Plus MIT-ingenieurs halen drinkwater uit koeltorens

Per jaar verdampen miljarden liters water uit de koeltorens van energiecentrales. Die waterdamp kan opgevangen worden, waardoor het een duurzame oplossing voor waterschaarste biedt. Dat blijkt uit een onderzoek van het Massachusetts Institute of Technology (MIT).

13 juni 2018
Mit Powerplant Condenser 01 Press Melanie Gonick Mit
Melanie Gonick/MIT

Zo’n 39 procent van al het zoetwater dat in de Verenigde Staten uit rivieren, meren en reservoirs wordt gepompt, wordt gebruikt als koelmiddel in centrales die kern- en fossiele energie produceren. Het grootste deel van dat water gaat verloren in grote stoompluimen.

Mist

Er werden in het verleden al allerlei technieken ontwikkeld om mistdruppels op te vangen, bijvoorbeeld door de mist door een fijn gaas te laten stromen. De druppels blijven zo in het gaasje hangen en vangen op hun beurt weer andere druppels op. Het water loopt dan vanzelf naar beneden. 

Maar die methode kent zijn limieten. Aerodynamische krachten zorgen er immers voor dat er maar één tot drie procent van de druppels kunnen worden opgevangen, ontdekten onderzoekers Damak en Varanasi. De wetenschappers gingen daarom op zoek naar een efficiëntere methode. 

Ionisator

Inspiratie daarvoor vonden ze bij de auto-industrie. Om verf te besparen bij het lakken van de carrosserie, krijgen de verfdruppels een elektrische lading. De auto zelf krijgt een tegengestelde lading, waardoor die de verf aantrekt. 

Om mist – of verdampt water – een lading te geven, gebruikten de onderzoekers een ionisator. De druppels worden elektrisch geladen, het gaas krijgt een tegengestelde lading. Zo wordt de waterdamp aangetrokken door het gaas, dat ze opvangt. De MIT-wetenschappers testten die methode ook uit met de vochtige lucht in de koeltoren van een elektriciteitscentrale. “Dankzij de ionisator kan zo’n 20 tot 30 procent van de waterdruppels worden opgevangen”, zeggen ze. 

Zo moet er niet alleen minder rivierwater worden aangezogen, maar kan de vochtige lucht ook dienen als goedkoop drinkwater voor de stadsbewoners nabij de centrale. “Het water is meteen zuiver, want het opvangen van verdampt water is eigenlijk een destillatieproces”, luidt het.

Prototype

Volgens de MIT-onderzoekers kan de watervanger ook dienen als ontziltingsinstallatie wanneer de centrale zeewater gebruikt om te koelen. “Zo’n installatie kan op twee jaar tijd worden terugverdiend,” zegt Varanasi, “en de ecologische voetafdruk van de energiecentrale wordt niet eens groter.”

Wegens het succes hebben de onderzoekers de start-up Infinite Cooling opgericht. Een prototype van de installatie zal tijdens de zomer van 2018 worden geïnstalleerd in de aardgascentrale van MIT zelf, die op de campus voor elektriciteit, verwarming en afkoeling zorgt. 

“Ons systeem kan een oplossing bieden voor waterschaarste en tot 70 procent van de nood aan ontziltingsinstallaties in de komende tien jaar compenseren”, besluit Varanasi.

Verder lezen?

Maak een profiel aan en lees Susanova nu 1 maand gratis.