Industriële restwarmte kan opbrengst blauwe energie verdrievoudigen

07 jan 2015

Blauwe energie, die opgewekt kan worden door zoet en zout water met elkaar te mengen, kan een veel hogere energieopbrengst hebben als het zoete water vooraf wordt verwarmd. Dit verwarmen is mogelijk met restwarmte van bijvoorbeeld datacentra of koelcentrales. Dat blijkt uit berekeningen van theoretische natuurkundigen van de Universiteit Utrecht. Zij beschrijven hun vondst in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters.

Blauwe energie is een duurzame en schone vorm van energie, die opgewekt wordt door zoet en zout water met elkaar te mengen. Het opwekken van blauwe energie kan overal gebeuren waar zoet en zout water elkaar op een natuurlijke manier tegenkomen, bijvoorbeeld een rivier die in zee stroomt of bij de Afsluitdijk.

Zoet water verwarmen
“Als het zoete water voorafgaand aan de vermenging met zout water wordt verwarmd tot 50 graden, kan er twee keer meer energie worden opgewekt. Wordt het zoete water tot 80 graden verwarmd, dan levert dit zelfs een verdrievoudiging op”, zegt hoogleraar René van Roij van de Universiteit Utrecht en expert op het gebied van blauwe energie.

“Door het water te verwarmen met restwarmte, slaan we twee vliegen in één klap: blauwe-energie-installaties genereren meer schone en duurzame energie en industriële restwarmte krijgt een nuttige besteding”, concludeert Mathijs Janssen, eerste auteur van deze publicatie en promovendus aan de Universiteit Utrecht.

Als het zoete water voorafgaand aan de vermenging met zout water wordt verwarmd tot 50 graden, kan er twee keer meer energie worden opgewekt. Wordt het zoete water tot 80 graden verwarmd, dan levert dit zelfs een verdrievoudiging op.

Nieuw inzicht
Elke liter rivierwater die de zee instroomt kan in theorie een hoeveelheid energie opwekken die gelijk is aan een waterval of dam van ongeveer 200 meter hoog. Op mondiale schaal kan blauwe-energieopwekking worden toegepast die overeenkomt met 2.000 kerncentrales. En op Nederlandse schaal kan blauwe energie - dankzij onze riviermondingen en de Afsluitdijk - 30% van de benodigde elektriciteit leveren.

In de afgelopen jaren is wereldwijd veel onderzoek gedaan om deze energie ook in de praktijk te kunnen opwekken. Echter, tot nu toe werd steeds gewerkt bij een watertemperatuur van zo’n 10 tot 20 graden, zowel voor het zoete als het zoute water. “Het nieuwe inzicht dat volgt uit de Utrechtse modelberekeningen is dat de energieopbrengst groter is naarmate het zoete water warmer is en/of het zoute water kouder”, verklaart Van Roij.

Door het water te verwarmen met restwarmte, slaan we twee vliegen in één klap: blauwe-energie-installaties genereren meer schone en duurzame energie en industriële restwarmte krijgt een nuttige besteding.

Zoet drinkwater maken
De nieuwe bevindingen van de Utrechtse natuurkundigen hebben ook implicaties voor het omgekeerde proces: ontzilting van brak water in zoet drinkwater en zout afvalwater. Van Roij: “Onze theorie voorspelt dat het ontzilten van koud brak water een stuk goedkoper is dan dat van warm brak water”. Diverse laboratoria, onder andere van de Universiteit Utrecht, toetsen op dit moment de theoretische bevindingen van de Utrechtse wetenschappers.

Publicatie
‘Boosting capacitive blue-energy and desalination devices with waste heat’, Mathijs Janssen, Andreas Härtel en René van Roij, Physical Review Letters.

Bron: Universiteit Utrecht

Nieuwsarchief