Verslag presentatie PLANT-E door Marjolein Helder tijdens Bouwhuiscafé op 7 oktober

plant-e_technologie_1 Energie uit levende planten, hoe werkt het en wat is de ruimtelijke impact?

 

De presentatie “living plants generate electricity”  werd zeer prettig en professioneel gegeven door Marjolein Helder, CEO van Plant-E. De 32 jarige Marjolein heeft milieu technologie gestudeerd aan de Wageningen Universiteit. In 2012 heeft zij haar proefschrift afgerond en wilde ze niets liever dan het onderzoek en de resultaten ervan direct in de praktijk toepassen. Met andere woorden het product in de markt zetten, zodat het direct, commercieel, toegepast kan worden. Hiermee wordt er niet alleen gelijk gewerkt en getest met het product, maar zorgt het ook voor inkomsten, waar verdere ontwikkeling en seriematig produceren gerealiseerd kan worden.

 

Marjolein trapt af met de stelling dat het mooi zou zijn als de vraag naar alternatieve energiebronnen vanuit de markt verandert. Dit gaat langzaam, heeft tijd nodig en moet zich ontwikkelen.

Het grootste deel van het opwekken van elektriciteit gebeurt nog steeds middels kolencentrales, die bijdragen aan luchtvervuiling en ook door zijn grote fysieke verschijning de omgeving en het zicht ‘vervuilt’.

Hernieuwde bronnen zijn windmolens, zonnepanelen en waterkrachtcentrales (stuwdammen).

Maar hier zitten toch ook weer wat nadelen aan, het onaantrekkelijke uiterlijk valt over te twisten  en de bouwstoffen van windmolens en zonnepanelen zijn niet goed voor het milieu. Een waterkrachtcentrale heeft vaak invloed op de geografie, niet altijd op een positieve manier.

 

Maar gelukkig is er een 4e bron van duurzame energie: Biomassa. Dit is inmiddels een redelijk bekend fenomeen. Biomassa wordt gekweekt. Een nadeel is dat waar Biomassa gekweekt wordt, geen voedsel meer gekweekt kan worden. Vanuit de WUR ontstond dan ook de vraag of het niet mogelijk was energie uit planten te krijgen, zonder de planten te hoeven oogsten. Dit was de basis van het onderzoek van Marjolein.

 

De redelijk ‘technische’ uitleg werd verhelderd met een afbeelding en een animatie filmpje, welke ook te vinden is op de website van Plant-E: www.plant-e.com.

 

Het proces begint natuurlijk met het groeien van de plant. Zonlicht zorgt voor fotosynthese, hierbij legt de plant C02 vast en geeft zuurstof af. Een plant is inefficiënt, dat wil zeggen dat ze meer materiaal aanmaken dan ze zelf nodig hebben. Dit materiaal komt in de bodem terecht. In de bodem en rondom de wortels van deze planten bevinden zich miljoenen bacteriën (micro organismen), zij maken dankbaar gebruik van het overtollige organische materiaal van de plant en breken dit weer af. Dit wordt afgebroken in C02 en water.

Tijdens dit proces komen er elektronen vrij. Door een elektrode toe te voegen waaraan de bacteriën hun elektronen aan kunnen afgeven, kunnen deze elektronen gebruikt worden om energie mee op te wekken.

 

Hoe gaat dit dan verder in zijn werk?

De productie van water gebeurd feitelijk in 2 stappen. Door gebruik te maken van een membraan (kunststof filter) kan Plant-e deze 2 stappen van elkaar scheiden. Het membraan scheidt 2 koolstof elektroden (deze koolstof elektroden zijn betrokken bij het proces, ze geleiden, maar breken niks af): Een Anode en een Kathode. In de eerste stap, aan de kant van de Anode, maken bacteriën protonen (H+) en Elektronen (e-) vrij. De elektronen stromen door de anode in een draadje en een weerstand zoals een LED-lampje (of een mobiele telefoon) naar de kathode. Aan de kant van de kathode worden de elektronen weer ‘losgelaten’ en wordt de 2e stap van het water vormen uitgevoerd. Samen met de protonen aan de anode kant en zuurstof uit de lucht wordt nu weer water gevormd. Zo is de kringloop gesloten en dus zonder schadelijke effecten voor de natuur.

 

Deze manier werkt alleen in een natte bodem, daar zit namelijk geen zuurstof in die de elektroden ‘af kunnen pakken’. Dit kan zowel zoet of zout water zijn. De proeven zijn begonnen in Zeeland, met het planten steken en energie opwekken door Marjolein en haar onderzoeksteam. Toen duidelijk werd dat de technologie potentie heeft, moest het product zo snel mogelijk op de markt komen.

