2.1 Blue Energy 1 Waterbouwkundig ingenieur

• Aardrijkskunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4-6

Introduction

Deze deelles maakt deel uit van de les 'Waar komt de nieuwe Blue Energy centrale' en vormt geen zelfstandige les.

Instructions

Zoek de les 'Waar komt de nieuwe Blue Energy centrale'. Daar vind je de instructies die nodig zijn om deze (expert)deelles te kunnen volgen.

Ondertitel

Waterbouwkundig ingenieur

Dit lesonderdeel maakt deel uit van de les 'Waar komt de nieuwe Blue Energy centrale?'

1

Les 1. Wat is creativiteit?

Waterbouwkundig ingenieur

Jij gaat straks de 4 mogelijke locaties voor de nieuwe Blue Energy centrale beoordelen op basis van jouw kennis als waterbouwkundig ingenieur.

Je leert nu eerst iets meer over wat zulke ingenieurs doen.

Les 1. Wat is creativiteit?

Waterbouwkunde

Waterbouwkunde is, naast wegenbouwkunde, onderdeel van de civiele techniek. Deze toegepaste wetenschap richt zich op het ontwerp en beheer  van waterbouwkundige werken voor algemeen nut.

Les 1. Wat is creativiteit?

Even lezen...

Waterbouwkunde: ....niet alleen worden kanalen en gekanaliseerde rivieren en stromen ontworpen, maar ook stuwen, sluizen, duikers, scheepsliften, dijken, waterkeringen.

Daarnaast worden rioleringen, waterzuiveringsinstallaties en de bijhorende pompinstallaties gebouwd. Ook de havens met bijhorende dokken, aanlegsteigers en kades behoren tot de waterbouwkunde. 

Waterbouwkunde legt zich verder toe op kustverdedigingswerken, het beïnvloeden van stromingsregimes van rivieren en waterbeheer, waaronder irrigatiewerken.

Vraag

Bij welke vakken sluit de opleiding tot waterbouwkundig ingenieur aan?

1. natuurkunde en scheikunde
2. natuurkunde, wiskunde, aardrijkskunde en biologie
3. biologie en wiskunde
4. scheikunde, biologie en aardrijkskunde

Les 1. Wat is creativiteit?

Even lezen...

Er staat nu een testcentrale op de Afsluitdijk. Welke problemen doemen er op als die centrale uitbreidt naar commerciële proporties? Is er bijvoorbeeld bij eb voldoende zout water beschikbaar? En kun je bij eb het brakke afvalwater wel kwijt, als het rivierwater hoger staat dan het zeewater?

Bekijk de beide afbeeldingen van het PRO en de RED-systeem (volgende dia's) en bedenk welke problemen zich voor zouden kunnen doen als deze techniek op grote schaal wordt toegepast. Welke eisen worden er bijvoorbeeld aan de filters en membranen gesteld? Welke rol speelt vervuiling?

Les 1. Wat is creativiteit?

Lees!

Het zoute water wordt aangelengd met het zoete water dat het membraan passeert. Het aangelengde en dus brakke water wordt in twee stromingen gescheiden: ongeveer 1/3 van het brakke water gaat door de turbine om stroom op te wekken, terwijl 2/3 gerecirculeerd wordt naar de drukwisselaar om druk aan het zoute water toe te voegen. Het zoete water wordt op atmosferische druk de installatie ingestroomd. Gebaseerd op eerste schattingen zou de PRO techniek de productie van ongeveer 1 MW per m3/s zoet water opleveren (Skilhagen et al, 2008). 

Les 1. Wat is creativiteit?

Lees!

Een RED installatie vertoont veel overeenkomsten met een PRO installatie, alleen worden het zoete en zoute water direct na de voorzuivering de membraanmodule ingepompt. In de module stromen om en om zoute en zoete lagen water langs de

membranen. Door de uiterste twee cellen van een module met elkaar te verbinden ontstaat een elektrisch circuit, wat gebruikt kan worden om elektriciteit op te wekken. 

Vraag

Welke verschillen bestaan er tussen de 

PRO- en de RED-opstelling?

1. RED levert brak water op als afvalproduct, PRO levert zoet water terug.
2. Bij PRO wordt het water niet vooraf gezuiverd, bij RED wel.
3. Bij RED worden zowel zoet als zoutwater direct de module in gepompt.
4. Bij PRO wordt gewerkt met osmose, bij RED niet.

