Waterschap Vallei en Veluwe heeft SolarDew te gast op rioolwaterzuivering Apeldoorn. Het jonge bedrijf heeft een technologie ontwikkeld om drinkwater te produceren uit bijvoorbeeld zeewater of vervuild water. De startup test deze technologie een paar maanden op de rioolwaterzuivering Apeldoorn.

Het bedrijf heeft de technologie vooral ontwikkeld voor gebieden waar de zon overvloedig schijnt, maar waar weinig drinkwater te vinden is. Omdat het concept is simpel en robuust is, wordt het onderhoud tot een minimum beperkt. Het proces gebruikt de energie van de zon voor membraandestillatie. Het water verdampt, passeert het membraan en condenseert aan de andere kant. Het systeem is geschikt voor huishoudens (4 liter per dag), maar ook voor complete gemeenschappen (tot vijfduizend liter per dag). De kosten: 1 tot 2 cent per liter.

Google zet industrieel water uit oppervlaktewater in voor de koeling van de servers in haar datacenter in Eemshaven. Dit kan nu dankzij de aanleg van een nieuwe industriële waterzuivering en nieuwe transportleidingen door het Waterbedrijf Groningen en North Water in Garmerwolde. Google ondersteunt de aanleg met een investering van ruim 45 miljoen euro. Als volgende stap onderzoekt Google hoe ze afvalwater kan behandelen en gebruiken om het datacenter te koelen.

In het  datacenter in de Eemshaven gebruikt Google water om de temperatuur van de apparatuur en servers te regelen. Door deze innovatie gebruikt het datacenter veel minder energie. De watercapaciteit om warmte af te voeren is tot 24 keer hoger dan bij lucht, wat betekent dat er significant  minder energie wordt verbruikt.

Google gebruikt zowel gesloten als open systemen. In het gesloten systeem circuleert het water zo vaak mogelijk door leidingen met een continue stroom. Het open systeem maakt gebruik van koeltorens om de temperatuur van het gesloten systeem te verlagen. Door gebruik te maken van deze recirculerende koelsystemen kan het datacentrum het waterverbruik met meer dan de helft verminderen ten opzichte van de alternatieve methode van eenmalige koeling.

Nieuwe watervoorziening

De afgelopen vijf jaar werkte Googel samen met North Water en Waterbedrijf Groningen en investeerde meer dan 45 miljoen euro om de bouw van de nieuwe industriële watervoorziening te ondersteunen. Bij de aanleg van de nieuwe waterleiding voor industriewater heeft Waterbedrijf Groningen over grotendeels hetzelfde tracé ook een nieuwe drinkwaterleiding aangelegd.

Intussen denkt Google ook na over wat ze nog meer kan doen om zijn datacenter te verduurzamen. Daarom onderzoekt het bedrijf hoe het afvalwater kan behandelen en gebruiken om het datacenter te koelen.

 

Sachem stopt met het onttrekken van vervuild grondwater. Volgens het bedrijf en de Provincie Gelderland is de grondwatersanering op het terrein in Zaltbommel niet meer nodig. Het bedrijf zou volgens de rechter het water oneigenlijk gebruiken als koelwater.

De grond en het grondwater op de locatie van Sachem zijn begin jaren zeventig als gevolg van het productieproces en een brand verontreinigd geraakt met benzeen. Het bedrijfsterrein wordt al een aantal jaren gesaneerd door onder andere grondwater te onttrekken. Sachem heeft een vergunning van de Provincie Gelderland voor grondwateronttrekking voor sanering ter plaatse van het bedrijfsterrein. Volgens deze vergunning zou de onttrekking worden afgebouwd en gestopt in 2023.

Boete

De provincie Gelderland waarschuwde Sachem twee jaar geleden dat het moest stoppen met het oppompen van grondwater. Sachem gebruikte het grondwater namelijk al lang niet meer voor het saneren van de bodem, maar voor industriële koeling. Wat in strijd was met de regels, zo oordeelde ook de rechter.