 

Het eerste idee om het product op de markt te zetten kwam in de vorm van een modulair systeem van plantenbakken. Deze zijn toepasbaar op bijvoorbeeld daken, met als voordeel dat je gelijk zorgt voor isolatie, vergroening en daarmee het pand van stroom kunt voorzien. Maar het is ook toepasbaar op de middenstip van een rotonde, deze wordt toch meestal voorzien van groen en op deze manier kan hij ook voorzien in de stroom voor de verlichting .

 

Vorig jaar zijn de plantenbakken ontwikkeld, waarvan er al 200m2 is afgeleverd,  100m2 aan de gemeente Ede/Wageningen. Er zijn bakken geplaatst tussen de rijweg en het fietspand , die zorgen voor de elektriciteit van de  vangrail-verlichting. Zaandam heeft er ook 100m aangeschaft en dat toegepast in een omgeving waar het door het aansturen van sprookjes-achtig ligt meer onderdeel uitmaakt van een kunstwerk. Op het Nederlands instituut voor Ecologie in Wageningen liggen de bakken op het dak en daar werkt het system heel goed.

 

Afhankelijk van de locatie kan het noodzakelijk zijn om extra water bij te geven, omdat het systeem alleen werkt met een natte bodem. Zo komt er in Zaandam een irrigatiesysteem voor de watervoorziening. Het mooie van het systeem is dat het naast flora ook fauna aan trekt, als bijen, kikkers en er is zelfs een keer een eend in gespot. Om anderen een idee te geven wat er mogelijk is maakt Plant-e ook visuals, zo ook voor de gemeente Domburg. De boulevard met licht langs het wandelpad. Omdat er niet overal plek is om de kunststof bakken in de omgeving op te laten gaan zijn er nu ook houten bakken ontwikkeld, met daarin een LED-lampje. Deze zijn overal te plaatsen. Ook hier moet dan rekening worden gehouden  met voldoende water (als het bijvoorbeeld binnen staat). Het systeem zal niet stuk gaan, maar kan door droogte of vrieskou wel uitvallen, bacteriën zijn gevoelig voor temperatuursverschillen. Maar het start vanzelf weer op wanneer de bodem weer voldoende nat en dus actief is. Dat is het mooie van de natuur, het is een zelf reparerend systeem. Wanneer de stroomkring tijdelijk onderbroken is geweest laad de energie zich weer op, dit betekent dat bij het aansluiten van de stroomkring er eerst meer energie vrij komt alvorens naar de “steady state” terug te keren waarin hij zal blijven, tot dat de stroomkring weer onderbroken wordt.

 

Door de natte bodem is het natuurlijk wijs om te kiezen voor planten die van natte voeten houden. Hier zijn  diverse soorten van te vinden. Een voorkeur heeft een gemixte populatie die op de locatie ook echt voorkomt in de natuur. Zo past het goed in de omgeving en zal het goed blijven groeien.

 

Er is ook gekeken of dit systeem in de kas toegepast kan worden, bij bijvoorbeeld vruchtdragende planten als de tomaat. Verrassend genoeg geven kweektomaten geen energie, waar wilde tomaten dat wel doen. Alle natuurlijke bescherming (bacteriën rondom de wortels) zijn weg ontwikkeld, door de wens de plant zoveel mogelijk vruchten te laten dragen. Kasgroente is daardoor ook veel vatbaarder voor ziekten.

 

Het tweede idee is een systeem wat je kunt toepassen in veengebieden ofwel gebieden met een veel groter oppervlakte. Dit komt in de vorm van een buis die in de grond gelegd kan worden en gebruik kan maken van de planten die daar al bestaan. Het prototype is in de zomer 2014 ontwikkeld. In het veenweide gebied in Zuid-Holland is het systeem toegepast om het te testen. Marjolein ziet dit als mogelijk de nieuwe elektriciteit centrale van de toekomst.

Het is duurzaam, want eenmaal geplaatst (wat een zeer kleine impact zal hebben) gaat het 100 jaar mee. Maar heeft ook een sterk sociale kant, denk bijvoorbeeld aan de rijstvelden, die wereldwijd het meeste metaal afgeven. Daar kun je dus niet alleen stroom opwekken door de buizen toe te passen, maar ook de metaaluitstoot reduceren. Kortom, alle natte natuur, kun je gaan uitrusten met een buissysteem.

 

Naast het behoud van karakteristieke eigenschappen van veel natte gebieden, als bijvoorbeeld Veenweide, zorgt het ook voor een economische waarde voor het gebied, wanneer er op deze manier stroom geproduceerd kan worden. Wat kost dit dan eigenlijk?

De 1m2 inclusief een LED-lampje kost ongeveer 1000,- euro. Dit is kostbaar om verschillende redenen. Het wordt (nog) met de hand gemaakt, vanwege de oplage. Er wordt gebruikt gemaakt van bulkgoederen, maar die worden niet tegen bulkprijzen ingekocht, gezien de kleine oplage. Daarbij is er een enorme voorinvestering geweest, denk ook aan de onderzoekskosten. Het is een exclusief product en de aanschaf draagt dus bij aan verdere ontwikkeling hiervan.

