Enge beestjes met het ballastwater weggooien

Dieren en planten die in ballastwater worden geloosd, kunnen tot een plaag uitgroeien. Het Friese bedrijf Greenship heeft in samenwerking met de provincie en het onderwijs een waterzuiveringsinstallatie ontwikkeld.

De zuivering van ballastwater is een brede samenwerking geworden van bedrijfsleven, onderwijs en overheid. Vlnr Jan Dogterom van de Noordelijke Hogeschool Leeuwarden, Eric Vos van de provincie Friesland en Marten de Vries van Greenship. Foto NRC Handelsblad, Rien Zilvold Zilvold, Rien

Tot voor kort verkocht het bedrijf Greenship onder meer kranen voor de scheepsbouw en drinkwaterinstallaties die aan boord van schepen kunnen worden geplaatst. Maar sinds deze zomer is alles anders geworden bij de Friese firma. Directeur Marten de Vries, werktuigbouwkundige van huis uit, besloot zich volledig toe te leggen op de ontwikkeling van een waterzuiveringsinstallatie voor ballastwater. “De eerste testen zijn zeer positief uitgevallen“, legt hij uit. “Dit vergt zoveel tijd dat ik de kranen en drinkwaterinstallaties er niet meer bij kan hebben.“ Totdat de eerste waterzuiveringsinstallaties zijn geplaatst, vermoedelijk in de loop van dit jaar, draait het bedrijf met verlies.

Riskant ondernemerschap? De Vries, die bij zijn uitvinding ondersteuning kreeg van de Noordelijke Hogeschool Leeuwarden en van de provincie Friesland, wuift de bezwaren weg. Hij heeft een wereldmarkt aangeboord, vertelt hij, want de International Maritime Organisation heeft bepaald dat 49.000 zeeschepen in de wereld - vooral schepen die territoriale wateren doorkruisen - vóór 2018 een zuiveringsinstallatie voor ballastwater moeten hebben. De eerste opdrachten zijn al binnen.

Het zuiveren van ballastwater, dat ingenomen en weer geloosd wordt al naar gelang het schip diepgang nodig heeft, is geen overbodige luxe. Stel: een lege olietanker neemt ballastwater in in Saoedi-Arabië. Dat water is vervuild met chemicaliën, bagger en levende organismen zoals larven, eitjes en bacteriën. De tanker vaart naar Rotterdam, waar het schip wordt gelost en het ballastwater geloosd. Met alle vervuiling erbij. De Vries: “In het Midden-Oosten neem je onder meer legionella en cholera in.“

Het spuien van ballastwater in een natuurlijke omgeving waar het niet thuishoort, zorgt voor ecologische rampen van enorme omvang. Zo komt in de Zeeuwse en Friese wateren de Japanse oester voor, die via ballastwater is meegekomen uit Azië. De oester is heel agressief en overwoekert de lokale mosselbanken, waardoor meeuwen en zeehonden te weinig voedsel kunnen vinden en naar elders vertrekken. Ook de industrie ondervindt hinder van vreemde elementen in het water: zo hecht de zebramossel, meegekomen uit de Verenigde Staten, zich aan ingangen van koeltorens van bijvoorbeeld de papier- en voedingsmiddelenindustrie.

Een van de spectaculairste voorbeelden van de rampzalige gevolgen die het lozen van ballastwater in een vreemde omgeving kan hebben, is de komst begin jaren tachtig van de Mnemiopsis Leidyi, een zogeheten kamkwal, naar de Zwarte Zee. De kwal reisde via ballastwater van Russische olietankers uit een baai aan de Noordamerikaanse oostkust mee naar de Zwarte Zee en verspreidde zich vervolgens via het Wolga-Donaukanaaal naar de Kaspische Zee. In zijn natuurlijke habitat werd de kwal opgegeten door een grotere soort. In zijn nieuwe habitat had hij geen vijanden, waardoor het beest enorm in aantal toenam en alle vislarven opvrat. De visstand in de Zwarte Zee werd dramatisch gereduceerd, al speelde ook overbevissing daarbij een rol. Eind jaren tachtig leefde er vijf kilo kwal per kubieke meter in de Zwarte Zee. In het najaar sterft de kwal af en zakken de resten naar de zeebodem, waar planten afsterven door zuurstofgebrek als gevolg van het rottingsproces. De Wereldbank heeft berekend dat de komst van de Mnemiopsis Leidyi vele honderden miljoenen dollars schade heeft opgeleverd voor de visserij.

