Hydro-elektrische energie uit de riolen

Kunnen we energie opwekken uit het water dat door de riolen stroomt? Waarom wekken we in hoge gebouwen niet zelf energie op uit het water dat van de daken naar beneden stroomt? Welke struikelblokken zijn er bij kleinschalige hydro-elektrische energieopwekking? Welke voordelen kunnen er zijn bij het opwekken van hydro-elektrische energie uit water dat sowieso al naar beneden stroomt?

Inhoud

• Waterkracht in het verleden
• Klimaatdoelstellingen
• Wat met waterkracht?
• Welke problemen zijn er?
• Welke mogelijkheden zijn er?

Waterkracht in het verleden

België en Nederland noemen we niet voor niets de lage landen. Door de lage ligging ten opzichte van de zeespiegel (op vele plaatsen onder de zeespiegel), werden in de rivierdelta van de Schelde, de Maas en de Rijn nooit echt grote hydro-elektrische centrales gebouwd. Van in de Romeinse tijd tot een heel stuk in de 20e eeuw was het echter wel heel normaal dat er op vele kleine beken en riviertjes verschillende watermolens stonden. De energie van die watermolens werd meestal meteen gebruikt, op een mechanische manier. Bijvoorbeeld door het waterrad een molensteen te laten aandrijven voor het fijnmalen van graan. Door de toenemende industrialisatie werden veel watermolens niet meer onderhouden, en ondertussen resten er in de lage landen niet zo veel werkende exemplaren meer. De watermolens die er nog wel zijn, doen vaker dienst als museumstuk dan als volwaardige energiecentrale.

Klimaatdoelstellingen

Om de klimaatdoelstellingen tegen 2050 te halen, en zo de opwarming van het klimaat en de stijging van de zeespiegel te beperken, moeten we af van de verslaving aan eindige, dure, vervuilende en vaak ook geïmporteerde fossiele brandstoffen. Iedereen moet op zoek naar meer milieuvriendelijke oplossingen om energie te produceren. De usual suspects wanneer het in onze contreien op hernieuwbare energie aankomt, zijn wind- en zonne-energie. Steeds meer gigantische windmolens die hoger reiken dan de hoogste kathedralen verschijnen op industrieterreinen, langs snelwegen en op zee. Op meer en meer grote fabriekshallen, magazijnen en woningen liggen foto voltaïsche installaties (zonnepanelen) die zonne-energie omzetten in elektriciteit en zonneboilers die onder invloed van de stralen van de zon water voorverwarmen.

Wat met waterkracht?

Een tot nu onderbenut potentieel in de groene energievoorziening is het natuurlijke afvloeien van regen- en rioolwater. Net zoals bij een waterval, bezit het (regen)water dat van (hoge) gebouwen en hoger gelegen gebieden naar rivieren en naar zee stroomt een grote hoeveelheid energie.

De voorbije jaren zijn er al enkele systemen ontwikkeld die deze waterkracht kunnen benutten. In de Amerikaanse stad Portland is men sinds 2013 bijvoorbeeld bezig met het installeren van vele kleine waterkrachtcentrales op het rioolnetwerk van de stad.

Het regent hier relatief vaak en veel, dus waarom zijn er bij ons bijna geen gelijkaardige projecten te vinden? Het opwekken van energie uit afvoerwater kent een aantal grote hindernissen.

Welke problemen zijn er?

de energie is versnipperd

Net zoals wind- en zonne-energie, is de waterkracht meestal niet in één grote energiecentrale om te zetten in elektriciteit. In plaats daarvan kunnen enkel vele relatief kleine waterkrachtcentrales geïnstalleerd worden. Dit zorgt voor een hogere kostprijs, aangezien turbines niet goedkoop zijn.

de energie is niet overal te oogsten

Meer bepaald op plekken die al een stuk onder de zeespiegel liggen, is het gebruik van waterkrachtcentrales zinloos. Het water moet vroeg of laat toch worden opgepompt naar een hoger gelegen rivier, meer of zee.

het water moet zuiver zijn

Het water waarbij zulke systemen gebruikt kunnen worden moet niet echt zuiver zijn, als in drinkbaar. Maar het is wel noodzakelijk dat het water geen grote 'brokstukken' bevat. De afvoer van toiletten aansluiten op kleine waterkrachtcentrales werkt tegendraads: de centrale zal heel vaak blokkeren omdat er teveel rotzooi in het water mee stroomt.

niet constant

Net zoals bij zonne- en windenergie, is de energievoorziening via waterkracht niet constant. In sommige perioden valt er een overvloed aan regenwater en staan rivieren zo hoog dat ze net niet buiten hun oevers treden. Op andere momenten dreigt er echter droogte door een gebrek aan regen en een lage stand van de rivieren.

Welke mogelijkheden zijn er?

gescheiden waterhuishouding: regen vs. afvalwater

Het is ondertussen de norm dat de waterhuishouding gescheiden gebeurt. Minder vuil regenwater stroomt weg in andere rioleringsbuizen dan vervuild (gebruikt) afvalwater. In eerste instantie werd die scheiding gemaakt om de waterzuiveringssystemen te ontlasten en wateroverlast bij forse regenval te voorkomen. Het biedt echter meteen ook de mogelijkheid om op de meer propere regenwater riolering met waterkracht te experimenteren.

regenachtig

Er wordt vaak en hard op gevloekt: het slechte weer in de lage landen. Maar de regelmatige regenbuien kunnen in de toekomst dus ook een troef zijn.

groene mix

door de niet constante energie-opwekking uit de wind en de zon aan te vullen met energie-opwekking uit water, ontstaat een meer diverse energievoorziening. Het kan soms donker en windstil tegelijk zijn, maar als het op dat moment wel regent is er toch nog wat groene energie te genereren.

energieproductie op kleine schaal

energieproductie via waterkracht in waterafvoersystemen zal nooit gigantische hoeveelheden stroom kunnen opwekken. Het effect is er echter wel. Net zoals elke fiets met een (naaf) dynamo niet afhankelijk is van batterijen, is elke lokale energie-opwekking een kleine vermindering van de vraag aan grote energiecentrales. Vele kleintjes maken wel degelijk één groot geheel. Net zoals één kleine zonne-installatie op een dak geen verschil maakt, maar de combinatie van vele honderdduizenden kleine zonne-installaties wel een grote invloed heeft op de totale energievoorziening.

Lees verder

• Zonnelader: Frendo Power Sun 3.5
• Windenergie opslaan in een kunstmatig eiland
• Klimaatverandering verandert de smaak van ons voedsel
• Getijdenenergie
• GravityLight™: gratis elektriciteit dankzij de zwaartekracht