Afgelopen jaren verminderde Sachem de hoeveelheid opgepompt grondwater al stevig. Het bedrijf stopte echter medio februari volledig omdat deze volgens eigen analyse niet meer noodzakelijk was voor de verdere grond- en grondwater sanering. De Provincie Gelderland is dezelfde mening toegedaan en wilde dat de onttrekking vóór 1 april werd gestopt.

Mechanisch koelen

De installaties worden nu gekoeld met koeltorens en mechanische koeling. De koelinstallaties, waar een flinke investering voor nodig was, zijn in februari in gebruik genomen.

Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen en NHL Stenden Hogeschool ontwikkelden een polymeermembraan uit biobased appelzuur. Het superamfibisch vitrimere epoxyhars membraan scheidt water en olie en is volledig recyclebaar. Wanneer de poriën verstopt zijn door verontreinigingen, kan het worden gedepolymeriseerd, gereinigd en vervolgens tot een nieuw membraan worden geperst.

Superamfibische membranen, die zowel van olie als van water houden, zijn een veelbelovende oplossing voor het opruimen van olievlekken op water. Helaas zijn deze membranen  vaak niet robuust genoeg voor gebruik buiten de laboratoriumomgeving. Bovendien kunnen de membraanporiën dichtslibben door aangroei van algen en zand. Chongnan Ye en Katja Loos van de Rijksuniversiteit Groningen en Vincent Voet en Rudy Folkersma van NHL Stenden gebruikten een relatief nieuw type polymeer om een membraan te maken dat zowel sterk als gemakkelijk te recyclen is.

De wetenschappers maken het nieuwe vitrimeer membraan door polymeren uit het natuurlijke monomeer appelzuur te persen en sinteren. Dit membraan kan worden gerecycled door het te malen en vervolgens te persen en te sinteren.

Dynamisch netwerk

Vitrimeerplastics zijn polymeren met de mechanische eigenschappen en chemische resistentie van een thermohardende kunststof. Vitrimeer-kunststoffen kunnen zich echter ook gedragen als een thermoplast, omdat ze kunnen worden gedepolymeriseerd en hergebruikt. Dit betekent dat een vitrimeer kunststof alle kwaliteiten bezit om een goed membraan te vormen voor de sanering van olielekken.

De polymeren in het vitrimeer zijn op een omkeerbare manier verknoopt’, legt Voet uit. Ze vormen een dynamisch netwerk, dat recycling van het membraan mogelijk maakt.’ De wetenschappers produceren het vitrimeer via basegekatalyseerde ringopeningspolymerisatie tussen appelzuur en epoxy-gemodificeerd appelzuur.

Poriën

Zowel water als olie verspreiden zich over het resulterende superamfibisch membraan. Bij een olieramp is veel meer water aanwezig dan olie. Het overvloedig aanwezige water bedekt het membraan en passeert  vervolgens door de poriën. Voet: ‘De waterfilm aan het oppervlak van het membraan houdt de olie uit de poriën en scheidt deze van het water.’

Het membraan is stevig genoeg om olie uit het water te filteren. Als zand en algen de poriën verstoppen, kan het membraan na verwijdering van de verontreinigingen worden gedepolymeriseerd. Daarna kan men van de bouwstenen een nieuw membraan maken. ‘We testten dit op laboratoriumschaal van enkele vierkante centimeters’, zegt Loos. ‘En we zijn ervan overtuigd dat onze methoden schaalbaar zijn. Zowel voor de polymeer-synthese als voor de productie en recycling van het membraan.’ De wetenschappers hopen dat een industriële partner de verdere ontwikkeling op zich zal nemen.