Een geluk bij een ongeluk was dat eind jaren negentig ook de natuurlijke vijand van de kwal meekwam met ballastwater, waardoor het evenwicht enigszins is hersteld. Zowel visserij als bodemleven vertonen tekenen van herstel, maar het oorspronkelijke ecologische systeem in de Zwarte Zee komt niet meer terug, daarover zijn maritieme biologen het eens.

Het probleem van ballastwater is dermate groot dat de Verenigde Naties een programma hebben opgezet dat met name ontwikkelingslanden moet helpen bij de bestrijding van geïmporteerde organismen in het water.

Voor de leek lijkt het simpel: je zet een filter voor de waterin- en uitlaat van een schip en het probleem is verholpen. Maar zo makkelijk ligt dat niet, volgens De Vries, die al sinds 1992 - lange tijd in dienst bij een scheepsbouwtoeleveringsbedrijf - onderzoek doet naar manieren om dood materiaal en levende organismen te weren uit ballastwater. “Afhankelijk van zijn grootte neemt een schip 3.000 tot 130.000 kuub water in als ballast. Dat moet zo snel mogelijk gebeuren, want stilliggen aan de kade kost geld. Fijnmazige filters installeren op de waterpompen zou het innemen en lozen van water veel te veel vertragen. En dan nog los je het probleem niet op: bacteriën en virussen hou je niet tegen met roosters en filters, hooguit een school vissen.“

De Vries ontwikkelde een zuiveringsproces en richtte vier jaar geleden zijn eigen bedrijf op, Greenship. Het proces bestaat uit twee stappen, legt hij uit. Eerst worden sedimentsdelen en organismen verwijderd die groter zijn dan 10 micron. Ter vergelijking: een zandkorrel is circa 40 micron. Dat gebeurt met de zogenaamde multihydrocycloontechniek, enigszins te vergelijken met centrifugeren, met dien verstande dat hier de vaste stof naar buiten wordt geslingerd en het water overblijft. De Vries: “Het is van groot belang om niet alleen levende organismen te verwijderen uit het water, maar ook dood materiaal. Dat is namelijk heel moeilijk op een andere manier te verwijderen en wordt snel zo hard als beton.“

Als de grotere bestanddelen uit het water zijn gehaald, resteren de micro-organismen. “Die kun je alleen maar doden“, zegt De Vries. “Daar ontkom je niet aan.“ Dat doden gebeurt via elektrolyse, het ontleden van water in waterstof en zuurstof. De zuurstof reageert met chloor in het zeewater tot hypochloride, zeg maar bleekwater, dat micro-organismen doodt. Voor de zuivering van 100 kuub water per uur volstaat een zuiveringsinstallatie ter grootte van een oliedrum.

Het zuiveringsproces berust op een oude methode die in ballastwater een nieuwe toepassing vindt, aldus De Vries, die begin december de eerste volledige test heeft gedaan aan boord van een containerschip. “Als we geld hadden, zouden we het zuiveringsresultaat kunnen optimaliseren tot 5 micron en dan krijg je drinkwaterkwaliteit.“ Zelf heeft De Vries dat geld niet meer: uit eigen middelen stak hij tot nu toe circa 450.000 euro in de ontwikkeling.

Greenship, dat vier werknemers telt, kreeg bij de ontwikkeling van zijn waterzuiveringsinstallatie hulp van de Noordelijke Hogeschool Leeuwarden en de provincie Friesland. De hogeschool beschikt onder meer over een chemisch laboratorium dat is gespecialiseerd in microbiologie. Daar doen studenten onder andere korrelgrootte-analyses van sediment en kan worden bepaald hoeveel levend materiaal er nog in het sediment zit. “We doen hier metingen en controleren berekeningen van Greenship“, vat Jan Dogterom, lector watermanagement aan de Hogeschool, samen. “Wij denken een stukje mee en dat levert kennisvermeerdering op.“ De Hogeschool is ook woordvoerder namens Greenship naar de provincie, regelt subsidie-aanvragen en stelt begrotingen op. “Een manier voor docenten om zich te ontwikkelen“, aldus Dogterom. Bovendien krijgt de school ervoor betaald. Soms gebeurt dat via een aandeel in de subsidie.

