Het principe van ‘blauwe energie’ is geen nieuwe vinding. Als zoet- en zoutwaterstromen met elkaar in contact komen, vindt er uitwisseling van ionen plaats. De natrium- en chloride-ionen die volop in het zoute water aanwezig zijn, willen vanwege het concentratieverschil verhuizen naar het zoete water.

Door de twee soorten water langs een semi-doorlaatbaar membraan te sturen, is het mogelijk om de negatieve van de positieve ionen te scheiden. Zo wordt de ene kant van het reservoir positief geladen en de andere negatief. Het potentiaalverschil (chemische energie) wat hierdoor ontstaat, kan gebruikt worden voor de opwekking van elektrische energie.

Oneindige energie
De batterij die de onderzoekers ontwikkelden, kan zichzelf continu voorzien van energie door de uitwisseling van zoet- en zoutwaterstromen rondom de polen van de batterij. Wanneer zoetwater langs de batterij stroomt, komen de natrium- en chloride-ionen vrij. Hierdoor loopt er een stroompje van de anode naar de kathode. Als de batterij vervolgens in aanraking komt met zoutwater, worden de ionen weer opgenomen en draait het stroompje om. Door de continue vermenging van zoet- en zoutwater is dit – in theorie – een proces waarbij oneindig vaak energie vrijkomt. “Het is een wetenschappelijk elegante oplossing voor een complex probleem,” zegt een van de onderzoekers in Science Daily.

Wanneer een kubieke meter zoetwater mengt met een kubieke meter zout (zee)water komt ongeveer 0,65 kilowattuur energie vrij. Dat is genoeg om een gemiddeld Amerikaans huishouden voor 30 minuten van stroom te voorzien, berekenden de onderzoekers.

Waterzuiveringsinstallaties
De onderzoekers stellen voor om dit energiesysteem te gebruiken om waterzuiveringsinstallaties in de buurt van de zee te voorzien van elektriciteit. Het zuiveren van water is namelijk een energie-intensief proces, maar is wel essentieel voor de volksgezondheid. “Wanneer we waterzuiveringsinstallaties zelfvoorzienend kunnen maken door stroom op te wekken uit water, sparen we niet alleen op elektriciteit en uitstoot, maar dekken we ook de risico’s van stroomuitval,” aldus de onderzoekers.

Op dit moment wordt zeewater op twee manieren geschikt gemaakt voor consumptie: via thermische ontzilting (verhitting) of via omgekeerde osmose (met een membraan). “Beide methoden vergen enorm veel energie en de broeikasuitstoot van ontziltingsinstallaties levert dan ook een aanzienlijke bijdrage aan de opwarming van de aarde,” schrijft het Financieele Dagblad.

Afsluitdijk
Ook in Nederland wordt ‘blauwe energie’ opgewekt. Op de Afsluitdijk staat een proefopstelling waar het zoete IJsselmeerwater wordt vermengd met het zoute water uit de Waddenzee. Sinds mei 2014 is deze proefopstelling in gebruik en het plan is om in 2020 een zogenaamde demonstratie-installatie te bouwen. Deze levert dan energie voor 1.250 gezinnen. Uiteindelijk moet er een volwaardige centrale komen die 500.000 mensen van energie kan voorzien.

Een aantal jaar geleden vertelde Professor Kitty Nijmeijer over deze processen in een college van de Universiteit van Nederland. In de video hieronder geeft ze antwoord op de vraag “Hoe kan de Afsluitdijk energie opwekken?”