Energie uit verdamping van oppervlaktewater

Ongeveer de helft van de stralingsenergie van de zon die de aarde raakt, wordt omgezet in verdamping. Reden voor de wetenschappers om eens te onderzoeken wat eigenlijk de potentie is van onze – nog prille – methodes om verdampingsenergie om te zetten in elektriciteit.

Volgens de eerste studie kan verdamping ongeveer evenveel bruikbare energie opleveren als alle Amerikaanse zonnecellen en windmolens nu samen leveren. En dan hebben de onderzoekers de grote meren en de zee niet eens meegenomen. "Dat laatste is de reden dat we niet verwachten dat onze methode veel effect zal hebben op het klimaat", zegt onderzoeksleider Ahmet-Hamdi Cavusoglu. "Hoewel de energieopwekking lokaal gezien wel impact kan hebben."

De afbeelding toont de energiebalans met en zonder verdampings-motor. a De stralingsenergie in water wordt omgezet in warmte en verdamping. b Een voorbeeld van een verdampingsmotor die boven een wateroppervlak kan worden geplaatst. c Zo’n motor oogst energie uit verdamping door een cyclus met 4 fases: (I) de bovenste shutters (grijze streeplijn) zitten dicht, waardoor het watergevoelige materiaal (de groene blokken) vocht opneemt. (II&III) Als de groene blokken vol zijn, gaan de onderste shutters dicht en de bovenste open. Het water verdampt weer uit de groene blokken. IV) Wanneer al het water uit de blokken is verdampt, gaan de onderste shutters weer open en de bovenste dicht. De cyclus herhaalt zich. d De energiestromen zonder verdampingsmoter. e De energiestromen met verdampingsmotor. 

De wetenschappers hebben een scenario onderzocht waarbij een meer wordt overdekt met een installatie die het verdampende water opvangt en later weer vrijgeeft. Op deze manier kan de elektriciteitsvrijgave worden gecontroleerd. Het water wordt dus echter wel enige tijd ‘vastgehouden’ voordat het in de atmosfeer terecht komt. Het is de vraag welk effect dat heeft op de regenval. Bovendien is niet onderzocht wat het afdekken van een meer doet met het microklimaat in het water. Wel benoemen de wetenschappersde aandachtspunten van dieren die niet bij het water kunnen en beperkingen in de mogelijkheden voor recreatie.

In het eerste onderzoek wordt het vocht vastgehouden met een materiaal uit bacteriële sporen dat de onderzoekers zelf hebben ontwikkeld,. Een andere mogelijkheid is om een materiaal te gebruiken van op nanoschaal geordend koolstof .