Rede, in verkorte vorm uitgesproken bij de aanvaarding van het ambt van lector Sustainable Water Systems aan Hogeschool VHL op donderdag 12 februari 2015 door lector dr. ing. Paul J. van Eijk. De missie van het lectoraat Sustainable Water Systems (SWS) is het verkrijgen van kennis en inzicht in de praktijk van de duurzame ontwikkeling van watersystemen. Het watersysteem wordt benaderd een vanuit brongericht, gebiedsgericht en actorgericht perspectief. De (a)quadruple helix doet een beroep op onze samenleving bij de verspreiding van innovaties. Duurzame watertechnologie wordt geïntegreerd in ruimte en maatschappij om zo de ‘innovation gap’ te verkleinen. Het lectoraat SWS levert via onderzoek en onderwijs een bijdrage aan de maatschappelijke opgave van de watertransitie.
MULTIFILE
Het doel van het dit onderzoek is om inzicht te krijgen in het gedrag van burgers in NoordNederland met betrekking tot het omgaan met ongebruikte medicijnen. Deze inzichten kunnen worden gebruikt om media-gedragsinterventies te ontwerpen die burgers stimuleren om ongebruikte medicijnen in te leveren bij een apotheek of de milieustraat. Het onderzoek is uitgevoerd door het lectoraat Transformational Media van NHL Stenden Hogeschool en maakt deel uit van het door SNN-gesubsidieerde project "Medicijnresten uit Water", een samenwerkingsproject van het Netwerk Medicijnresten uit water Noord-Nederland. Dit is een brede samenwerking van 20 partners uit de zorg-, water- en kennissector, geleid door het HANNN (Healthy Ageing Network Noord-Nederland), met als doelstelling om medicijnresten in het water te verminderen door een Mcross-sectorale samenwerking.
Waterpleinen worden op nationale en internationale schaal toegepast om wateroverlast te beperken door regenwater tijdelijk te bergen en langzaam af te voeren. Er zijn slechts enkele waterpleinen in binnen- en buitenland, waardoor de kennis van het (langetermijn-)functioneren nog beperkt is. Dit was reden voorgemeente ’s-Hertogenbosch om in samenwerking met o.a. Tauw en de hogescholen van Rotterdam en Groningen onderzoek te doen naar het hydraulisch functioneren van het Eikendonkplein in ’s-Hertogenbosch als waterplein.
Fosfaat is een belangrijke grondstof voor de landbouw en voor toepassingen in gezondheid en verzorging. Aangezien de natuurlijke fosfaatvoorraden eindig zijn, wordt terugwinning van fosfaat steeds belangrijker. In Nederland eindigt meer dan 20% van het Nederlands verbruik van fosfaat in het slib van rioolwaterzuiveringen, wat wordt verbrand in slibverbrandingsinstallaties. Na verbranding zit het fosfaat opgesloten in het slibas. SusPhos B.V. bestaat sinds 2019 en stelt zich ten doel fosfaat terug te winnen uit afvalstromen en beschikbaar te maken voor nuttig hergebruik, kortom om de fosfaatkringloop te sluiten. Slibas is voor SusPhos de belangrijkste afvalstroom. Het bedrijf heeft een uniek proces ontwikkeld, waarbij het fosfaat wordt ontsloten door reactie met een sterk zuur en het hierbij gevormde fosforzuur door middel van extractie met een oplosmiddel wordt gescheiden en vervolgens verder wordt opgewerkt. Na opwerking van het fosfaat naar een herbruikbaar product, wordt het oplosmiddel opnieuw gebruikt voor extractie. Idealiter is het hergebruik van het oplosmiddel in het proces oneindig. Bij de herwinning van fosfaat uit slibas is stabiliteit van het oplosmiddel van cruciaal belang. De uitdaging in dit project is om het proces met labschaal experimenten te simuleren en de organische samenstelling in een complexe matrix te volgen door middel van NMR spectroscopie. Gebaseerd op deze deze NMR bepalingen zal een model ontwikkeld worden, waarmee een inschatting gemaakt kan worden van de ontwikkeling van de samenstelling van het oplosmiddel in een toekomstige installatie en daarmee van het verbruik van het oplosmiddel. SusPhos zal de kennis uit dit project gebruiken om haar positie in de markt verder te versterken, waarbij een eerste stap is om het proces op te schalen naar een eerste prototype om de werking op grote schaal te bewijzen.
