In Nederland is er nog geen woord voor, maar de Duitsers noemen het ‘Dunkelflaute’: een periode waarin weinig tot geen energie kan worden opgewekt door middel van wind en zonlicht, met waterstof als energiedrager nou net de twee pijlers van de energietransitie in Nederland. “Vergeleken met wind en zon is water een heel betrouwbare en voorspelbare energiebron”, verzekert directeur Reinier Rijke van Water2Energy. “Onze verticale-as-turbines generen energie zodra er sprake is van stromend water. En daarvan is wereldwijd altijd en overal sprake, door de dagelijkse afwisseling van eb en vloed, in rivieren die richting lager gelegen zeeën en meren stromen en in door mensen gecreëerde kunstwerken, zoals sluizen en gemalen. In theorie levert stromend water per vierkante meter ongeveer twintig keer zoveel energie op als wind. Daar staat tegenover dat windmolens veel schaalbaarder zijn dan onze turbines, die je kunt zien als een omgekeerde variant van de Voith Schneider Propellers die worden gebruikt om sleepboten voort te stuwen.”
“De verwachtingen waren hooggespannen, zeker toen de energietransitie steeds hoger op de agenda kwam te staan”
Veel beter dan met die laatste opmerking kan de carrière van Rijke niet worden samengevat. Liefde voor schepen en scheepsbouw werd hem met de paplepel ingegoten. Hij groeide op naast een scheepswerf en ging na een studie Scheepsbouw aan de TU Delft werken bij een scheepswerf in Heusden. Geïnspireerd door het principe van de Voith Schneider Propeller, ontwikkelde hij in zijn vrije tijd een verticale-as-turbine die in staat is om energie op te wekken uit stromend water. Twee jaar nadat hij in 2013 Water2Energy had opgericht, ging Rijke met vroegpensioen en kon hij zich volledig richten op de doorontwikkeling van zijn innovatie. “De verwachtingen waren hooggespannen, zeker toen de energietransitie steeds hoger op de agenda kwam te staan,” blikt hij terug. “Ondersteund door pilots en subsidies hebben we de verticale-as-turbine de afgelopen jaren veel energie-efficiënter én visvriendelijker gemaakt. Bij de Kaplanturbines die in rivieren het meest worden gebruikt om energie uit water op te wekken, wordt een vissterftepercentage gehanteerd van minimaal 15 tot 20%. Bij onze visvriendelijke verticale-as-turbine is dat 1%. We hebben bovendien een gepatenteerd blade pitch control-systeem ontwikkeld, dat er op neerkomt dat de stand van de turbinebladen tijdens het draaien voortdurend wordt aangepast aan de lokale aanstroomrichting van het water. Dat verhoogt de energie-efficiëntie met ongeveer 40% en zorgt ervoor dat energiewinning ook bij lagere watersnelheden mogelijk is.”
“Ondersteund door pilots en subsidies hebben we de verticale-as-turbine de afgelopen jaren veel energie-efficiënter én visvriendelijker gemaakt”
Het meest recente wapenfeit van Water2Energy is een mede door de provincie Zeeland en de Europese Unie gesubsidieerd succesvol pilotproject bij de doorlaat naast de sluizen in Vlissingen, die de Westerschelde verbinden met het Kanaal door Walcheren. Rijke: “Net als windmolens kunnen onze turbines in een vrije waterstroming energie opwekken, maar net als bij een straalmotor was in dit geval sprake van een gekokerde waterstroming. Op die manier is het gelukt om met 50 kW vermogen elektriciteit op te wekken. Nee, niet constant en 24/7, was dat maar waar. Als er bijvoorbeeld tijdens het wisselen van het tij of om andere redenen tijdelijk geen waterstroming is, is er ook tijdelijk geen energie en geen vermogen. Het project in Vlissingen heeft heel veel positieve aandacht en publiciteit gegenereerd, maar ook duidelijk gemaakt dat onze wens om zoveel mogelijk draaiuren te maken in dit geval enigszins op gespannen voet staat met het waterpeilbeheer waar het hoogheemraadschap verantwoordelijk voor is. Bij een pilotproject als dit is dat op zich geen probleem, maar als je een permanente installatie verwacht is dat wel het geval.”
