Zeewater: spa van de toekomst

Stel je voor, je staat ’s morgens op en als je de kraan opendraait om een verkwikkende douche te nemen gebeurt er niets. Ook de kraan in de keuken weigert dienst en bij de buren blijkt het niet beter te zijn. Scenario voor een goedkope horrorfilm? Spijtig genoeg niet. Voor elke liter water op aarde zijn er maar twee druppels voorhanden voor ons. De rest is bevroren en het meeste is gewoonweg zout. En ik weet niet hoe het met jou zit, maar zout water heb ik toch liever niet in mijn glas. Toch zijn de oneindige oceanen en zoute zeeën waarschijnlijk ons toevluchtsoord voor drinkwater in de toekomst.

Concreet zal binnen zo’n tien jaar ongeveer één mens per drie te kampen krijgen met een levensbedreigend watertekort. En hoewel dat allemaal nogal een ver-van-mijn-bed-show lijkt, zal ook Europa en zelfs België niet gespaard blijven van waterproblemen. Volgens het Europees Milieuagentschap staat België hoop in de top tien van landen met de grootste waterstress in Europa. In het Midden-Oosten zijn waterproblemen dagelijkse kost, maar daar wordt zeewater al heel lang ontzout. Wat is dan het grote probleem om deze technologie wereldwijd toe te passen? Energie, en nog geen klein beetje. Door hun gigantische olievoorraden en beperkte zoetwaterbronnen is het in Saoedi-Arabië geen probleem om energievretende technologie in te zetten, al betekent dat de verbranding van gigantische hoeveelheden fossiele brandstof en de daarmee gepaard gaande milieuproblemen.

In 2025 zal ongeveer een derde van de wereld leven in gebieden waar waterschaarste heerst. Hoewel vooral in het Zuidelijk Halfrond tekorten zullen optreden, ontsnapt ook België niet aan de waterproblematiek. Door onze intensieve landbouw, veeteelt en industrie en hoge bevolkingsdichtheid, wordt België door het Europees Milieu-agentschap geclassificeerd als een land dat kampt met waterstress. Ook hier zal dus de nood ontstaan om zeewater te ontzouten, en dan liefst natuurlijk op een duurzame manier.

Eerst even naar de basics. Om uit zeewater drinkwater te produceren, moet het zout er uit verwijderd worden, en daar ligt het grote probleem. Om één kubieke meter of 1000 liter drinkwater uit zeewater te maken, heb je evenveel energie nodig als de gemiddelde Belg per dag verbruikt. En per dag wordt nu al meer dan 20 miljoen kubieke meter zeewater ontzout wereldwijd… wetenschappers zijn dan ook naarstig op zoek naar manieren om zeewaterontzouting duurzamer en groener te maken, door de energievraag ervan terug te dringen. 

‘Om één kubieke meter drinkwater uit zeewater te produceren, heb je evenveel energie nodig als de gemiddelde Belg per dag verbruikt.’

Om zout uit zeewater te halen, wordt meestal een membraan gebruikt. Zo’n membraan is een selectieve scheidingswand die bepaalde stoffen doorlaat en andere tegenhoudt. Als je drinkbaar water wilt produceren, gebruik je een water-selectief membraan dat water doorlaat maar andere stoffen, zoals zout, blokkeert. Alleen, dat water wil niet zomaar door dat membraan, maar heeft daarvoor letterlijk een duwtje nodig. De natuur streeft namelijk naar zoveel mogelijk evenwicht tussen verschillende oplossingen en we weten allemaal dat dingen mengen veel makkelijker is dan ze weer uit elkaar halen. Hetzelfde geldt voor water en zout. Hoe meer zout er in het zeewater zit, hoe harder geduwd moet worden om het water door het membraan te duwen en dus ook hoe meer energie nodig is. En we weten allemaal dat in zeewater heel wat zout zit.

Om zeewater te ontzouten zijn heel veel water-selectieve membranen nodig. Deze worden opgerold en samen in modules geplaatst. Op deze foto zie je zo'n module met verschillende water-selectieve membranen in de nieuwste zeewaterontzoutingsinstallatie in Limassol, Cyprus.

Die grote hoeveelheid zout heeft echter ook zijn voordelen. Als zout water en zoet water bij elkaar gebracht worden, wil het zout zich naar het zoet water verplaatsen, net zoals water spontaan van hoog naar laag stroomt van op een berg bijvoorbeeld. Uit dat stromend water komt energie vrij, die in de natuur gewoon verloren gaat, tenzij je gebruik maakt van een turbine. Daarbij stroomt het water over een rad, waardoor het rad gaat draaien en de energie opgevangen wordt. Voor de stroom van zout die ontstaat als je zeewater in contact brengt met zoet water geldt hetzelfde, alleen heb je hier zout-selectieve membranen nodig om er voor te zorgen dat de energie niet verloren gaat. Deze membranen houden deze keer het water tegen, maar laten het zout door.

Met deze zout-selectieve membranen wordt niet alleen energie opgewekt, de hoeveelheid zout die in het zeewater zit daalt ook. Door zeewater eerst op deze manier te behandelen zal dus minder energie nodig zijn om het door een water-selectief membraan te duwen. Zo wordt op twee vlakken energie gewonnen. Enerzijds wekken we het op door zout-selectieve membranen te gebruiken, anderzijds verlagen we de energie die nodig is om drinkwater te produceren door de hoeveelheid zout in het water te verminderen.

Door de energiekost van zeewaterontzouting te verlagen kan overal ter wereld zeewaterontzouting makkelijker en op een meer verantwoorde manier ingezet worden. Hoewel nog heel wat onderzoek nodig is voor deze technologie op grote schaal ingezet kan worden, zijn de vooruitzichten zeer positief en komt duurzame drinkwaterproductie uit zeewater binnen handbereik.

