ANW Pages:Waterkracht
Inleiding
De wereld wordt vervuild, dat is bekend maar er zijn nu dus veel projecten om er achter te komen hoe we bepaalde dingen kunnen behouden maar op een duurzame manier. Een voorbeeld hiervan is elektriciteit, dat hebben we tegenwoordig bij heel veel dingen nodig daarom zijn er nu onderzoeken naar duurzame elektriciteitsbronnen. Inmiddels is het al bekend dat windenergie en zonne-energie het erg goed doen, het is goedkoop en het is goed voor het milieu, maar heeft u al gehoord van energie uit water? Dat is een project dat in de toekomst erg belangrijk voor Nederland kan zijn omdat wij natuurlijk hét waterland van de wereld zijn. Hoewel Nederland een waterland is, speelt energieproductie met waterkracht hier (nog) geen grote rol. Waterkracht is een duurzame vorm van energie, al zijn veel vissoorten er minder blij mee. Waterkracht kent dus ook nadelen. Zo kunnen bijvoorbeeld stuwdammen plaatselijke ecosystemen aantasten; verder zijn uitgebreide voorzieningen nodig om te voorkomen dat veel vissen sterven doordat ze niet langs de centrales kunnen komen. In Nederland speelt waterkracht dus (nog) geen grote rol. Slechts een paar procent van de totale hoeveelheid groene stroom wordt in Nederland opgewekt met waterkracht terwijl dat 10% van alle energie kan zijn. Het grootste deel wordt momenteel opgewekt in het buitenland.
De varianten van energie uit waterkracht
Uit waterkracht wordt op 2 manieren energie gehaald. De eerste en oudste is via een waterrad dat wordt aangedreven door stromend water, dit wordt dan gebruikt op een mechanisme aan te drijven of het wordt omgezet tot energie.
De tweede variant is Blue Energy. Blue Energy is de opwekking van energie door middel van het verschil in zoutconcentratie tussen zoet- en zoutwater.
De varianten van Blue Energy
Zoals in de inleiding al is verteld zijn er 2 verschillende vormen van Blue Energy namelijk:
• PRO, dat staat voor Pressure Retarded Osmosis
• RED, wat staat voor Reversed Electric Dialysis
De eerste techniek, Pressure Retarded Osmosis (PRO) is gebaseerd op osmose. Wanneer zoet en zout water van elkaar gescheiden zijn door een membraan dat wel water, maar geen opgeloste stoffen zoals zout doorlaat, stroomt zoet water door het membraan naar de zoute kant. Daar wordt zodoende een druk opgebouwd die benut kan worden als energiebron. De druk loopt, bij 10 °C en 3,5 % zoutconcentratieverschil, theoretisch op tot 28 bar. Door de optredende verdunning is de feitelijke druk lager.
Een tweede methode maakt gebruik van omgekeerde elektrodialyse, Reverse Electro Dialysis, (RED). Door middel van twee verschillende membranen worden de negatieve en positieve ionen uit het zoute water gescheiden. Met de ontstane spanning wordt direct elektriciteit opgewekt. RED werkt op 2 manieren: met een membraan dat werkt met positief geladen ionen en met een membraan dat werkt met negatief geladen ionen. Met de ontstane druk kan een turbine worden aangedreven en elektriciteit worden opgewekt. Als afvalproduct ontstaat brak water, dus niets anders dan wat zou zijn ontstaan als het rivierwater ongehinderd de zee had bereikt.
De voordelen van Blue Energy
• Voorspelbaar en vrijwel continu beschikbaar
Het weer is maar lastig te voorspellen, dat maakt zonne- en windenergie wat onbetrouwbaar. Regen is ook niet op de minuut te voorzien maar wel uitstekend te bufferen. Energie gebaseerd op de gradiënt tussen zout en zoet water is dus nagenoeg altijd op afroep beschikbaar omdat het op te slaan is in een stuwmeer of een dergelijk systeem.
• Geen emissies, nauwelijks impact op omgeving
Blue Energy vertraagt alleen wat anders vanzelf zou gebeuren. Het enige wat over blijft van een osmose energiecentrale is brak water en dit vermengt alsnog met het zeewater. Ook horizonvervuiling is bij blauwe energie geen punt; de centrales kunnen worden geïntegreerd in dijken of zelfs onder het wateroppervlak worden gebouwd dus niemand kan daar over klagen.
• Stabiele energie, daar waar je het nodig hebt
Rivierdelta’s zijn traditioneel gebieden waar veel bedrijvigheid plaatsvindt. Met Blue Energy kun je veel energie opwekken en zonder transportverliezen direct aan zware industrie leveren. Bovendien is aanleggen van nieuwe infrastructuur zo nauwelijks nodig omdat het vrijwel ter plekke opgewekt kan worden.
