6.2.1.5. Blue Energy

Uit het verschil tussen zoet en zout water kan energie worden gewonnen, zonder dat er schadelijke bijproducten ontstaan. Locaties waar zout zeewater en zoet binnenwater elkaar ontmoeten zijn dus potentiële bronnen voor duurzame energie.

Op de Afsluitdijk loopt tot 2010 een pilot project met Blue Energy, gebaseerd op de RED techniek (reversed electro dialysis). Zoetwater uit het IJsselmeer wordt in een membraaninstallatie gemengd met zoutwater uit de Waddenzee. Door de speciale membranen tussen het zoetwater en het zoutwater komt een ionenstroom op gang wat elektriciteit oplevert. Het pilot project zal moeten uitwijzen of a) de nieuwe membranen bestand zijn tegen vervuilende deeltjes in het water en b) de gewenste hoeveelheid energie levert tegen een commercieel aantrekkelijke prijs kan opwekken. Naar verwachting kan uit elke kubieke meter zoet water die per seconde naar zee stroomt één megawatt (1 MW) worden opgewekt. Ter vergelijking: een honderd meter hoge windmolen met een rotordiameter van zeventig meter heeft een gemiddeld vermogen van zo'n 0,3 MW.

In een RED-opstelling zijn compartimenten (cellen) met zout en zoet water beurtelings van elkaar gescheiden door een membraan dat kationen doorlaat en een die anionen doorlaat. Het gevolg is dat de negatief geladen chloride-ionen naar één kant van de cel bewegen en de positief geladen natriumionen naar de andere kant. Dat geeft een spanningsverschil van 80 mV per cel. Door elektroden aan de buitenste membranen te verbinden kun je stroom opwekken. Meerdere cellen in serie verhoogt de opgewekte spanning, honderd cellen geeft op die manier acht Volt. De elektrodereacties (Fe2+ ‹-› Fe3+) worden op gang gehouden door een pomp die het elektrolyt rondpompt.

Het systeem is beproefd bij Frisia zoutfabrieken in Harlingen. Dankzij het aldaar aanwezige verschil tussen zout en zoet water - een factor tien hoger dan tussen het IJsselmeer en de Waddenzee - zijn de nieuwe membranen daar commercieel interessant.
Bij de Afsluitdijk zou uiteindelijk een elektriciteitscentrale met een capaciteit van 200 MW kunnen worden gerealiseerd. Daarvoor moet eerst een klein werkeiland worden aangelegd. Een dergelijk centrale vraagt veertig miljoen vierkante meter membraan. De prijs daarvan ligt nu rond de €5 per vierkante meter wat resulteert in een electricitetisprijs van 8 cent per kilowattuur. In Nederland stroomt gemiddeld 3.300 kuub zoetwater per seconde in zee. Het energiepotentieel is daarmee 3.300 MW of te wel 10% van de totale Nederlandse elektriciteitsbehoefte. Door de onttrekking van electriciteit in het uitstromende, brakke water een halve graad koeler dan het instromende water en levert dus tegenwicht aan global warming.