Energie opwekken op grote schaal uit het mengen van zoet en zout water is technisch en praktisch mogelijk. Wereldwijd is de potentie van deze schone energie – ‘blue energy’ of ‘blauwe stroom’ – zeer groot. Ook in Nederland kunnen over minimaal tien jaar blauwe stroomcentrales worden geplaatst, onder meer aan de Afsluitdijk, die samen de helft van de huidige elektriciteitsbehoefte kunnen dekken. Wel moet actief worden gewerkt aan enkele noodzakelijke technologische ontwikkelingen en fors worden geïnvesteerd in praktijktesten op grote schaal, Dat zegt dr.ir. Jan Post die op 3 november aan Wageningen University cum laude is gepromoveerd.
Het principe dat stroom kan worden opgewekt uit het mengen van zoet en zout water, door gebruik te maken van het verschil in lading, is al meer dan 100 jaar bekend en in de vijftiger jaren van de vorige in een laboratorium voor het eerst beproefd. Er zijn twee methoden voor de opwekking van blauwe stroom: ‘onderdrukte osmose’ en ‘omgekeerde dialyse’. In zijn onderzoek heeft Post zich met name gericht op de laatste methode omdat die aantrekkelijker is voor de opwekking van energie uit zee- en rivierwater.
Jan Post is de eerste die met zijn onderzoek naar de praktische toepasbaarheid en de techniek en randvoorwaarden van grootschalige opwekking van energie uit zoutgradiënten, aantoonde dat zeer hoge rendementen haalbaar zijn. In het laboratorium kan ruim 80 procent van de energie uit zoutgradiënten worden teruggewonnen; technisch gezien is 60 tot 70 procent terugwinning haalbaar en qua economische haalbaarheid ligt dat percentage nog iets lager.
Overigens verschillen de mogelijkheden per continent: voor Australië (65 procent) en Afrika (61) ligt het technisch potentieel een stuk hoger dan Zuid-Amerika (47). Ook tussen de verschillende rivieren –wereldwijd zijn er 5472 grote rivieren – zijn de verschillen groot. Dat hangt onder meer af van het zoutgehalte in de rivier en de zee, de temperatuur en omgevingsfactoren. De Rijn is een van de meest ‘energetische’ rivieren van Europa.
Afsluitdijk
Post deed onderzoek naar de mogelijkheden van het terugwinnen van energie uit Rijn en Maas. De technische potentie van beide rivieren schat hij op 2,4 Gigawatt. Het is economisch haalbaar volgens Post om 1,5 Gigawatt terug te winnen, genoeg om naar het huidige gebruik 4 miljoen huishoudens in Nederland.
Hij voorziet centrales van rond de 500 Megawatt – ter grootte van een middelgrote kolencentrale – in bijvoorbeeld de Nieuwe Waterweg en aan het Haringvliet. Een kleinere centrale van ca. 200 Megawatt – vergelijkbaar met een park van 200 windmolens – zou aan de Afsluitdijk kunnen komen. De Afsluitdijk is een ideale plaats volgens Post vanwege de vrij abrupte scheiding van zout en zoet water.
De Afsluitdijk is volgens hem ook een zeer geschikte locatie voor een noodzakelijke praktijktest op grote schaal. Voor zo’n proeflocatie aan de Afsluitdijk – die zich goed verenigt met de herinrichtingsplannen van de dijk waarover nu wordt gesproken – zijn forse investeringen nodig. Maar het veelbelovende karakter van deze vorm van schone energie en de noodzaak om alternatieven te zoeken voor fossiele energie, maken dat volgens hem alleszins waard. Hij doet dan ook een hartstochtelijke aanbeveling aan het adres van politici en bestuurders, het bedrijfsleven en de wetenschap om door te gaan met onderzoek en ontwikkeling op dit terrein. Overigens tekent hij daarbij aan dat nog minstens tien jaar nodig is voor de eerste commercieel draaiende centrales operationeel zijn.
Technologische ontwikkelingen
In de komende jaren moet volgens Jan Post nog intensief worden gewerkt aan twee technologische ontwikkelingen die de prijs van het opwekken van blauwe stroom, die nu nog tamelijk hoog ligt, zullen drukken. Er moet een goede membraantechnologie worden ontwikkeld en bovendien moeten door massaproductie de membranen een stuk goedkoper worden. Daarnaast moet de techniek robuust genoeg zijn om te worden bedreven in doorgaans meer of minder vervuild water of wanneer sprake is van biologische aangroei (‘biofouling’) op de membranen. In zijn onderzoek toont Post aan dat beide belemmeringen op termijn zeer goed oplosbaar zijn.
Jan Post (Delft, 1976) kreeg de inspiratie voor zijn promotieonderzoek in zijn laboratorium toen hij bezig was met onderzoek naar het energieverslindende proces van ontzilting van zout water. Door een internetstoring kon hij even zijn werk niet doen en noodgedwongen moest hij met andere dingen zijn tijd vullen. Hij bedacht toen dat het omgekeerde van ontzilting, namelijk het toevoegen van zout aan zoet water, energie zou moeten opleveren.