• Tegelijk beschikbaar met normale waterkracht
Hoewel Blue Energy veel eigenschappen deelt met traditionele energie uit water zitten beide technologieën elkaar geenszins in de weg. Met een stuwdam én een Blue Energy centrale benut je zowel de gravitatie energie als de chemische potentie van de waterkringloop dus dan kan je door 1 stuwdam op 2 manieren energie uit water opwekken.
Nadelen van Blue Energy
Duurzame energie is hot, waterkracht dus ook. Maar hoe ‘schoon’ is de energie van waterkrachtcentrales die er voor zorgen dat grote aantallen vissen dood gaan? Nederland telt momenteel zeven kleine waterkrachtcentrales (WKC’s), maar het kabinet ziet waterkracht als een belangrijke nieuwe bron van duurzame energie. Daarom heeft Rijkswaterstaat in opdracht van het kabinet in een beleidsregel een landelijk kader geschetst voor wat betreft de vergunningverlening voor WKC’s in de Rijkswateren. Daarin staan de normen omschreven die gelden voor vissterfte bij WKC’s, maar wordt tegelijkertijd experimenteerruimte geboden voor nieuwe, innovatieve technieken. Ook zou de vissterfte 10% boven de norm liggen. “Sportvisserij Nederland verschilt hier fundamenteel van mening met Rijkswaterstaat”, zegt voorzitter Menno Knip. “De maximaal toegestane norm van 10% vissterfte – inclusief uitgestelde sterfte van door de ronddraaiende schoepen van de turbines beschadigde vis – wordt in de Maas al ruim overschreden door de twee bestaande WKC’s bij Linne en Lith. De norm van 10% moet worden gehandhaafd en niet worden verruimd door vijf nieuwe WKC’s toe te staan met elk 0,1% sterfte. Met andere woorden: zolang de huidige centrales niet ver beneden de 10% sterfte zitten, is er geen ruimte voor nieuwe initiatieven voor waterkracht en nog meer ‘rode stroom’.”
De Nederlandse delta vormt immers een belangrijke toegangspoort voor Europa. Knip: “Miljoenen trekvissen, onder meer de bedreigde Atlantische zalm en aal, migreren jaarlijks tussen de Noordzee en de Europese binnenwateren. Deze trektocht van en naar zee wordt ernstig belemmerd door stuwen, dammen en sluizen. Bovendien lopen de vissen een grote kans te worden vermalen in de zeven Nederlandse WKC’s en meer dan 3.000 polder- en boezemgemalen. Dit is natuurlijk niet te rijmen met een duurzaam beheer van de visstand en doet afbreuk aan alle investeringen in binnen- en buitenland om bepaalde vissoorten te herintroduceren.”
Daarnaast hebben we nog een lijstje gevonden van nadelen:
• Algengroei en corrosie
Blue Energy is vooralsnog vooral kortdurend getest met schoon water onder laboratoriumcondities. Nu er projecten zijn waarbij grote volumes water uit de zee en rivieren door een centrale gaan lopen zullen vooral de op membranen gebaseerde concepten problemen krijgen met vervuiling van deze membranen. Filters, desinfectie en schoonmaakprocedures kunnen veel van de efficiëntie afsnoepen. Dus op die manier kan het nog iets duurder worden maar dat moet eerst ondervonden worden dus daar kunnen nu nog geen concrete uitspraken over gedaan worden
• Zoetwaterschaarste
De afgelopen jaren is het aanbod van water in zomertijd meerdere keren kritisch laag geweest. In tegenstelling tot kolen en kerncentrales gaan de prestaties van Blue Energy juist omhoog wanneer de temperatuur van het rivierwater stijgt. Als er te weinig water beschikbaar is houdt het echter ook voor Blue Energy centrales op tenzij er water gehaald wordt uit andere landen maar de transport van dat water kost sowieso geld en eventueel wil het land er iets voor terug dus dan wordt het wel weer duurder.
• Belemmeringen voor scheepvaart en demping van eb en vloed
Voor Blue Energy hoeft een riviermonding in principe niet helemaal afgesloten te worden maar vaak is dat wel het eenvoudigst. Als een rivier een open verbinding met de zee moet houden moet het water met pijpen van ver stroomopwaarts ontrokken worden om instroming van zout water te voorkomen. Ook aan de zeekant moeten maatregelen getroffen worden om te voorkomen dat het brakke water dat uit de centrale komt niet te veel mengt met het echt zoute zeewater. Dus kost het ook weer extra geld om die maatregelen te treffen bij het aanleggen van de KWC’s en daarnaast zal het voor de handel ook niet goed zijn als de riviermonding gesloten wordt.
