Energie uit water halen, het klinkt eenvoudig. Maar is dat ook zo?

Paul KloetIv-Groep 15 juli 2021

Bij groene energie denken we vaak aan zonne-energie of windenergie. Maar, ook uit water halen we energie. Bij waterschappen is energie uit water halen niet nieuw. Daar wordt energie gewonnen uit het slibvergistingsproces. Een andere manier om energie uit water te halen is aquathermie. Dit zijn processen die op het eerste oog wellicht eenvoudig lijken, maar de praktijk is complexer, vertelt Paul Kloet (adjunct-directeur bij Iv-Water).

Energie uit slib halen

Het proces waarbij energie wordt gewonnen uit het slibvergistingsproces werkt kort samengevat als volgt. Bij het zuiveren van afvalwater wordt slib afgevangen. Veelal wordt het slib vergist, waarbij gas vrijkomt. Dat gas wordt vervolgens gebruikt in een warmte-kracht-koppeling (WKK-installatie). Een gasmotor drijft een generator aan voor de opwekking van elektriciteit. Vrijkomende warmte wordt vervolgens gebruikt voor optimalisatie van het slibvergistingsproces en verwarming van bijgebouwen op de zuiveringsinstallatie.

Bij slibvergisting moet een bepaalde schaalgrootte behaald worden om het lucratief te maken, bijvoorbeeld door ook het slib van omliggende zuiveringen te vergisten op een centrale locatie. Om een businessmodel sluitend te krijgen zijn veel stakeholders betrokken. Ook hebben dit soort projecten vaak een grote impact op de omgeving. Het gaat niet alleen om het vergisten van slib en hierbij gepaarde beheersmaatregelen ter voorkoming van explosiegevaar. Als je slib gaat ophalen bij verschillende zuiveringen zorgt dit ook voor meer transportbewegingen, wat impact heeft op de omgeving.

Thermische energie

Het proces om energie uit water te halen met behulp van aquathermie is in de praktijk nog iets lastiger te organiseren. Water is een belangrijke drager van warmte en is daarmee geschikt als transportmedium en energiebron. Met behulp van aquathermie is het mogelijk om gebouwen te verwarmen en/of koelen door het gebruik van warmte en koude uit oppervlaktewater, afvalwater of drinkwater. De warmte uit water wordt indien nodig opgeslagen in de bodem en daarna opgewaardeerd met een warmtepomp. Bij deze centrale warmte opwekking is een warmtenet nodig dat het water naar de gebouwen transporteert.

De watertemperatuur van gezuiverd afvalwater (effluent) is continu zo’n 10-15°C. Door de inzet van een elektrische warmtepomp kan de temperatuur naar circa 45°C worden gebracht en is het geschikt voor verwarming van gebouwen en processen.

Het creëren van een bron vlakbij de uiteindelijke gebruikers is echter vaak een uitdaging. Hiervoor is directe nabijheid van voldoende capaciteit rioolwater, effluent of oppervlaktewater essentieel. Bovendien zijn de meeste bestaande woningen gebouwd voor hoge temperatuurbronnen. Deze nieuwe laagwaardige warmtebronnen zijn daardoor veel beter inzetbaar in nieuwbouw. De inzet van aquathermie vraagt dus om een intensieve haalbaarheidsverkenning. Meer hoogwaardige warmtebronnen kunnen uiteraard ook worden ingezet, maar dan is de bron veelal restwarmte vanuit een industrieel proces of met behulp van bijvoorbeeld geothermie.

Over de auteur

Over de auteur: Paul Kloet is adjunct-directeur bij Iv-Water (een van de dochterorganisaties van Iv-Groep), gespecialiseerd in afvalwaterzuivering en -transport.