Toepassingen

Het maken van dit nieuwe membraan voor olielekkagesanering toont de kracht van samenwerking tussen een onderzoeksuniversiteit en een toegepaste universiteit. Loos: ‘Een tijdje geleden besloten we dat de polymeergroepen van de twee instituten één moesten worden. Door studenten, staf en faciliteiten te delen. We startten onlangs de eerste hybride onderzoeksgroep in Nederland. Dat maakt het makkelijker om toepassingen te vinden voor nieuw ontworpen materialen. Voet: ‘Polymeerchemici streven ernaar moleculaire structuren te koppelen aan materiaaleigenschappen en toepassingen. Ons hybride onderzoeksteam heeft de ervaring om precies dat te doen.’

UT-onderzoekers laten een nieuwe manier zien om anionuitwisselingsmembranen te ontwikkelen. Ze maakten de membranen uit een nieuw soort plastic (saloplastic). De onderzoekers laten ook zien dat hun techniek membranen kan maken die zeer stabiel zijn in extreme omstandigheden zoals een zeer hoge of lage pH. Dit maakt ze bruikbaar voor brandstofcellen of waterontzilting.

Elektrodialyse is een beproefde techniek voor de ontzilting van zeewater of brak water. Deze techniek vereist een ionenuitwisselingsmembraan dat selectief de ionen uit waterig zout doorlaat, maar tegelijkertijd het water zelf tegenhoudt. Deze membranen produceren is nog een uitdaging en leidt vaak tot dure membranen die niet stabiel zijn in extreme omgevingen met een zeer hoge of een zeer lage pH.

Saloplast

De onderzoekers vonden een techniek die de problemen van de commercieel gebruikte ionenuitwisselingsmembranen kan oplossen door een zogenaamde saloplast maken. ‘Bij het mengen van bepaalde positief- en negatief geladen polymeren in water konden we al een poly-elektrolyt complex (PEC) maken dat het best kan worden omschreven als een mozzarella-achtige bol van plastic’, zegt onderzoeker Wiebe de Vos. ‘Het grootste probleem bleef de eenvoudige verwerking van dit complex tot een bruikbaar membraan.’

Hittepers

Na onderzoek van verschillende technieken vonden de onderzoekers dat hittepersen de hoogste kans van slagen had. Bij dit proces plaatst men de PEC in een mal die vervolgens in een hittepers wordt geplaatst. In het begin sluit de pers zonder extra druk en warmt op tot een temperatuur van tachtig graden Celsius. Na ongeveer twintig minuten, wanneer het materiaal de gewenste temperatuur bereikt, verhoogt de druk tot tweehonderd bar. Dit is vergelijkbaar met de druk ongeveer twee kilometer onder water.

De PEC houdt deze omstandigheden vijf minuten vast. Daarna koelt het materiaal af tot 25 graden Celsius. Het hele proces duurt ongeveer een uur, veel minder dan bij andere gebruikte technieken die tot enkele dagen kunnen duren. Het eindproduct is een transparante film met hoge dichtheid. Het plastic is stevig en flexibel en volledig dicht tot op de nanometerschaal. Bovendien is het proces volledig schaalbaar met uitstekende controle over de grootte, dikte en structuur van het membraan.

Brandstofcellen en ontzilting

Naast ontzilting kan het membraan ook op veel andere manieren gebruikt worden. De stabiliteit bij zeer hoge en lage pH-waarden maakt het geschikt voor brandstofcellen. Ook hangt het relatief eenvoudige productieproces niet af van organische oplosmiddelen, en repareert het materiaal zichzelf in zout water. Mogelijk gaat het hier om het membraan van de toekomst.

De Unie van Waterschappen en Vewin maken zich samen sterk voor een watertransitie. De belangenverenigingen maken zich zorgen over een sluipende watercrisis en willen de politiek betrekken bij het verbeteren van waterkwaliteit en kwantiteit.  

Nederland staat bekend als Kampioen Water Afvoeren. Voor een land dat voor zestig procent overstroombaar is, weten we sinds jaar en dag hoe we droge voeten moeten houden. Drie opeenvolgende droge zomers toonden echter aan dat er een mismatch is tussen de beschikbaarheid van water en het watergebruik.

