Een prototype van de omgekeerde-elektrodialysecel.

Met een ammoniumbicarbonaatoplossing werkt omgekeerde elektrodialyse nog beter dan met zeewater. Om te beginnen hoef je dan niet meer per se aan de kust of op de Afsluitdijk te gaan zitten, stelt Bruce Logan (Penn State University, VS) op de website van Science.

Dat ammoniumbicarbonaat (NH4HCO3) heeft de aparte eigenschap dat het gemakkelijk verdampt in de vorm van NH3 en CO2, zodra het water warmer wordt dan zo'n 40 graden Celsius. Dat kun je dus al bereiken met heel laagwaardige restwarmte waar je verder niet of nauwelijks wat aan hebt, bijvoorbeeld opgewarmd koelwater uit een procesinstallatie dat je anders zò de koeltoren in zou laten lopen.

De gassen vang je op, om ze na afkoeling weer in koud water te laten oplossen. Met een minimum aan energie kun je zo dus een geconcentreerde ammoniumbicarbonaatoplossing maken.

Met die geconcentreerde oplossing kun je vervolgens omgekeerde elektrodialyse bedrijven, precies zoals met de combinatie van zeewater en zoet rivierwater die tot nu toe altijd is gepropageerd onder de naam 'Blue Energy'. Elektriciteit winnen uit verschillen in zoutconcentratie kan in principe immers met elk willekeurig zout.

Uiteraard kun je de afgewerkte NH4HCO3-oplossing telkens opnieuw met warm en koud water regenereren.

Een bijkomend voordeel is dat die oplossing verder alleen water bevat en geen verdere verontreinigingen die de dialysemembranen kunnen verstoppen. Met zeewater kan dat een serieus probleem zijn, dat zich alleen laat oplossen door een waterzuivering die een deel van de energie-opbrengst meteen weer opsoupeert.

Logan wil de NH4HCO3-elektrodialyse koppelen aan zijn reeds lang gekoesterde microbiële brandstofcel, net zoals hij eerder voorstelde met zeewater-elektrodialyse. Die brandstofcel werkt in principe op rioolwater. Het grote voordeel zou dan zijn dat je er voortaan alle afvalwaterstromen voor kunt aftappen, en niet alleen een paar die toevallig dicht bij zee uitkomen.

In zijn artikel stelt hij dat hij op deze manier 17 gigawatt moet kunnen terugwinnen uit de gecombineerde afvalwaterstromen van alle Amerikaanse huishoudens, veeteelt en voedingsmiddelenindustrie. Dat is ongeveer gelijk aan het energieverbruik van de Amerikaanse water-infrastructuur.

En voor leefgemeenschappen, die nog geen waterzuiveringsinstallatie hebben, zou de belofte van goedkope elektriciteit een stimulans kunnen zijn om er alsnog eentje te bouwen.

bron: Penn State, Science

Onderwerpen