Hoewel een vermogen van 50 kW weer een flinke stap in de goede richting betekent, staat het nog in geen verhouding tot de capaciteit van de gemiddelde windturbine: 1 MW. Rijke is daarom naarstig op zoek naar ‘niche-locaties’ waar hij de capaciteit en rentabiliteit van de Water2Energy-turbines kan vergroten door meer draaiuren te maken. Als voorbeelden noemt hij de Flakkeese Spuisluizen en de Brouwersdam. “Voordeel van de Flakkeese Spuisluizen is dat er wel twintig uur per dag wordt gespuid. Bij de Brouwersdam zijn er plannen om meer doorgangen te creëren, omdat de biodiversiteit in het Grevelingenmeer bij gebrek aan zuurstofrijk water achteruit holt. Dat zou nieuwe toepassingsmogelijkheden bieden voor onze turbines, maar helaas heb ik niet de indruk dat overheden staan te springen. In energietransitieverband is de focus de afgelopen jaren zo sterk op energie uit wind en zon komen te liggen, dat Nederland zijn voorsprong op het gebied van energie uit water zelfs dreigt kwijt te raken.”
“Ontwikkeling van zonnepanelen en windmolens loopt twintig jaar voor op de ontwikkeling van getijdenturbines”
Dat Rijke dat betreurt, zou je uiteraard een kwestie van verlicht eigenbelang kunnen noemen. “Niets ten nadele van energie uit zon en wind”, benadrukt hij. “De ontwikkeling van zonnepanelen en windmolens loopt twintig jaar voor op de ontwikkeling van getijdenturbines. Ik heb zelf ook zonnepanelen op het dak van mijn woning liggen maar gisteren, toen het de hele dag zwaarbewolkt was, hebben die vrijwel geen energie opgewekt. Op vergelijkbare wijze staan windmolens stil als er geen wind is en, onlangs ook nog, als er sprake is van massale vogeltrek. Het lijkt mij niet meer dan verstandig om ook in te zetten op energie uit water. Niet om op lange termijn te voorzien in honderd procent van de Nederlandse energiebehoefte, want dat is een utopie. Maar als onderdeel van een verstandige en veilige energiemix, behoort een aandeel van energie uit water van 6 tot 10% wel degelijk tot de mogelijkheden.”
“Hoewel hij het tij momenteel even niet mee lijkt te hebben, zie ik zeker nog steeds kansen voor Water2Energy”
Hoewel hij het tij dus momenteel even niet mee lijkt te hebben, ziet Rijke daarbij zeker nog steeds kansen voor Water2Energy, dat lid is van de Dutch Energy from Water Association (EWA) die ‘de kansen voor energie uit water zichtbaar maakt voor de markt, politiek én Nederland’. “In Vlissingen hebben we een groot voordeel van onze verticale-as-turbine gedemonstreerd. Ze kunnen bijna plug-and-play worden geïnstalleerd, dus zonder dat er grote aanpassingen aan de bestaande sluizen of stuwen nodig zijn. Nadeel in Nederland is dan weer dat er, om met de dichter Hendrik Marsman te spreken, sprake is van ‘brede rivieren die traag door oneindig laagland stromen’. Daarmee vergeleken zijn er veel landen waar rivieren op weg naar zee met grotere hoogteverschillen te maken hebben, met hogere stroomsnelheden als gevolg.”
Rijke is er dan ook van overtuigd dat de verticale-as-turbines van Water2Energy ook veel exportpotentie hebben. “Dat we nog geen winst maken, komt omdat we tot nu toe alleen maar prototypes hebben gemaakt, met alle economische nadelen van dien. Op basis van het project in Vlissingen, durf ik de stelling aan dat onze turbines klaar zijn voor seriematige productie. Het sein voor die opschaling, daar moet ik eerlijk in zijn, is afhankelijk van een toenemende vraag vanuit het buitenland. Ook daar werken we hard aan.”
Tekst: Cees de Geus
Fotografie: Remco Bohle