3x groene technologieën

Er valt nog oneindig veel te ontdekken in de strijd om de aarde te behouden voor toekomstige generaties. Drie prachtige voorbeelden: blauwe energie, biochar en kernfusie.

Door Marije Cornelisse, Europarlementariër GroenLinks, en Gerard Cornelissen, professor Noors Geotechnisch Instituut

Een oud apparaat om kernfusie mee te doenBlauwe energie kan in de toekomst in 12% van de Nederlandse energiebehoefte voorzien. Op plekken waar zoet en zout water bijeen komen kan energie opgewerkt worden. Zoet en zout water worden van elkaar gescheiden door een membraan dat wel water maar niet het zout doorlaat.

Het zoete water stroomt dan door osmose door het membraan naar het brakke water. Dat kan een drukverschil opleveren tot 58 bar (een autoband doet doorgaans 2,2 bar), en met die druk kan energie worden opgewekt.

Gebaseerd op een vergelijkbaar maar iets ingewikkelder principe kan ook gebruik gemaakt worden van de ionen in het zoute water. Het natriumchloride (zeezout) bevat negatieve chloridedeeltjes en positief geladen natriumdeeltjes.

Door niet een osmotisch membraan maar anion- en kationmembranen te gebruiken, gaan die deeltjes stromen (in plaats van dat het zoete water gaat stromen als in bovenstaand voorbeeld) waardoor elektrische stroom ontstaat. Deze tweede methode biedt de meeste potentie om energie op te wekken.

Kleine test in de Afsluitdijk

Er wordt een kleine installatie getest in de Afsluitdijk, die net zo veel vermogen moet gaan leveren als een auto. Bij succes wordt de installatie opgeschaald. Dat succes is nog lang niet zeker. De membranen zijn voorlopig duur en de effecten van de techniek onzeker. Er wordt momenteel onder andere onderzocht of goedkopere membranen en betere filters mogelijk zijn. Ook worden gevolgen voor de visstand bij grootschalige inzet van blauwe energie onderzocht, vis kan minder makkelijk van zee naar meer of rivier en andersom.

Een heel agglomeraat van Nederlandse universiteiten en voornamelijk Nederlandse bedrijven is betrokken bij de onderzoeken.  Meer informatie op: http://www.groenkennisnet.nl/dossiers/Pages/Blauwe-energie.aspx

Biochar kan CO2 uitstoot verminderen en tegelijk landbouwopbrengsten verhogen. Professor Gerard Cornelissen doet hier veldonderzoek naar in landen verspreid over de wereld, aangevuld met laboratoriumonderzoek in Noorwegen. Biochar is een houtskoolproduct dat ontstaat als landbouwafval, zoals rijsthulsjes of maïsbladeren, wordt gepyroliseerd. Dat is een vorm van ‘verbranden’, maar dan zonder zuurstof. Bij verbranden met zuurstof ontstaat CO2, bij pyroliseren niet. Net als Norit bindt biochar chemische vervuiling, schadelijke gassen en zo nog wat, zodat die niet in mens, dier of plant terechtkomen. Want nadat je biochar hebt gemaakt van je afval kun je het zo in de grond ploegen: het land wordt er een stuk vruchtbaarder van.  Kortom, het ei van Columbus als je al je landbouwafval tot biochar zou omvormen. Betere landbouwgrond, geen CO2 uitstoot maar CO2 opslag!

Echt effect sorteren

De toepassing is echter niet zo simpel. Biochar maak je niet zomaar. Voor kleine boeren ver weg zijn hele kleine installaties gebouwd, maar die leveren te weinig op om echt effect te sorteren. Een grote installatie bouwen kan ook, maar die heeft te veel energie nodig om kosten-efficiënt te kunnen zijn, op basis van de huidige CO2 prijs. De beste methode lijkt om het landbouwafval een tijd onder een laag zand te laten liggen, dan ontstaat biochar vanzelf. Nadeel is dat daar nogal wat koolstofmonoxide en rook bij vrijkomt, niet gezond.

Toch is de laatste methode op veel plaatsen goed bruikbaar. Over de hele wereld staan proefinstallaties die zowel het maken van biochar als de effecten van biochar op de vruchtbaarheid van de grond testen. Op arme gronden wordt de opbrengst, zonder kunstmest, nu al drie keer hoger. Dan valt de kosten-baten analyse van de niet schone productiemethode onder zand toch positief uit. Nog los van het positieve effect op het binden en veilig in de grond opslaan van grote hoeveelheden CO2. Maar voordat biochar echt op grote schaal toepasbaar is op alle plekken in de wereld die er baat bij zouden hebben is nog veel onderzoek naar methoden en effecten nodig. Succes staat niet bij voorbaat vast.

Dit onderzoek wordt uitgevoerd door het Norwegian Geotechnical Institute (NGI) waar broer Cornelissen het onderzoek leidt. NGI is een private stichting met kantoren in Noorwegen en de Verenigde Staten. Meer informatie op www.ngi.no/biochar .

Kernfusie

Kernfusie is een methode waarbij waterstofdeeltjes fuseren, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt. Europarlementariër Marije Cornelissen bezocht ITER in Zuid-Frankrijk deze zomer. ITER is het grootste kernfusieproject ter wereld. Kosten worden geraamd op ongeveer 20 miljard euro.