Les 1. Wat is creativiteit?

Overige aandachtspunten

1. Overweeg wat de rol van het concentratieverschil tussen zoet (?) en zout water is.
   
   Een waterbouwkundig ingenieur gaat ook over dijken en dammen: 
2. Mag je in een dijk boren? Is de belangrijkste functie van dit soort bouwwerken niet de bescherming van Nederland tegen het water? Gaat dat samen met Blue Energy?
   
   
3. Betrek ook de wegen die over dammen en dijken lopen bij je afweging.

4. Op welke punten gaat een nieuwe (grotere) Blue Energy centrale anders zijn dan de testcentrale op de Afsluitdijk? Zou dit problemen geven en zo ja, hoe zouden die opgelost kunnen worden?

5. Hoe zou je ervoor kunnen zorgen dat slijtage en dus het nodige onderhoud tot een minimum worden beperkt?

Les 1. Wat is creativiteit?

Waterbouwkundig ingenieur

Nu je je verdiept hebt in de rol van waterbouwkundig ingenieur, kun je alvast een blik werpen op de vier mogelijke locaties voor de nieuwe centrale.

Er volgen veel informatieve dia's, bekijk ze met de blik van waterbouwkundig ingenieur.

Straks ga je in het BEST-team jouw keuze voor één of twee locaties verdedigen. Zorg dat je je keuze met argumenten kunt onderbouwen!

Ondertitel

Vier locaties voor de nieuwe Blue Energie centrale

Dit lesonderdeel maakt deel uit van de les 'Waar komt de nieuwe Blue Energy centrale?'

Les 1. Wat is creativiteit?

1) Zeesluis Farmsum (Groningen)

Bronnen: onbekend (links) en Google Maps (rechts)

Les 1. Wat is creativiteit?

1) Zeesluis Farmsum (Groningen)

Kenmerken

• provincie Groningen
• nabij industriegebied Eemshaven
• direct gekoppeld aan chemiepark Delfzijl
• kansen voor gebiedsontwikkeling en directe ondersteuning door ontsluitende infrastructuur te land en ter zee.
• mogelijke limitatie is beperkte aanvoer van zoet water

Les 1. Wat is creativiteit?

2) Bergsediepsluis (Zeeland)

Bronnen: Watersportbond (links) en Google Maps (rechts)

Les 1. Wat is creativiteit?

2) Bergsediepsluis (Zeeland)

Kenmerken

• een scheepvaartverbinding tussen de zoute Oosterschelde en het zoete Zoommeer
• sterk ontwikkeld recreatiegebied
• ruimte voor gebiedsontwikkeling van brakwater-estuarium
• qua ontsluiting ligt deze plek iets meer afgelegen

Les 1. Wat is creativiteit?

3) Zeesluis IJmuiden (Noord-Holland)

Bronnen: onbekend (links) en Google Maps (rechts)

Les 1. Wat is creativiteit?

3) Zeesluis IJmuiden (Noord-Holland)

Kenmerken

• sterk industrieel gebied
• weinig kansen voor gebiedsontwikkeling
• sterke ondersteuning van ontsluitende infrastructuur
• afvoer van brak water mogelijk kostbaar
• saliniteit van deze locatie (veel uitwisseling van zout water richting zoet water) mogelijk een lastig punt  

Les 1. Wat is creativiteit?

4) Stevinsluis (Noord-Holland)

Bronnen: Stamm (links) en Google Maps (rechts)

Les 1. Wat is creativiteit?

4) Stevinsluis (Noord-Holland)

Kenmerken

• ruimte voor gebiedsontwikkeling ten zuiden van de sluis
  
• ten noorden minder (Wieringen vissershaven / Den Oever liggen er en dat Waddengebied is waarschijnlijk beschermd UNESCO-gebied)
  
• weinig ondersteuning voor nabij gelegen industrie
  
• prima ontsluiting van het gebied
  
• hoeveelheid beschikbaar water enorm groot 

Les 1. Wat is creativiteit?

Waterbouwkundig ingenieur

Als je nog tijd hebt, kies dan alvast de twee meest voor de hand liggende locaties (vanuit jouw expertise als waterbouwkundig ingenieur).

Maak een SWOT-analyse voor deze twee locaties.

Die breng je straks in in het BEST-team.

De docent vertelt je wanneer dit deel van de les afgesloten wordt, en jullie weer als BEST verder gaan.