Glaasje Noordzeewater, iemand?

Levensles voor stresskippen

Deadlines, hobby’s, een huishouden, misschien kinderen en liefst zo veel mogelijk tijd voor familie en vrienden, we lijken allemaal een eindeloze to-do-lijst te hebben. Niet te verwonderen dus dat we af en toe met de handen in het haar zitten en liefst gewoon heel luid willen gillen. Herkenbaar? Hoog tijd dan om even in de zetel te ploffen en deze blog te lezen, want stress is misschien toch niet zo’n grote boosdoener als je dacht …

Wanneer ik het heb over stress, heb ik het over de reactie van ons lichaam op bepaalde gebeurtenissen die we als uitdagend of gevaarlijk ervaren. Ons hart begint sneller te slaan, we beginnen sneller en oppervlakkiger te ademen en het zweet staat ons op het voorhoofd. Allemaal typische stressreacties die we ook bij dieren terugvinden. Deze reacties zijn dan ook bedoeld om ons lichaam klaar te maken om te reageren op de uitdaging of het gevaar, de zogenoemde fight-or-flight respons. Wanneer een gazelle bijvoorbeeld merkt dat een leeuw haar besluipt, zullen deze fysieke reacties haar helpen om sneller te vluchten en zo misschien te overleven. Ook bij mensen zorgden deze reacties er oorspronkelijk voor dat we beter konden reageren als we bijvoorbeeld oog in oog kwamen te staan met een beer. In onze moderne maatschappij is het natuurlijk waarschijnlijker dat je met een boze baas te maken krijgt dan met een woeste beer. In dat geval is het niet ideaal om er snel van door te gaan, laat staan te vechten. De stress die we nu ervaren is dan ook meer psychologisch van aard, maar de reactie van ons lichaam blijft hetzelfde.

Wetenschappers zijn het er in elk geval over eens dat aanhoudende stress slecht is voor je gezondheid. Het wordt geassocieerd met een verzwakt immuunsysteem en falende bloedvaten. Cortisol, ook bekend als het stresshormoon, komt in grote hoeveelheden vrij als we stress ervaren en kan bij chronische stress de hippocampus beschadigen, het deel van de hersenen dat onder andere instaat voor ons geheugen en er voor zorgt dat we onze weg kunnen vinden in een doolhof. Hoe gevoelig je bent voor stress is voor een deel genetisch vastgelegd, maar wordt ook beïnvloed door je opvoeding en je stress-ervaringen als je jong bent. Toch kunnen ook stressgevoelige personen hun stress positief aanwenden en zelfs de gezondheidseffecten ervan vermijden. En dat allemaal door gewoon anders te denken over stress, aldus Kelly McGonigal in haar TED-talk.

Kelly McGonigal is een gezondheidspsychologe met een doctoraat die lesgeeft aan de universiteit van Stanford. Haar werk spitst zich vooral toe in het vertalen van geavanceerde wetenschappelijk doorbraken naar praktische, toepasbare strategieën voor gezondheid, geluk en persoonlijk succes en dus ook stress. Ze verwijst naar onderzoek gedaan aan verschillende universiteiten in Amerika, waarbij proefpersonen gevraagd werd naar hun stressniveau en hun beleving van stress. Vervolgens werd gekeken hoeveel van deze mensen de komende jaren stierven. Zoals verwacht hadden de mensen met een hoger stressniveau ook een grotere kans om te sterven, maar alleen als ze stress ook als negatief beschouwden. Blijkbaar is stress enkel slecht voor je gezondheid als je ook denkt dat het slecht is voor je gezondheid. Mensen die veel stress hadden maar het niet zagen als iets slecht, hadden de kleinste kans om te sterven. Kleiner zelfs dan de mensen die zeiden niet veel stress te ervaren.

Symptomen van stress worden meestal geïnterpreteerd als angst, alsof we niet goed kunnen omgaan met de situatie op handen. Maar als we ons meer zouden focussen op de positieve effecten van deze symptomen, zouden ze ook enkel positief zijn. Een belangrijk symptoom van stress is het samentrekken van de bloedvaten, de oorzaak van vele stress-gerelateerde aandoeningen aan hart en bloedvaten. Wanneer je je er echter van bewust wordt dat je hart bonst om je voor te bereiden op actie en dat je sneller ademt om meer zuurstof naar je hersenen te sturen, blijven ook je bloedvaten ontspannen. Die reactie lijkt dan veel meer op vreugde of moed. Met andere woorden, de manier waarop je denkt over stress is heel belangrijk.

Een ander belangrijk effect van stress is het vrijkomen van oxytocine in de hersenen, beter bekend als het knuffelhormoon (omdat het ook vrijkomt als je iemand knuffelt). Verbazend genoeg komt het ook vrij gedurende tijden van stress. Het zet ons dan aan om steun te zoeken bij anderen. Het stimuleert ons om ons meer open te stellen voor de hulp van anderen en zorgt er ook voor dat we sneller merken wanneer anderen het moeilijk hebben. Oxytocine heeft daarnaast ook een beschermende functie voor ons hart en zorgt er voor dat we makkelijker herstellen van de effecten van stress. Met andere woorden, we hebben een ingebouwd mechanisme dat ons beschermt tegen de negatieve effecten van momenten van grote druk.

Stress … niemand houdt er van en ik al helemaal niet. De TED-talk heeft me dan ook zeer aangenaam verrast. Door anders om te gaan met de gevoelens die gepaard gaan met stress kan je de negatieve effecten ervan te niet doen. En blijkbaar voel je je er nog dapper en gelukkig door ook!

Zelf kijken? Je vindt de volledige talk hier.