Daarvoor wordt een zogenaamde tokamak gebouwd, waarin kernfusie moet gaan plaatsvinden. De techniek werkt in kleine tokamakjes, maar de reactie kan daarin maar kort volgehouden worden. Het wereldrecord is een reactie die zeven minuten standhield. Het idee is dat size matters. In een hele grote tokamak is de reactie beter te beheersen en zal kernfusie wel efficiënt energie opleveren. Hoopt men.

Het ITER terrein ligt vlakbij Aix en Provence in Zuid-Frankrijk. Het is nu nog een platte zandvlakte met hier en daar een bouwwerk, maar over een paar jaar zullen er 39 gebouwen staan. De tokamak zelf wordt zo’n 60 meter hoog. Er zit een soort donutvormige holte in, waarin waterstof met tritium tot 150 miljoen graden verhit wordt. Dan treedt kernfusie op, waarbij energie vrij komt. Die energie zou in een grote tokamak tot tien keer zoveel energie kunnen opleveren dan het produceren ervan kost.

Het zou dé oplossing kunnen zijn voor de wereldwijde energiebehoefte in de toekomst. Het stoot geen CO2 uit, er is maar heel weinig materiaal voor nodig dat ruim voorradig is, het produceert nagenoeg geen afval (na 15 jaar stralingsvrij) en het kan overal. Mocht alles mis gaan, dan ontstaat er een wolk die meteen verdampt en die geen schade doet. Ook waar geen stromend water, geen wind en geen zon is kan een kernfusiecentrale energie leveren. Als het werkt.

Niet bepaald logische partners

De landen die samenwerken in ITER zijn niet bepaald logische partners, zeker niet toen het project begon. De Europese Unie, de VS, de Sovjetunie (later Rusland), Japan, China, Zuid Korea en India. Zij legden al hun kennis bijeen, stopten samen geld in onderzoek en besloten samen over de voortgang.

De EU draagt met 28 landen 45% bij, de andere landen ieder 9%. Er is zo een unieke ‘fission community’, fusiegemeenschap, van ongeveer 5.000 wetenschappers verspreid over de wereld ontstaan die samenwerken op een manier die uniek is. Op geen enkel ander onderzoeksterrein met zoveel strategisch belang wordt kennis op deze schaal en met deze openheid gedeeld. China en Korea zijn om meer snelheid te maken ook parallel aan ITER  met eigen kernfusieprojecten begonnen.

Nog meer dan bij blauwe energie en biochar is onderzoek naar kernfusie een sprong in het diepe. Pas als de tokamak is gebouwd en de kosten al zijn gemaakt, zal duidelijk worden of het inderdaad werkt. Meer informatie op http://www.iter.org/ .

Conclusie. Alle drie de projecten zijn nog experimenteel. Blauwe energie moeten we verder onderzoeken zodat het zo efficiënt mogelijk ingezet kan worden. Kunnen er membranen ontwikkeld worden die goedkoop genoeg zijn, kan een effect op de visstand voorkomen worden? De mogelijke opbrengst, zeker voor het zoet/zoutwaterrijke Nederland, kan groot zijn als het lukt en het is het investeren waard. Ook biochar heeft nog veel onderzoek nodig voordat het schaalbaar is.

Er worden lokaal prachtige resultaten mee geboekt qua opbrengsten van de landbouwgrond, maar is er een verbrandingsmethode te vinden die goedkoop en makkelijk genoeg is? Met een voedselcrisis die verergert kunnen we het ons niet veroorloven om dat niet uit te zoeken. ITER is omstreden in groene kring. Groenen zien liever dat de miljarden voor ITER in onderzoek naar wind- en zonne-energie gestopt wordt. Maar die keuze ligt niet voor de hand. Europa heeft zich decennia geleden gecommitteerd aan het project. En als het werkt zou het een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan het tegengaan van klimaatverandering. Als ze de tokamak voor de eerste keer aanzetten zullen wij aan ons beeldscherm gekluisterd zijn.

Marije Cornelissen, Europarlementariër GroenLinks

Gerard Cornelissen, professor Noors Geotechnisch Instituut

4 gedachten over “3x groene technologieën

  • 14 oktober 2018 om 20:51
    Permalink

    只需要上網辦理手續,手續簡單,提供最貼心的方案 樓宇按揭貸款- 中國及海外業務| 中國業務| 海外業務. … 永隆銀行竭誠為您實現置業大計,提供一站式的國內樓宇按揭貸款服務,透過本行的專業服務及靈活貸款安排, …

  • 15 oktober 2018 om 01:48
    Permalink

    CARITA 凱伊黛 【活膚控油系列】活膚控油煥采乳液的商品介紹 UrCosme (@cosme TAIWAN) 商品資訊 CARITA 凱伊黛,活膚控油系列,活膚控油煥采乳液

  • 9 november 2018 om 19:35
    Permalink

    Liverpool manager Brendan Rodgers has no doubt about the credentials of opposite number Louis van Gaal to get things right at Manchester United. Manchester United boss Louis van Gaal is a top-class manager… you can’t argue with his credentials, insists Brendan Rodgers

  • 20 november 2018 om 00:26
    Permalink

    Amr Zaki has targeted a return to the Premier League after accepting the blame for his Wigan demise. Steve Bruce labelled him the worst professional he’d ever worked with. I’d hug Steve Bruce if we met again, insists Amr Zaki as Wigan reject eyes Premier League return

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Ontvang de nieuwsbrief van Groene Courant!