Het huidige watersysteem loopt tegen de grenzen aan. De drinkwaterbedrijven en waterschappen willen daarom de transitie naar een klimaatrobuust watersysteem versnellen om daarmee nadelige effecten van droogte zoveel mogelijk te voorkomen. Zij roepen Rijk, provincies en gemeenten op gezamenlijk werk te maken van de noodzakelijke ruimtelijke keuzes in de boven- en ondergrond voor een duurzame leefomgeving.

Ook moeten overheden verbetering van de waterkwaliteit van grond- en oppervlaktewater en de kwaliteit van bronnen voor drinkwater prioriteit geven in hun water- en omgevingsplannen om de doelen van de Kaderrichtlijn Water te kunnen halen.

Kampioen Water Vasthouden

Drinkwaterbedrijven en waterschappen willen een bijdrage leveren aan de transitie door het verkennen en aandragen van integrale oplossingen in de regio, door zelf hoge prioriteit te geven aan het vasthouden van water en door onttrekkingen en aanvullingen van grond- en oppervlaktewater in evenwicht te brengen. Drinkwaterbedrijven dragen bij aan het opstellen van de gebiedsdossiers om de Kaderrichtlijn Water doelen bij de winningen voor drinkwaterproductie te helpen bereiken.

De waterschappen investeren de komende jaren ieder jaar 1,7 miljard euro in de zorg voor sterke dijken, voldoende en schoon water om de gewenste transitie in gang te zetten en de omslag te maken naar ook kampioen Water Vasthouden. De waterschappen kunnen het echter niet alleen en zien samen met de drinkwaterbedrijven grote kansen wanneer water als verbindende factor van veel grote maatschappelijke vraagstukken wordt gezien.

Een klimaatrobuust watersysteem

Niet alles kan overal. Keuzes moeten worden gemaakt op basis van kansen en bedreigingen voor het watersysteem. De focus ligt op het beter vasthouden van grond- en oppervlaktewater en op het realiseren en behouden van een goede waterkwaliteit.

Waterschappen en drinkwaterbedrijven vragen aan de overheden ook gezamenlijk een landelijk regiekader op te stellen voor een geordende ondergrond, gericht op behoud en herstel van de grondwatervoorraad en gekoppeld aan het gebruik van de bovengrond. In hun gezamenlijke aanbod vragen zij een nieuw kabinet, medeoverheden en gebiedspartners om samen een klimaatrobuust watersysteem te realiseren. Dat kan door water sturend te laten zijn voor de ruimtelijke inrichting, water beter vast te houden, zuinig om te gaan met water en de waterkwaliteit te verbeteren én vervuiling te voorkomen.

Swinkels Family Brewers bracht via de Bavaria brouwerij in Lieshout ruim 700.000 kuub gezuiverd restwater terug in de bodem. Dat is een stijging van 75 procent ten opzichte van 2019. Het Boer Bier Water project is een succesverhaal voor een veelvoorkomend probleem in Nederland: de droogte die het land de afgelopen jaren teistert.

De grote toename in het gebruik van schoon restwater valt volgens de brouwerij te danken aan een groeiende groep boeren die deelneemt aan het project. Afgelopen jaar sloten maar liefst twaalf boeren zich aan. Ook in 2021 blijft Swinkels Family Brewers investeren in het project, onder meer door de realisatie van een nieuwe inlaat in het Wilhelminakanaal. Naar verwachting kan Bavaria dit jaar 800.000 kubieke meter water terugbrengen in de bodem.