De samenwerking tussen Greenship en de Noordelijke Hogeschool Leeuwarden was een eis van de provincie Friesland, die in het kader van het regionale vernieuwingsprogramma 6 miljoen euro in drie jaar mag besteden aan innovatie.

Het vernieuwingsprogramma wordt voor de helft betaald door de Europese Unie; de provincie en het ministerie van Economische Zaken betalen een kwart van de uitgekeerde subsidie. “Er wordt dus 75 procent subsidie gegeven, wat uitzonderlijk veel is“, volgens Eric Vos, economisch beleidsmedewerker van de provincie en secretaris van de Friese Wateralliantie, een samenwerkingsverband van Friese bedrijven, kennisinstellingen en overheden. “Net als op landelijk niveau is water ook in Friesland een speerpunt van het innovatieve beleid. Daar hebben we de eis van brede samenwerking tussen bedrijfsleven, kennisinstituten en provincie aan toegevoegd.“ In anderhalf jaar tijd kreeg Greenship ruim 146.000 euro subsidie. Inmiddels heeft ook het ministerie van Economische Zaken contact opgenomen met De Vries om te praten over subsidie om te komen tot verdere verfijning van de waterzuivering.

De Noordelijke Hogeschool Leeuwarden doet inmiddels mee aan vier projecten in het Friese innovatieprogramma en krijgt daarvoor 560.000 euro van de provincie. Dogterom: “Het is voor onze studenten en afgestudeerden een mooie manier om een stageplaats of een baan te vinden.“

Marten de Vries van Greenship heeft niet de geringste twijfel over de kwaliteit van zijn product. “Niemand ter wereld maakt zulke compacte zuiveringsinstallaties die zo'n goed resultaat geven. Greenship maakt bovendien de enige installatie die aan de zuiveringseisen van de International Maritime Organization (IMO) voldoet“, zegt hij. “Concurrenten gebruiken chemicaliën om ballastwater te zuiveren. Dat is door veel nationale overheden, waaronder Nederland en Duitsland, verboden.“

Eric Vos van de provincie: “Dit toont weer eens aan hoe essentieel regelgeving is voor innovatie. Regels kunnen een nadeel zijn, maar als je er creatief mee omgaat, kun je er grote economische voordelen uit halen.“

Behalve voor het zuiveren van ballastwater is de techniek van Greenship ook bruikbaar in de tuinbouw, de papierindustrie en de steenindustrie, volgens De Vries. “Overal waar je geen microben wilt in je afvalwater.“ De eerste spinoff is inmiddels een feit: samen met een ander mkb-bedrijf heeft Greenship een apparaat ontwikkeld dat meet of schepen voldoen aan de IMO-regels voor de zuivering van ballastwater. Dat gebeurt met snelle DNA-technieken, waarover De Vries uit concurrentie-overwegingen niet wil uitwijden. “Binnen twee uur heb je de uitslag. Met klassieke bacteriekweek duurt dat drie dagen.“

Op exportbeurzen heeft hij inmiddels contacten gelegd met reders in Brazilië, Europa, de VS, Australië en China. Hij rekent op een marktaandeel van 5 procent van de vierhonderd schepen die er per jaar in de wereld worden gebouwd, dat zijn twintig installaties per jaar. “Dat aantal, plus de inbouw van zuiveringsinstallaties in bestaande schepen, is erg veel voor ons“, zegt De Vries. “Ook financieel, want de kosten gaan voor de baten uit.“ Greenship zal de komende jaren zeer fors groeien, verwacht hij. “Als ik uitga van een marktaandeel van 5 procent, hebben we over vijf jaar 225 tot 250 werknemers.“