home  

discl. / ©, lid NVJ

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


blue energy, blauwe energie, omgekeerde osmose, elektrolyse, reverse electrodialysis, pressure retarded osmosis, osmose-centrale

 

blue energy, blauwe energie, osmose-centrale, centrale voor omgekeerde elektrodialyse, blauwe-energie-centrale, salinity gradient power (SGP)

Blue energy (blauwe enegrie) is de energie (elektriciteit) die opgewekt wordt door het verschil in zoutconcentratie tussen zeewater en zoetwater. Het gaat hier om het keukenzout (NaCl) in zeewater.
Blauwe energie is een vorm van groene stroom.

Er zijn twee technieken:

- Osmose (Pressure Retarded Osmosis PRO, soms: Electro-Dialysis ED)
Deze techniek gebruikt een "tank" met aan een kant zeewater en aan de andere kant zoetwater, gescheiden door een membraan dat alleen water door kan laten, geen zout. Door osmose heeft het water de neiging om overal dezelfde zoutconcentratie te verkrijgen waardoor er zoet water door het membraan naar het zeewater stroomt. Met het hoogteverschil en dus drukverschil dat zo ontstaat, wordt m.b.v. een turbine elektrische energie opgewekt. Pressure Retarded Osmosis (PRO) wekt energie op door het drukverschil tussen zoet en zout water.  Het drukverschil kan momenteel ca. 25 bar zijn.
De osmose-techniek wordt toegepast waar zoet en zout water elkaar ontmoeten (bij zee meestal).

- "Omgekeerde osmose" (Reverse ElectroDialysis RED, soms:
Electro-Dialysis Reversal EDR)
Deze techniek gebruikt ook een membraan maar dit membraan laat alleen positief of alleen negatief geladen deeltjes door. Hier passeren dus juist de zoutionen het membraan. Deze techniek lijkt veel efficiŽnter en zou in de toekomst commercieel toepasbaar moeten zijn. Aan de kant waar de negatieve ionen het zoute water verlaten en in zoet water komen ontstaat een negatieve potentiaal, terwijl aan de kant waar de positieve ionen het zoute water verlaten en in het zoete water komen een positieve potentiaal ontstaat. Het potentiaalverschil dat wordt veroorzaakt kan direct gebruikt worden voor energieopwekking (elektriciteit). De figuur onder toont het principe. Een installatie zal bestaan uit een opeenstapeling van modules, zo groot als een zeecontainer met elk een vermogen van 250 kW (zo wordt verwacht). De negatieve deeltjes worden doorgelaten door het Anion Exchange Membrane (AEM) en de positieve door het Cation Exchange Membrane (CEM).


blauwe energie met membranen die uitsluitend positieve of negatieve ionen doorlaten (kema, onderdeel van dnv-gl):


Aspecten van blue energy
- Overal waar rivieren in zee stromen of meren aan zee grenzen, bijvoorbeeld bij de Afsluitdijk, is blauwe energie mogelijk. Er is immers een enorme beschikbaarheid van zoet en zout water, dus potentieel is blauwe energie op veel locaties mogelijk. Bij de Afsluitdijk is een pilot geweest (2014), maar daarna werd het helaas stil.
- Het afvalproduct is brak water dat naar het zeewater wordt geleid. De vorm van energieopwekking levert daardoor geen echte verontreiniging.
- Blauwe energie is helaas nog steeds in het proefstadium. Vooral de kosten en de duurzaamheid van de membranen zijn bepalend voor het slagen van deze vorm van energieopwekking. Verder lijkt het moeilijk een pilotproject op te schalen, maar dat ook door desintersse zijn van de opdrachtgevers (meestal de overheid).
(a) De kosten van de membranen nemen wel wat af, maar maken blauwe energie nog niet economisch aantrekkelijk. 
(b) De membranen slibben dicht door allerlei organismen in zowel het zoete als het zoute water (algen, wieren, sedimenten e.d.). Wellicht kan af en toe een stoot met perslucht de membranen vrij houden van aanslibsel, of kan het wisselen van de zoet- en zoutwaterstromen in de bakken voor het "ontslibben" zorgen, of kan een korte elektrische puls de organismen laten loslaten van het membraan (het niet-levende slib waarschijnlijk niet).
(c) Naast keukenzout komen andere zouten in zeewater voor, bijvoorbeeld magnesiumsulfaat dat de ionenscheiding van natrium en chloride verstoort. Dat probleem moet ook nog opgelost worden.
(d) Blue energy levert niet zo veel energie op. Natuurlijk is het potentieel zeer groot, maar dat geldt van elke energiebron, zowel groen als grijs.
- Op een vergelijkbare manier kan bij een overschot aan elektriciteit (van windmolens en zonnepanelen) met behulp van bijvoorbeeld polymeermembranen (PEM) zoet water worden omgezet in waterstof.
- Ook de energie van een waterkrachtcentrale  of een spaarbekkencentrale zou met de term blue energy aangeduid kunnen worden, maar de term heeft uitsluitend betrekking op de via osmose of omgekeerde osmose opgewekte energie.
- De capacitieve omgekeerde dialyse (capacitive reverse electrodialysis CRED) verkeert blijkbaar ook nog in het proefstadium (2014, 2020). "Bij CRED worden capacitieve, poreuze elektroden toegepast waardoor geen chemische reacties plaatsvinden en het rondpompen van elektrodevloeistof niet nodig is". "Om te voorkomen dat de elektroden verzadigd raken, worden periodiek het zoute en het zoete water omgewisseld evenals de richting van de elektrische stroom". De capacitieve omgekeerde dialyse moet een betere prestatie leveren dan de "normale" omgekeerde elektrodialyse.

Documentatie
- Blauwe Energie (Anton Kalsbeek en Jeroen Leliveld)

Andere vormen van gebruik van water voor het opwekken van energie, zie bij waterkrachtcentrale

Met dank aan Kema, onderdeel van DNV-GL, REDstack.

Zie eventueel elektriciteitscentrale.

Eng. mbv. osmose: pressure retarded osmosis (PRO); mbv. "omgekeerde osmose": reverse electrodialysis (RED)