Water tappen uit de lucht

Hoe innovatief is Nederland? In Friesland worden windmolens in elkaar gezet die water uit de lucht halen. Ze kunnen droogte bestrijden in Afrika en zoet uit zout water winnen.

Daar staat een Dutch Rainmaker”, zegt Gerard Schouten (45). In de industriële omgeving van Harlingen Haven valt de miniwindmolen amper op. Aan de voet van de turbine staat een doorzichtige tank, gevuld met water. “Deze molen maakt water uit lucht”, vat Schouten de kern samen. Schouten is directeur-aandeelhouder van Dutch Rainmaker. Dit Friese bedrijf ontwikkelde de technologie en bouwt nu de eerste molens.

Het idee is eenvoudig. Als warme, vochtige lucht afkoelt tot aan het dauwpunt, condenseert de waterdamp in de lucht tot waterdruppels. Dutch Rainmaker gebruikt dat om water uit lucht te winnen.

De techniek die daarvoor nodig is vergelijkt Schouten met de warmtepomp in een koelkast. “Maar de combinatie van technieken, onze uitvoering en de toepassing in verschillende varianten is uniek en dus gepatenteerd”, zegt hij.

De windmolen drijft een compressor aan die verbonden is met een koeler. Buitenlucht (liefst warm en vochtig) die langs het koelblok stroom, koelt af waardoor de waterdamp in druppelvorm neerslaat. Dat water wordt gefilterd en opgevangen.

Schouten: “We hebben ons ontwerp in de praktijk geoptimaliseerd door een prototype te bouwen. Bij elke windsnelheid en temperatuur halen we nu een maximale wateropbrengst uit de lucht.” Deze twintig meter hoge mini-Rainmaker staat op het terrein van Wetsalt, bij Frisia Zout. Wetsalt is de researchsite voor jonge watertechnologiebedrijven die het laboratorium zijn ontgroeid. Zon, wind, lucht, zout, zout-, brak- en proceswater zijn er ruim voorhanden en de vergunningen zijn geregeld.

Er is nu nog één draaiende Rainmaker, maar volgens Schouten zal dat niet lang meer zo zijn. Hij is net terug uit de Verenigde Staten „met drie overeenstemmingen op zak van olie- en gasmaatschappijen in Noord-Amerika.” Namen kan hij niet noemen omdat geheimhouding onderdeel is van de overeenkomst. Lastig als je met een innovatie de markt wilt betreden en klantreferenties nodig hebt, beaamt Schouten. “Maar het is geen reden om geen zaken te doen. Die communicatie komt wel, wanneer zij dat willen.”

Schouten moest de techniek ter plekke demonstreren. “Ze zochten hard bewijs; en dat is dus gelukt”, zegt hij. Het sterkt hem in zijn theorie dat het beste product ontstaat door met de klant samen te werken. “Het moet passen in hun proces. De uitvoering, en dus het rendement, hangt sterk af van de luchtvochtigheid en temperatuur op de locatie en welke type water nodig is.”

Drinkwater moet schoner zijn dan proceswater dat nodig is bij gasboringen.

Die allerlaatste ontwikkelstap is dus maatwerk. Dat kost tijd, en het betekent óók investeren en durven – zeker voor de eerste klanten. Een Dutch Rainmaker koop je niet zomaar kant-en-klaar.

Het idee voor Dutch Rainmaker ontstond in 2003 toen Schouten op tvde hongersnood in Afrika zag. “Daar is alles dor. Ik zag kurkdroge bosjes wegwaaien in de wind.” Zou er ook vocht aan die warme wind te onttrekken zijn, vroeg hij zich af. Schouten, al twintig jaar actief in de watertechnologiesector, kende de ideale broedplaats voor het idee: Wetsus, het Technologisch Topinstituut Watertechnologie in Leeuwarden. Daar ontmoette Schouten uitvinder Piet Oosterling, die werkte aan water- en windmolentechnieken. Na vier jaar, in 2007, had de techniek vorm gekregen.

Toch wil nog altijd geen hulp- of ontwikkelingsorganisatie in het product investeren. De huidige manier van water vervoeren via leidingen en tankwagens werkt immers ook. “Ze mijden risico’s en willen niet de eerste zijn”, zegt Schouten over zijn mogelijke afnemers. De crisis maakt bedrijven nog minder happig om te investeren.

Daarom sloeg Dutch Rainmaker in 2008 een andere weg in. Met kapitaal van investeringsmaatschappij Icos Capital verkende het bedrijf de rest van de markt. Welke andere toepassingen waren mogelijk? Zo ontstond de water-uit-watervariant, waarmee zoet water uit brak en zout water gedestilleerd wordt. De compressortechniek wordt daarvoor gecombineerd met twee andere, bekende technieken. Met een mechanische techniek: door hard rondslingeren wordt het zwaardere zout aan de buitenkant afgescheiden. En met een vacuümdestillatietechniek: door de druk in een vat te verlagen, verdampt brakwater bij lagere temperatuur en is er minder energie nodig om de damp te maken die daarna condenseert tot zoet water. Dit type Dutch Rainmaker heeft Schouten net in Noord-Amerika verkocht. Medio volgend jaar draaien de molens als alles goed gaat in de olie- en gasindustrie bij de winning van gas uit steen.

Bij die gaswinning wordt geen gasbel aangeboord maar zogeheten schaliegas onder druk van een ingespoten mengsel uit het gesteente in de bodem geperst. Deze nieuwe gaswinningtechniek vereist enorme hoeveelheden zoet water. En levert nieuwe problemen op: er komen grote hoeveelheden zout afvalwater mee naar boven. Daar lopen olie- en gasmaatschappijen volgens Schouten liever niet mee te koop. Dus ook niet met de oplossing die Dutch Rainmaker heet, zegt hij. De molen dikt het afvalwater in tot brijn, een zoutconcentraat. Minder afval betekent minder kosten voor afvoer en verwerking. En het uit het brakwater gewonnen zoete water gaat direct terug het gaswinningproces in.

De crisis brengt niet alleen tegenslag. In juli werd de crisis- en herstelwet van kracht die het vergunningentraject versnelde voor een Dutch Rainmaker op een proefboerderij bij Leeuwarden. Begin volgend jaar draait de eerste lucht-uit-watervariant op Nij Bosma Zathe. Schouten: “Een typische landbouwtoepassing. Heel goed om die in Nederland te hebben.”

Hij hoopt snel meer van dit type te verkopen gezien de belangstelling uit het Midden-Oosten en Noord-Afrika. “Vooral van drinkwaterbedrijven, maar denk ook aan de recreatieve sector met zwembaden en groene golfbanen die in droge periodes met waterrestricties juist veel water nodig hebben.”

In een werkplaats in Leeuwarden zetten nu tien man de eerste Dutch Rainmakers in elkaar, maar het technologiebedrijf wil geen productiebedrijf worden voor windmolens. Het wil vooral innovatieve oplossingen ontwikkelen voor watervraagstukken. Als in de toekomst meer molens gemaakt moeten worden, wil Schouten ter plekke met partners werken om de onderdelen voor de turbines lokaal te maken – hij noemt dat ‘een open productiemodel’. Dutch Rainmaker neemt dan het hightech-gedeelte voor zijn rekening.

Wat is de winst? “Alles wordt geïnvesteerd in techniek en ontwikkeling”, zegt Schouten. Hij streeft naar een omzet van tussen de 20 en 30 miljoen over twee jaar. Dan zouden toch ook de hulp- en ontwikkelingsorganisaties genoeg bewijs moeten hebben om alsnog Dutch Rainmakers neer te zetten, hoopt Schouten..