Droogteproblematiek steeds urgenter

Het project Boer Bier Water startte in 2014. Swinkels werkt hierbij samen met de gemeente Laarbeek, Waterschappen Aa en Maas en de Dommel, ZLTO, Rijkswaterstaat, de provincie Noord-Brabant en Rabobank. Doel van het project is grondwater zoveel mogelijk aan te vullen en bewaking van de bodemkwaliteit. Bavaria filtert restwater uit reiniging van de brouwketels en statiegeldflessen in haar eigen afvalwaterzuiveringssysteem. Dit gefilterde restwater herverdeelt het bedrijf via sub-irrigatie (wateraanvoer door peilgestuurde drainage) onder de boeren in de buurt van de Bavaria brouwerij. Zo kunnen zij het grondwaterpeil op hun landbouwgronden reguleren en hun gewassen beter telen.

Gezonde bodem voor de landbouw

Naast het grondwater, richt het project Boer Bier Water zich ook op het telen van brouwgerst. Verder werken de boeren ook aan een afname van het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen en verhogen ze het organische stofgehalte van de bodem, onder andere door aanvoer van compost.

Marthijn Junggeburth, duurzaamheidsmanager bij Swinkels Family Brewers: ‘Als Brabants familiebedrijf vinden wij het belangrijk om het bronwater waarmee we nu brouwen door te geven aan de volgende generaties én willen we iets doen voor de regio waarin we opereren. Door het restwater, dat anders in zee gelopen zou zijn, terug te pompen in kanalen en beken die als transportsysteem fungeren, kunnen we dit water op een duurzame manier teruggeven aan boeren in de omgeving.

De mooie resultaten die het afgelopen jaar samen met alle partners zijn behaald, zetten de toon voor wat we in de toekomst kunnen verwachten – we richten erop dat er in 2021 in totaal 800.000 m3 water kan worden teruggebracht in de bodem. We zijn erg trots op het Boer Bier Water project en het hoogwaardig hergebruik dat bijdraagt aan de doelstellingen van onze Swinkels Circularity Index. De toename van het schone restwater laat zien dat er een duurzame sluiting van de waterkringloop mogelijk is.’

Godelieve van Tilborg, belangenbehartiger bij ZLTO: ‘De afgelopen jaren hebben boeren te kampen met drogere zomers, waardoor zij hun gewassen moeilijker kunnen telen. Het project Boer Bier Water is een succesvolle manier om de boeren in de regio te ondersteunen. Ook in aanhoudende tijden van droogte, kunnen boeren via subirrigatie het grondwaterpeil reguleren. Zo is er voldoende water beschikbaar om de gewassen de hele zomer te laten groeien.’

 

Het eerste Industrielinqs magazine in print (lees ook ons vorig e-magazine) is naar de drukker! In dit nummer: Het lijkt of het Afkenel Schipstra niet uitmaakt voor welk bedrijf ze de boodschap verkondigt. Ze blijft een ambassadeur voor waterstof als belangrijke pion in het schaakspel van de energietransitie. ‘En nee, het is geen ei van Columbus, maar hernieuwbare waterstof is wel een onmisbare schakel in de energietransitie.’ Sinds kort verkondigt ze de boodschap voor Engie. Haar titel maakt haar rol direct duidelijk: senior vice president Business Development Hydrogen Netherlands.

En verder:

Jan van Dinther van Siemens is onlangs uitgeroepen tot Jong Haventalent 2021. Een jaar lang is hij de ambassadeur en het rolmodel voor jong talent in de haven van Rotterdam. Hij wil concrete energietransitieprojecten in de haven zichtbaar maken en jongeren helpen de juiste studie te kiezen om daaraan bij te kunnen dragen in de toekomst.

BASF Antwerpen is al jaren bezig met duurzaamheid op het gebied van water. Ze wisselde ooit al van het gebruik van drinkwater naar oppervlaktewater, maar de toekomst vraagt om meer verandering. Vlaanderen ligt bijvoorbeeld in een waterstressgebied. Tijdens het congres Watervisie 2020 vertelde operations manager utilities Jürgen Moors op welke manieren er nog meer duurzaam met water wordt omgegaan.

