Veelbelovende technologie voor de emissieloze economie

Landen met bergen kunnen duurzaam energie opwekken door middel van waterkrachtcentrales. Dat is in het platte Nederland en België geen optie, maar we hebben wel een lange kust waarmee getijdenenergie kan worden opgewekt. Hiervoor worden turbines gebruikt die vergelijkbaar zijn met die van windmolens, maar dan onderwater. Het voordeel van getijdenenergie is dat die duurzaam én betrouwbaar is. Eb en vloed zijn immers verschijnselen die zich dagelijks voordoen en van te voren is ook exact bekend wanneer. Het probleem is alleen dat het opwekken van getijdenenergie vooral effectief is in gebieden met grote hoogteverschillen. In Bretagne is het verschil tussen eb- en vloed een stuk groter dan hier. Ook is het interessant bij kusten met trechtervormige inhammen, waar de hoogte meters verschilt. Bij een open oceaan is het verschil doorgaans slechts enkele decimeters. Om energie op te wekken kan onder andere gebruik worden gemaakt van onderwaterturbines, offshore-drijvers en boeien met oscillerende waterkolommen.

Hoewel deze techniek in vergelijking met andere duurzame bronnen nog in de kinderschoenen lijkt te staan, is ze niet helemaal nieuw. Al in de middeleeuwen werden getijdenmolens gebouwd en halverwege de twintigste eeuw op grotere schaal in Bretagne. De grootste bevindt zich bij Saint-Malo en bestaat uit 24 turbines van ieder 10MW. Ook Canada heeft al sinds 1984 een getijdenenergiecentrale en in 2015 werd in Zuid-Korea de krachtigste ter wereld opgeleverd: 1320MW. Ook voor de kust van Schotland wordt ermee geëxperimenteerd en er zijn plannen om voor de kust van Wales een gigantische getijdencentrale te bouwen met een capaciteit van circa 8640MW. In Nederland zijn er enkele kleinschalige projecten. In 2014 werden vijf turbines tussen de pijlers van de Oosterscheldekering in gebruik genomen met een totaal opgesteld vermogen van 1,2MW. Verder is bij het Grevelingenmeer een nieuwe getijdencentrale in aanbouw.

Een video over het Dynamic Tidal Power-project in China

Kunstmatige dijk

In plaats van gebruikmaken van natuurlijke locaties, kan getijdenenergie ook kunstmatig worden versterkt met een getijdendijk voor de kust. Deze bevat sluisdeuren die geopend kunnen worden om het water erdoor te laten stromen, waarbij vervolgens energie wordt opgewekt door middel van turbines. Een extra voordeel van zo'n kilometers lange dijk is dat die ook de kust beschermt. Ook kunnen er windmolens op worden geplaatst.

In Nederland zijn er twee concepten voor een dergelijke dijk, die op hetzelfde idee neerkomen: de Haakse Zeedijk van Dick Butijn en Rob van den Haak, en Dynamic Tidal Power van Kees Hulsbergen en Rob Steijn, allen ingenieur. De laatste twee presenteerden hun plan in 2013, waarna het al snel werd opgepikt door China, dat intussen een plan heeft uitgewerkt voor een 100km lange dam in de Zuid-Chinese Zee. Lengte en de vorm van de dam spelen een grote rol; het vermogen neemt evenredig toe met het kwadraat van de damlengte. Dus hoe langer de dam, des te meer energie wordt opgewekt en des te lager de kosten per kWh.

Met het oog op economische levensvatbaarheid wordt uitgegaan van minimaal 30km, maar het liefst zouden de bedenkers een dam aanleggen van Nederland tot de grens van de Engelse zee. Een dam van 30 tot 50km, met een geïnstalleerd vermogen van 8GW en een capaciteitsfactor van 30 procent, zou jaarlijks ongeveer 21TWh kunnen genereren, goed voor de energiebehoefte van drie miljoen mensen. De kosten voor een 50km lange dijk bedragen een slordige 40 miljard euro. Meer dammen zouden eveneens schaalvoordeel opleveren. Daarnaast biedt een dam theoretisch ook ruimte voor andere mogelijkheden. Twee dammen zouden een golfluwe lagune opleveren zo groot als de provincies Noord- en Zuid-Holland samen, waar vervolgens relatief goedkoop land in gebruik kan worden genomen voor bijvoorbeeld de uitbreiding of verplaatsing van Schiphol, een nieuwe Maasvlakte of natuurgebieden.

Ook in het plan van de Haagse Zeedijk worden deze voordelen genoemd, maar wordt tegelijkertijd gesteld dat een lange dam beschermt tegen de stijging van de zeespiegel. Dit plan gaat uit van een zeer lange dijk van Den Helder tot Walcheren op 25km afstand van de kust, met twee doorvaarten vanaf zee naar Rotterdam en IJmuiden. De kosten hiervan bedragen zo'n 80 miljard euro, maar dit zou worden terugverdiend doordat dan het verhogen van rivierdijken, sluizen en bruggen niet meer nodig is. Ook wordt de bouw van windmolens goedkoper doordat die op de dijk kunnen worden gebouwd in plaats van in zee.