Het HyWater project onderzoekt de invloed van de samenstelling van duurzaam water op de prestatie van elektrolyse voor de productie van waterstof. Het betreft regenwater, brandstofcelcondensaat en MD destillaat van rioolwaterzuiverings-effluent; als zodanig en na een mogelijke extra zuiveringsstap. De huidige praktijk, ultrapuur water gemaakt van drinkwater, is de benchmark. Deze duurzame waterstromen hebben gezien hun (bijna) ultrapuur karakter het potentieel om ultrapuur water uit drinkwater te vervangen bij de productie van waterstof. Zij besparen 10-15 miljoen m³ per jaar drinkwater in Nederland. Dit heeft een waarde van 50-75 miljoen euro per jaar en bespaart 15-25 TWh per jaar aan elektriciteit voor drinkwaterproductie. In het HyWater project worden de waterstromen geanalyseerd op geleidbaarheid, anorganische en organische verbindingen. Vervolgens worden zij in een laboratoriumopstelling met kleine elektrolysers omgezet in waterstof en zuurstof in duurtesten. De efficiëntie van de elektrolyser wordt gevolgd aan de hand van de benodigde potentiaal om te kijken of er sprake is van degradatie. Daarnaast wordt de elektroliet in de elektrolyser aan het einde van elke test geanalyseerd om te kijken of er ophoping is van organische en anorganische onzuiverheden. Aan de hand hiervan wordt beoordeeld of een waterstroom als zodanig geschikt is voor elektrolyse, of dat er een extra behandeling nodig is. De opgedane inzichten zullen vervolgens gebruikt worden voor het maken van een processchema voor een pilotproject.
Schoon water is essentieel voor de productie van waterstof (H2) terwijl in deze productie ook veel restwarmte vrijkomt. Hier liggen grote kansen voor circulariteit. Het project 'Membraandestillatie voor en uit H2' onderzoekt de hoeveelheid en kwaliteit van water dat membraandestillatie (MD) kan produceren. Dit gebeurt met restwarmte van elektrolyse voor waterstofproductie en brandstofcellen voor elektriciteitsproductie uit waterstof, met verschillende waterbronnen. Het huidige energetisch conversierendement van elektrolyse en brandstofcellen is ongeveer 70%, terwijl de restenergie als warmte vrijkomt bij 60-70°C. MD kan juist op dit temperatuurniveau efficiënt grote hoeveelheden proceswater produceren, tot tien keer meer dan nodig voor de elektrolyse. Bij de verwachte 10 GW elektrolysecapaciteit die in Nederland nodig zal zijn, kan MD jaarlijks ten minste 100 miljoen m³ proceswater opleveren. Dit vertegenwoordigt meer dan 30% van het huidige industriële drinkwaterverbruik. In dit project wordt met een laboratorium-MD-cel aangetoond dat MD efficiënt proceswater kan produceren uit alternatieve waterbronnen zoals regenwater, secundair effluent van rioolwaterzuiveringsinstallaties en circulair water uit brandstofcellen. Het verwijderingsrendement van MD voor zouten en organische verontreinigingen wordt bepaald via chemische analyses. De kwaliteit van het geproduceerde water wordt vergeleken met de gewenste proceswaterkwaliteit en de vereiste waterkwaliteit voor elektrolyse. Waar nodig wordt verdere opwerking getest om aan deze eisen te voldoen. Vervolgens wordt berekend hoeveel proceswater per waterbron kan worden geproduceerd en met welk energetisch rendement, inclusief een kostenschatting.
