“Beste lezer, voor u ligt een korte samenvatting van de mogelijkheden om zeewater rond Ameland te ontzilten.” Het is het sympathieke begin van het verslag van Sjoerd Kiewiet & Martijn Ridder, twee (inmiddels oud-)scholieren die onder de vleugels van watertechnologie-instituut Wetsus de potentie van een nieuwe ontziltingstechniek onderzochten. Het onderzoek is genomineerd voor de Stockholm Junior Water Prize, die volgende week zal worden uitgereikt tijdens de World Water Week in Stockholm.
Sjoerd Kiewiet (l) en Martijn Ridder (r)‘Ameland is een eiland met unieke uitdagingen en mogelijkheden voor drinkwaterproductie’, schrijven de geboren en getogen Amelanders, die kort geleden slaagden voor hun vwo-examen op het Leeuwarder Lyceum. De afhankelijkheid van zoetwateraanvoer vanaf het vasteland, gecombineerd met de toenemende drinkwatervraag van het eiland, baarde de jonge Amelanders zorgen en bracht hen naar de Watercampus in Leeuwarden. Daar mochten ze voor hun profielwerkstuk onder begeleiding van Wetsus en met sponsoring van het TKI Watertechnologie onderzoek doen naar de potentie van ‘elektrodialyse metathese’ voor de productie van zoet water uit zeewater.
Junior Water Prize
Tezamen met 35 andere projecten van jonge onderzoekers van over de hele wereld is het onderzoek van Kiewiet en Ridder genomineerd voor de Stockholm Junior Water Prize, de jongerenversie van de Stockholm Water Prize die sinds 1995 jaarlijks wordt uitgereikt aan innovatieve oplossingen voor waterproblemen, onderzocht door jongeren van 15 tot 20 jaar.
Volgens de organisatie, waar waterexperts uit 40 landen aan deelnemen, heeft de competitie de afgelopen 30 jaar al tot ‘vele invloedrijke innovaties’ geleid en hebben eerdere winnaars van de prijs succesvolle carrières in de watersector opgebouwd.
Wetsus organiseert ieder jaar de Nederlandse voorronde, waarbij wordt gezocht naar het beste schoolwerkstuk over een waterproject dat van groot belang is op milieu-, sociaalmaatschappelijk of technologisch gebied. Dit mag bijvoorbeeld een profielwerkstuk zijn of een eindexamenopdracht in het kader van het Technasium, een havo/vwo-stroming voor bètatechnisch onderwijs.
Als winnaars van de Dutch Junior Water Prize mogen Ridder en Kiewiet volgende week naar Stockholm, waar ze tijdens de World Water Week hun onderzoek zullen presenteren, met andere jonge wateronderzoekers aan culturele en educatieve activiteiten mogen deelnemen en ‘politici en onderzoekers van over de hele wereld’ mogen ontmoeten. Ook de Zweedse kroonprinses zal present zijn, voor het uitreiken van de prijs: 15.000 Amerikaanse dollars en een ‘kristallen kampioensculptuur’.
Minder chemicaliën & onderhoud
De inzendingen zijn onderverdeeld in de problemen die ze adresseren: te veel water, te weinig water of te vervuild water. Hoewel het werk van Kiewiet en Ridder evengoed geschaard had kunnen worden onder de categorie ‘too little’, dingt het mee in de categorie ‘too dirty’. De dirty zit hem met name in het zout dat ze getracht hebben uit zoute oplossingen te verwijderen met elektrodialyse metathese (EDM), waarbij kationen en anionen in separate concentraatstromen worden opgevangen en met Na+ of Cl– als tegenionen worden gepaard tot goed oplosbare zouten (zoals Na2SO4, NaCl, CaCl2 of MgCl2). Hiermee wordt de vorming van slecht oplosbare zouten (zoals CaSO4 en CaCO3) en daarmee de aanslag (scaling) van deze zouten op de dialysemembranen voorkomen.
Kiewiet en Ridder laten zien dat het iongehalte van geteste zoutoplossingen met zo’n 96 procent kon worden gereduceerd, en concluderen hiermee dat EDM een kandidaat-ontziltingstechniek kan zijn, die als voordeel ten opzichte van andere ontziltingstechnieken zoals omgekeerde osmose (RO) kan hebben dat de membranen bij EDM minder vaak schoongemaakt of vervangen hoeven worden. Hiermee zou het gebruik van anti-scalingchemicaliën kunnen worden vermeden.
Wel plaatsen ze de kanttekening dat voor het onderzoek enkel zoute oplossingen zijn gebruikt; nog geen daadwerkelijk zeewater. Of de aanwezigheid van overige in zeewater aanwezige stoffen een probleem kan vormen tijdens de elektrodialyse, moet verder worden onderzocht. Ook moet de techniek nog bij verschillende zoutgehalten worden getest, omdat de saliniteit van zeewater gedurende de seizoenen kan variëren.
‘Dankzij innovatie en overtuiging’
Promovendus Kecen Li, die voor zijn promotieonderzoek eveneens ontziltingstechnieken bestudeert en de scholieren begeleidde, is tevreden met het resultaat. “Ik denk dat het werk van deze slimme en gemotiveerde jongemannen de scope van ons onderzoek heeft verbreed. Hun onderzoeksresultaten laten zien dat EDM mogelijk ook toegepast zou kunnen worden voor ontzilting van zeewater. Dit voegt iets toe, want tot dusver focusten wij met name op de ontzilting van (brak) grondwater.”
Gaat Wetsus het onderzoek van de jongens voortzetten? “Dat is lastig te zeggen”, aldus Li. “Op het moment zetten we het onderzoek naar EDM als ontziltingstechniek voort, maar niet specifiek toegespitst op drinkwaterproductie voor Ameland. Maar stel dat er ooit een vervolg komt, dan zouden we de jonge eilanders in enigerlei vorm willen betrekken. Ze zijn stakeholders.”
In een video waarin het tweetal zijn onderzoek aan de wereld toelicht, vertellen de inmiddels aankomend studenten dat ze hopen ‘dat er een dag komt dat Ameland uit de zee kan drinken: dankzij innovatie, overtuiging en schone technologie’.
Stemmen op de genomineerde projecten van jonge wateronderzoekers wereldwijd kan nog tot en met vanavond (15 augustus) via de website van de Junior Water Prize.
LEES OOK
H2O Mensen: Oostenrijkse hydroloog Günter Blöschl wint Stockholm Water Prize
H2O Actueel: Onderzoek naar filteren onkruidverdelgers uit water wint Nederlandse Junior Water Prize
H2O Actueel: Studenten ontwikkelen toiletpapier dat medicijnresten bindt en belanden bij uitreiking Stockholm Junior Water Prize
