Weblog

Megacentrale van 1 vierkante meter. Dat kan toch niet?

De Afsluitdijk, scheidingswand tussen zout en zoet water waar mogelijk veel energie valt te winnen.Beeld Nasa

Een MegaWatt aan stroom uit een membraan van één vierkante meter tussen zout en zoet water. Het is nog een vergezicht, maar wel zó verbluffend dat ik het niet kan laten het hier te schetsen.

We zijn in Nederland trots op een vernieuwende vorm van energie-opwekking bij de Afsluitdijk. 'Blue energy' heet dat, omdat het alles met water heeft te maken. Het is een wereldprimeur.

Zoet water uit het IJsselmeer stroomt bij Breezanddijk de Waddenzee in. Maar op het moment dat dit gebeurt, vloeit het water langs een membraan waar aan de andere kant het zoute zeewater langs komt. Zout heeft de onweerstaanbare neiging zich zo veel mogelijk gelijkmatig te verspreiden. Dus als zout en zoet water bij elkaar komen, trekt het zout richting het zoete water.

Gelijkstroom
Zout bestaat uit natrium en chloor en zout water bevat de positief geladen natrium-ionen (Na+) en negatief geladen chloor-ionen (Cl-). Als je de natrium-ionen op de ene plek naar het zoete water laat gaan en de chloor-ionen op een andere plek, krijg je een spanningsverschil. Dan kun je dus elektronen van de plek met chloor-ionen naar de plek met natrium-ionen laten stromen en wek je gelijkstroom op.

Dat is wat het bedrijf REDstack bij Breezanddijk met behulp van membranen die selectief Na+ en CL- ionen doorlaten, laat gebeuren. Op dit moment kunnen de membranen 1,3 Watt per vierkante meter produceren, en het streven is daar het dubbele van te maken om het systeem rendabel te laten worden.

600.000 keer beter
Dat streven kan de prullenbak in als de onderzoekers van het EPFL in het Zwitserse Lausanne het bij het rechte eind hebben (dank voor deze link gaat naar een goudgerande tipgever!). Zij hebben een membraan ontwikkeld dat verschrikkelijk efficiënt Na+ en Cl- ionen gescheiden kan doorlaten. Zo efficiënt dat het in principe per vierkante meter een MegaWatt opwekt: 600.000 keer meer dan het huidige membraan bij Breezanddijk. Daarvoor heb je dan wel 370 kubieke meter zoet water per seconde nodig. Dat lijkt veel, maar een niet al te grote rivier haalt dat wel.

Uitdaging
De onderzoekers hebben het principe aangetoond met behulp van een membraan met één gat en vervolgens uitgerekend hoevele stroom een membraan met miljoenen gaatjes kan opleveren. En daar ligt dus nu ook de uitdaging: om zo'n membraan, van welgeteld drie atomen dik, op grote schaal te gaan maken tegen redelijke kosten.

Als dat lukt, heb je straks dus een megacentrale op één vierkante meter die het hele jaar door 24 uur per dag stroom kan leveren. Zonder vervuiling. Hoeveel betrouwbaarder kan groene energie worden?

Dit is deel 10 van een serie over energie uit water. Andere afleveringen vindt u via deel 1: Er is nog een zee aan energie te winnen

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden