Dossier
Blauwe energie
Blauwe energie is een technologie waarbij je met hulp van membranen tussen zoet en zout water elektrische energie wordt opwekt. In dit dossier vind je informatie over deze techniek en over de gevolgen voor de ecologie. De geplande renovatie van de Afsluitdijk is dé gelegenheid om een proefinstallatie voor blauwe energie te bouwen.
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Achtergrond
Sinds de jaren ’70 denken onderzoekers over de techniek en de mogelijke toepassingen van blauwe energie. De membranen worden goedkoper, dus wordt de techniek interessanter om in de praktijk toe te passen. Statkraft heeft in 2009 in Noorwegen een blauwe energie centrale gebouwd.
Membraantechnologie
Een membraan is een laag waar bepaalde deeltjes wel doorheen kunnen en andere niet. Het idee van membraantechnologie komt uit de biologie: celmembranen. In jassen wordt membraantechnologie al veel toegepast: waterdicht, maar toch ademend.
Renovatie Afsluitdijk
De Afsluitdijk is al 80 jaar oud. Aanleiding voor een renovatie. Het beton van de sluizen begint slijtage te vertonen. Daarnaast moet de dijk geschikt worden gemaakt voor de verwachte zeespiegelstijging en de verhoogde afvoer van rivierwater.
Lees meer
In Nederland zijn onderzoekers de laatste jaren ook veel met proefinstallaties bezig. De Afsluitdijk is een ideale locatie voor blauwe energie. Bij de renovatie in 2015 wordt daar rekening mee gehouden.
Meer informatie
- Artikel in Trouw over blauwe energie bij de Afsluitdijk
- Start bouw proefinstallatie, Technisch Weekblad
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Lees meer
Met membraantechnologie kan energie worden opgewekt uit het verschil tussen zoet en zout water. Deze 'blauwe' energie kan worden opgewekt met twee technieken, osmose en omgekeerde elektrolyse. De restproducten van beide technieken zijn uitgefilterd sediment en brak water.
Osmose
Osmose werkt op basis van een verschil in zoutconcentratie waardoor een drukverschil ontstaat. Via een turbine kan men met dit drukverschil energie opwekken. Dit is een chemisch proces waarbij de concentratie van deeltjes in de twee vloeistoffen in evenwicht met elkaar proberen te komen. Door een membraan toe te passen waar alleen water doorheen kan en geen zout zal het zoute water het zoete water aantrekken. Het niveau, en daarmee de druk, van het zoute water stijgt dan.
Deze techniek heet in het Engels ‘pressure retarded osmosis’ (PRO) en past men toe in de Noorse centrale. Nederlandse onderzoekers zijn vooral bezig met omgekeerde elektrolyse.
Meer informatie
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Lees meer
Verder is er de verwachte peilverhoging op het IJsselmeer om meer zoet water te bufferen. Omstreeks 2015 start het project. Dit is dé gelegenheid om een proefinstallatie te bouwen voor blauwe energie. De renovatie biedt verder mogelijkheden voor energieopslag-, woon-, natuur- en infrastructuurprojecten.
In 2008 hebben een aantal consortia voor Rijkswaterstaat plannen opgesteld. Vanwege de bezuinigingen hebben deze plannen het echter niet verder geschopt dan de tekentafel. Wellicht kunnen een aantal van deze ideeën in de renovatie toch uitgevoerd worden, waaronder een blauwe energie elektriciteitscentrale en een migratierivier voor vissen. In 2021 moet het project klaar zijn.
Gevolgen vismigratie
Met de komst van de Afsluitdijk ging de open verbinding met zee verloren. Dat geeft problemen voor de vismigratie. Via spuisluizen kunnen vissen twee keer per dag migreren tussen de Waddenzee en het IJsselmeer. De overgang van zout naar zoet water is daarbij heel snel. Het water dat uit een blauwe energie centrale komt is brak. Dit kan men gebruiken voor een vismigratierivier. De vissen kunnen dan de hele dag migreren en de overgang van zoet naar zout is veel geleidelijker.