Voordelen van waterenergie ten op zichten van andere vormen van energieopwekking
In de vorige eeuw werd kernenergie geïntroduceerd, het was een nieuwe manier om energie op te wekken en het was helemaal geweldig en veilig etc. totdat er bekend werd dat de straling die er vanaf komt heel gevaarlijk bleek te zijn, eerst wisten alleen wetenschappers en werknemers van de kerncentra dit maar later wist de hele wereld het, het zorgde voor veel ophef want het was dus slecht voor de mens, het vervuilde het milieu en er kon bij het opwekkingsproces veel fout gaan. Bijvoorbeeld als het weg lekt of als het ontploft, dan hebben duizenden tot miljoenen mensen een probleem. In zowel vorige als deze eeuw zijn er momenten geweest waar deze vorm van energieopwekking voor vreselijke momenten heeft gezorgd, zoals Tsjernobyl. Tsjernobyl was een stad met 14000 inwoners, tegenwoordig is het een spookstad en dat allemaal omdat er iets fout ging in de kernreactor die daar gesitueerd was. Ditzelfde geldt voor Pripyat, 55000 inwoners tellend in 1985. Pripyat ligt in de vervreemdingszone wat betekent dat alle inwoners er weg moesten, voor al deze mensen uit zowel Tsjernobyl als Pripyat is een nieuwe stad gebouwd buiten de 30km grote vervreemdingszone. Wat betekent dat ongeveer 70000 moesten verhuizen uit het gebied en dat er nu een groot gebied onbewoond is terwijl er duizenden mensen hadden kunnen wonen. Naast dat al deze mensen moesten verhuizen en al deze ruimte nu leeg is, is er ook nog het punt dat alle mensen die in de kerncentrale werkten na de ramp zonder baan zaten wat dus heel veel nieuwe werkelozen betekende. Dit soort dingen kunnen niet gebeuren met waterenergie omdat er daarbij geen enkele gevaarlijke stof wordt gebruikt, enkel water. Blue Energy is dus voor mensen een stuk veiliger.
Naast het voorbeeld van kernenergie is er natuurlijk het gebruik van brandstoffen zoals diesel en benzine. Diesel en benzine wordt gemaakt met uitputbare producten zoals olie oftewel het is niet voor altijd beschikbaar. Naast dat het niet levenslang beschikbaar is, is het inkopen van olie erg duur, olie wordt ook wel zwart goud genoemd wegens haar hoge prijs, dus het kost heel veel geld om brandstof te produceren en als laatste argument, de uitlaatgassen/restproducten na het gebruik van brandstoffen vervuilen het milieu en dragen bij aan de versnelde opwarming van de aarde.
Naast Blue Energy zijn er andere milieuvriendelijke soorten energie zoals zonne- en windenergie. Het nadeel van deze vormen van opwekking van energie is dat de zon en de wind niet op te slaan zijn dus het niet altijd beschikbaar is. Bijvoorbeeld, het ene moment schijnt de zon heel erg en een uur later is de lucht helemaal dicht getrokken met wolken, dan kan je dus geen zonne-energie opwekken. Hetzelfde geldt voor de wind, de ene dag is het windkracht 12 en de andere dag is het haast windstil. Tegen het laatst genoemde hebben ze al wat gedaan, namelijk windmolenparken op zee maken omdat het op zee eigenlijk altijd waait, maar het nadeel hiervan is dat het niet overal kan omdat er dan sprake is van horizonvervuiling zoals al eerder genoemd.
Conclusie
Kortom kunnen we dus zeggen dat er momenteel heel veel over energiebronnen te praten valt maar dat er nog niks te concluderen van omdat elke energiebron weer voor- en nadelen heeft die een andere energiebron niet heeft. Wat we wel weten is dat we overal ter wereld van die kernenergie af moeten omdat het gewoon veel te gevaarlijk is, zo las u al eerder dat er 30 jaar na de kernramp in Tsjernobyl nog steeds geen mensen binnen een bereik van 30 kilometer van de kernreactor wonen omdat het nog steeds te schadelijk is. Het is dus beter om over te stappen naar duurzame energie. Hiervan is waterkracht voor Nederland een erg lucratieve versie want we zijn tenslotte het waterland van de wereld. Ondanks dat het minder goed is voor de vissen en het in sommige gevallen veel extra geld kan gaan kosten is het toch een hele goede manier om energie op te wekken omdat het bijvoorbeeld niet de horizon vervuilt, er geen grondstoffen voor nodig zijn, het vervuilt de natuur niet, het is (bijna) altijd beschikbaar en omdat de reststof(fen) slechts brak water is vervuilt het de omgeving niet dus de impact van deze energiesoort op haar omgeving is minimaal. Oftewel we kunnen beter overstappen op energie uit water dan doorgaan met kernenergie omdat het een stuk beter is voor het milieu en zo hoeft niet iedereen eventueel te verhuizen naar een veilig gebied en een nieuw gestichte stad.