Het klimaat en de energietransitie staan hoog op de politieke kalender. Dan mag je verwachten dat de kieslijsten voor de aanstaande parlementsverkiezingen daar enigszins op zijn ingericht. Maar zoals altijd rijst de vraag: Waar zijn de bèta’s?

Industrielinqs 2 verschijnt 2 maart. Lees het blad alvast tijdelijk online!

Een nieuw te bouwen ontziltingsinstallatie in de haven van Antwerpen zal vanaf begin 2024 brak dokwater oppompen en omzetten in hoogwaardig proceswater voor de chemiesector. Daardoor hoeven chemiebedrijven voor bepaalde productieprocessen niet langer drinkwater uit het Albertkanaal te gebruiken. Dit zou in de opstartfase al een besparing betekenen van miljoenen liters drinkwater per jaar.

De Amerikaanse investeringsmaatschappij Avaio, in samenwerking met Aecom, sloot een intentieverklaring met Covestro om de waterfabriek op de terreinen van het chemiebedrijf te bouwen. De installatie zal via een pijpleiding ook het naburige Evonik bevoorraden en is erop voorzien dat ook andere chemiebedrijven erop kunnen aansluiten.

In de chemiesector is water een cruciale schakel in de productieprocessen. Drinkwater wordt daarbij vooral gebruikt als noodzakelijke grondstof. Maar ook voor stoomproductie of als koelwater om de veiligheid van de installaties te garanderen. Met de bouw van een nieuwe waterfabriek in de haven van Antwerpen hoeven industriebedrijven hiervoor niet langer drinkwater uit het Albertkanaal te gebruiken, maar kunnen ze overschakelen op water uit de havendokken

Minder drinkwater

Daardoor kunnen Covestro en Evonik hun drinkwatergebruik met liefst 98 procent terugdringen. Beide chemiebedrijven zullen drinkwater enkel nog gebruiken voor sanitaire toepassingen. De ontziltingsinstallatie heeft de capaciteit om een jaarlijkse waterbesparing te realiseren die gelijk is aan de gemiddelde drinkwaterconsumptie van ongeveer 40.000 gezinnen van vier personen. Bovendien is het mogelijk om de waterfabriek – en de daarmee samenhangende drinkwaterbesparing – nog verder uit te breiden. De initiatiefnemers zijn daarover in onderhandeling met andere bedrijven en in overleg met Port of Antwerp.

Kwaliteits- en milieuvoordelen

De omzetting van dokwater naar proceswater vermindert niet enkel de druk op de drinkwatervoorziening maar biedt ook kwaliteits- en milieuvoordelen. Zo is de zoutlast, of de concentratie aan mineralen, van proceswater vijf keer lager dan van drinkwater. Doordat het water minder zout bevat is het beter geschikt voor chemie-installaties. Dat betekent minder watergebruik, minder afvalwater en minder chemicaliën voor waterbehandeling.

Avaio en Aecom willen begin volgend jaar starten met de aanvraag van de nodige vergunningen. Avaio verwacht medio 2022 te kunnen beginnen met de bouw van de installatie. Die zou twee jaar later, in 2024, operationeel moeten zijn. De investeerders streven ernaar om de ontziltingsinstallatie te laten draaien op groene stroom. De waterfabriek is ook uitgerust met de juiste technologie om in een latere fase gezuiverd afvalwater te gaan hergebruiken.

Frank Beckx, gedelegeerd bestuurder essenscia vlaanderen, sectorfederatie van de chemie en life sciences: ‘Chemie- en farmabedrijven hebben het verbruik van drink- en grondwater de voorbije tien jaar al fors teruggedrongen. Met een efficiëntieverhoging van liefst 35 procent. We produceren dus meer met minder water. Met dit unieke project zorgt de chemiesector opnieuw voor een grote vermindering van het drinkwaterverbruik, volledig in lijn met de ambities van de Blue Deal van de Vlaamse regering.’