 

Wat levert het op?

100m2 voorzien van het buizensysteem geeft 80% elektriciteit voor een huishouden. Een hectare veen, voorziet 80 huishoudens van stroom. 5% NL grondoppervlak is voldoende om heel Nederland van elektriciteit te voorzien en 15% van de natte gebieden over de hele wereld, voor de hele wereld.

 

Dan komt de onvermijdelijke vraag over het terugverdien model. Dat is  nu nog niet interessant, want dit is namelijk 120 jaar. Het doel is echter vergroenen en de energiehuishouding vergroenen.

Het businessmodel is heel slim, in het westen geld verdienen, daar waar geld is en uitgegeven kan worden aan duurzame energie. Dit geld weer investeren in de 3e wereld: daar kun je LED-lampjes plaatsen i.p.v. verlichting aangedreven door een dieselgenerator bijvoorbeeld, wat daar een grote sociale en duurzame impact heeft.

 

De buizen concurreren met grijze stroom. Ze zouden dan bijvoorbeeld geïntegreerd moeten worden met bestaande elektriciteitsnet, (de buizen geven 0,4-0,8 wat omgezet wordt naar 5 volt en daarmee kun je het relatief simpel aansluiten) Hiervoor zou omvormings-technologie nodig zijn, wat reeds bestaat, maar nog niet verduurzaamd is. Daar is nog een wereld te winnen volgens Helder, maar dit vraagt samenwerking met andere partijen. Het enige tegenstrijdige hieraan is dat tegenwoordig veel apparaten weer op gelijkstroom werken, dus waarom zou je gelijkstroom omzetten naar wisselstroom  om er vervolgens weer gelijkstroom van te willen hebben? Het kan ook betekenen dat het elektriciteitsnet aangepast zou kunnen worden in de toekomst.

 

Dit product moet natuurlijk nog verder door ontwikkeld worden. Door het te testen gaan ze nu kijken hoe diep de buizen ingegraven moeten worden, hoe ver ze maximaal en minimaal uit elkaar kunnen liggen, waar de meeste activiteit in de bodem zit, enzovoorts. Dit systeem heeft in elk geval een grote charme; het blijft in balans en ‘tot het einde der tijden’, dankzij de zelf reparerende natuur.

 

Om ook op individuele schaal Plant E toe te passen, kun je een doe het zelf pakket kopen in 2 maten; 25 plantenpotjes (met name gebruikt voor scholen) en 5 plantenpotjes (voor thuis). Dit is inclusief alle materialen die je zelf nodig hebt, het ledlampje en is samengesteld op een sociale werkplaats.

 

Voor meer informatie en mogelijkheden om dit initiatief te steunen bezoek je de website: www.plant-e.com

 

 

 

 

 

 

 

Architectuur in de binnenstad

Architectuurroute Stedendriehoek

Het voorjaar komt eraan, dus zin en tijd om op een mooie zonnige dag de architectuurroute Stedendriehoek met de fiets of auto te gaan rijden! Bouwhuis beschikt over de architectuurrouteboekjes, maar het is ook mogelijk de tocht af te leggen … (lees verder)

Voorjaar 2018: Nieuwe uitgave Wijk in Beeld verwacht over de transformatie van de Kanaaloevers

In dit nieuwe boek in de serie Wijk in Beeld

vogelvlucht Stadskade

Spoorbrughof

staan de “Kanaaloevers” centraal; het, tussen de Apeldoornse brug en de spoorbrug gelegen middendeel van de kanaalzone; aan de westzijde, op de centrumoever,  begrensd door de Stationstraat … (lees verder)

RECENTE ARCHITECTUUR IN HET ROOSTER ZUIDBROEK

BASISSCHOOL DIAMANT APELDOORN
 Ontwerp: MTB Architecten

foto: Harry Noback

 … (lees verder)

NIEUWSTE ARCHITECTUUR APELDOORN NOVEMBER 2017

winkel en appartementen, hoek Asselsestraat/Roggestraat Apeldoorn
ontwerp: Lars Courage

 

 

 … (lees verder)

Bouwhuiscafé dinsdag 12 december 2017 20.00 uur : presentatie Multifunctioneel landschapsontwerp Park Zuidbroek

Thema: SPECTACULAIR ONTWERP MULTIFUNCTIONEEL KUNSTWERK IN PARK ZUIDBROEK

 

Het aantrekken van de woningmarkt en nieuwe ontwikkelingen in de wijk Zuidbroek zijn voor Bouwhuis aanleiding om in de komende maand december en in februari 2018 extra aandacht aan deze wijk … (lees verder)