Golfdempers voor Ecoboot
1. Overbevolking
Het aantal wereldbewoners stijgt de komende decennia nog aanzienlijk. Volgens het bevolkingsbureau van de Verenigde Naties
(www.unfpa.org) kunnen we in 2050 ongeveer 9 miljard mensen verwachten. De bevolkingsgroei doet zich vooral voelen in de metropolen van de wereld. De grootste hebben nu al enkele tientallen miljoenen inwoners. Het grootste deel van de stedelijke gebieden met meer dan 10 miljoen inwoners (17 van de 22) ligt bovendien aan zee
(www.citypopulation.de). Dat betekent dat juist in de kust- en deltagebieden de bevolkingsdruk enorm is.
Ook al hoort de Randstad nog niet bij de 17 genoemde stedelijke gebieden aan zee, toch kunnen we in het dichtbevolkte Nederland wel meepraten over het probleem van een grote bevolkingsdichtheid in combinatie met bodemdaling en een stijgende zeespiegel. Juist daarom ook zijn we bij uitstek gemotiveerd en geëquipeerd om technieken te vinden om de stijgende zeespiegel het hoofd te bieden en tegelijkertijd een slim antwoord te vinden op het probleem van de toenemende bevolkingsdruk.
2. Energie
Om de groeiende wereldbevolking een goede woon-, werk- en leefomgeving te bieden zijn ruimte, energie en water essentieel. Hoewel de mensen naar metropolen trekken, die voor het merendeel aan zee liggen en hoewel er op zee nog zeer veel ruimte, energie en water is, is de zee nog niet direct een goede woon-, werk- en leefomgeving. Waarom worden de drie essentiële levensvoorwaarden op zee nog niet goed benut?
- Ruimte. Deze moet eerst toegankelijk gemaakt worden. Het soms woeste karakter van de zee is de belangrijkste reden dat er nog niemand woont. Pas als het tweede aandachtspunt (energie) beheerst wordt, is de ruimte op zee goed toegankelijk.
- Energie. Op zee is energie in vele, meer en minder bekende, vormen aanwezig. Bijvoorbeeld in de golfslag en in de warmtecapaciteit van het zeewater. Zonne- en windenergie is op land - en zeker ook op zee beschikbaar. Maar golfenergie is de meest kenmerkende vorm op zee en kan in plaats van bedreigend zeer nuttig worden - als we haar weten te temmen.
- Water. Zeewater is zout, terwijl zoet water een essentiële levensvoorwaarde is. Er zijn echter al diverse technieken om zeewater om te zetten in zoet water. Technieken die ook al worden toegepast daar waar men bereid of genoodzaakt is om energie in te zetten voor de productie van drink- en irrigatiewater.
Uit het bovenstaande blijkt dat energie bepalend is voor het leven op zee. Enerzijds is er teveel energie in de vorm van golven om de ruimte zonder meer te gebruiken. Anderzijds is er te weinig energie, althans te weinig bruikbare energie om een nieuwe woon-. werk- en leefomgeving te scheppen, inclusief het nodige zoete water. Als we die paradox, teveel woeste en te weinig bruikbare energie, weten op te lossen, dan hebben we ook het begin van een antwoord op de groeiende bevolking in kustgebieden en de stijging van de zeespiegel.
3. Ecoboot
Ecoboot is de naam van mijn droom: een woonboot op zee die niet ten onder gaat in de overmaat aan ongetemde energie, maar deze juist weet te benutten. Als die droom uitkomt, dan kan een deel van de mensheid op zee gaan leven. Ecoboot is inmiddels een stichting (www.ecoboot.nl) en een manier van denken. Hieronder een schets aan de hand van een aantal trefwoorden. Daarbij komt ook een van de belangrijkste technische problemen aan de orde, het dempen en benutten van golfenergie.
- Drijvend. De stijgende zeespiegel en het nieuwe inzicht van 'meegaan met het water' in plaats van 'vechten tegen het water' wijzen op de noodzaak om een drijvende oplossing te zoeken. Het alternatief is om land op te spuiten en dijken op te hogen. Dat is niet erg duurzaam. Een drijvende oplossing is dat wel, omdat de ecoboot vanzelf meestijgt met het waterpeil. Bovendien maakt een ecoboot duurzame energie, bijvoorbeeld de warmte van het zeewater onder de boot, gemakkelijk toegankelijk, bijvoorbeeld door het inzetten van een warmtepomp.
- Klein. De Ecoboot gedachte gaat uit van een kleinschalige, modulaire opbouw die meegroeit met het gebruik van de ruimte op zee. Een andere overweging is dat grote structuren uit één stuk bijna altijd kapot gaan door de onvoorstelbare kracht van het water. Veel kleine elementen tezamen daarentegen, kunnen wèl een grote structuur vormen die zo flexibel is dat die eindeloos meegaat.
- Golfdempers. Rondom de 'woonboot op zee' moet een goede bescherming liggen. Ook hier gelden de voordelen van een drijvende oplossing. We denken aan een ring van golfdempers, waarbinnen een golfluw gebied ontstaat. Bij voorkeur wordt de energie die vrijkomt bij het dempen van de golven ook nuttig aangewend.
4. Golfdempers
Het idee van de golfdempers moet verder worden uitgewerkt. Mijn voorkeur gaat uit naar grote aantallen eenvoudige dempers, die tezamen een onverwoestbare bescherming vormen voor een nieuw woon-, werk- en leefgebied. Om de gewenste demping te realiseren, maken we gebruik van het feit dat diep onder water golfstilte heerst. Dat vraagt enige toelichting:
De golfbeweging bestaat uit een cirkelvormige beweging waarvan de diameter exponentieel afneemt met de diepte. Golven met golflengte L veroorzaken nagenoeg geen beweging meer op dieptes groter dan L/2. Om de golven te dempen kun je op deze diepte een plateau hangen, waaraan meerdere drijvers zijn verbonden. De drijvers zullen wisselende krachten uitoefenen op het diepliggend plateau. Deze wisselende krachten kunnen arbeid verrichten en zo nuttig aangewend worden, bijvoorbeeld door het aandrijven van een generator of het persen van zeewater door een membraam om drinkwater te produceren (omgekeerde osmose).
Het idee lijkt in principe uitvoerbaar. Om het verder uit te werken heeft de stichting Ecoboot echter de hulp nodig van instellingen met meer kennis van (golf)dynamica en aanverwante aspecten. Als de technische haalbaarheid bewezen kan worden, kunnen we de verwoestende golfenergie temmen en omzetten in energie die bruikbaar is voor het leven op zee.
5. Overleven
Dankzij de golfdempers kunnen aan de andere kant van de kustlijn, grenzend aan dichtbevolkte metropolen, golfluwe gebieden worden gecreëerd. In de golfluwe gebieden is ruimte, energie en water beschikbaar. In combinatie met de creativiteit die zo kenmerkend is voor metropolen lijdt het geen twijfel dat hier fantastische kansen ontstaan voor een deel van de wereldbevolking om op duurzame wijze te overleven.
Frits Schoute