Bij het ontwerp van zo’n kunstmatige rivier moet er wel voor gezorgd worden dat er geen zout water het IJsselmeer in kan stromen, ook niet bij een storm. De kwaliteit van het brakke water is ook van belang. Voor de centrale is het van belang dat er zo weinig mogelijk sediment in het water zit, voor de vissen is meer juist beter. De vissen moeten de rivier in de zee al kunnen ‘ruiken’. Een oplossing zou zijn om het brakke water te mengen met ongezuiverd zoet water.
Meer informatie
- Rijkswaterstaat over de Afsluitdijk
- Eén Afsluitdijk: vele verhalen (website)
- De Vismigratierivier: bronnenonderzoek naar gedrag van vis rond zoet-zout overgangen (2014)
- Vismigratierivier Afsluitdijk : haalbaarheid en projectplan (2013)
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Omgekeerde elektrolyse
Omgekeerde elektrolyse, in het Engels 'reverse electrodialysis' (RED), werkt op basis van het scheiden van de positieve en negatieve ionen. Het zout in zeewater bestaat uit natriumchloride. Daarbij zijn de natriumdeeltjes positief geladen en de chloridedeeltjes negatief geladen. Deze techniek gebruikt twee verschillende membranen, anion- en kationmembranen. Eén om de positieve ionen door te laten en één om de negatieve ionen door te laten
Hernieuwbare energie
In droge landen als Israël zet men zeewater met behulp van membraantechnologie om in zoet drinkwater. Dit proces kost veel energie en is dus erg duur. Blauwe energie is eigenlijk precies het omgekeerde proces en kan dus potentieel veel energie en geld opleveren.
Proefinstallatie
In april 2013 start de bouw van een blauwe energie proefinstallatie van 50 kW op het voormalige werkeiland Breezanddijk, halverwege de Afsluitdijk. De proefinstallatie zal drie jaar draaien. In die periode zal Redstack, het onderzoeksbedrijf, onderzoek doen naar de invloed van verschillende membranen, afmetingen en stroomsnelheden. Het project moet ook duidelijkheid scheppen over het financieel rendement. In november 214 is de proefinstallatie in gebruik genomen.
In oktober 2016 is RedStack door minister Henk Kamp uitgeroepen tot Nationaal Icoon.
Lees meer
Lees meer
Lees meer
Wageningen UR doet samen met andere instituten en bedrijven (o.a. de Rijksuniversiteit Groningen, Wetsus, REDstack en Frisian Water Alliance) onderzoek naar het verbeteren van blauwe energie. In 2006 zijn proeven gedaan op zeer kleine schaal. Een kleine demonstratiefabriek moet gaan draaien op het voormalige werkeiland Breezanddijk, halverwege de Afsluitdijk. Deze fabriek zal bestaan uit enkele modules die samen 50 kW aan vermogen moeten gaan leveren, vergelijkbaar met een auto.
Als alles goed gaat komt er na vier jaar een module van 200 kW, ter grootte van een zeecontainer. Later kan dit opgeschaald worden naar duizend modules om tot een vermogen van 200 megawatt te komen. Dat moet genoeg zijn voor alle 500.000 huishoudens van de provincies Friesland, Groningen en Drenthe. Op lange termijn kan deze vorm van energie-opwekking in 12 procent van de Nederlandse energievraag voldoen.
Vanaf eind 2015 komt er een onderzoek naar de gevolgen voor de Waddenzee van een grootschalige Blue Energy-centrale. Instituten als NIOZ, IMARES Wageningen UR en DELTARES zijn daarbij betrokken.
Meer informatie
- Blue Energy: de Afsluitdijk als kraamkamer voor een kansrijke technologie
- Blue Energy, Nationaal Icoon 2016
- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan
Laatste wijziging aan dit dossier:
23 mei 2018
Foto Blue Energy. Bron: Rug.nl