zee

Drijvende zonnepanelen verminderen ook de verdamping. Ideaal voor irrigatievijvers. Bron: Sunergy Inc.

Zon op zee: oceaan beter dan woestijn

4 reacties / Ideeën en techniek, Maatschappij, Nederland / Door / 6 november 2011

Uit recent onderzoek blijkt dat zonnepanelen plaatsen in de woestijn heel veel zoet water kost om ze te koelen. Gelukkig is er een uitstekend alternatief: de zee. Mede ontwikkeld in India en Israël.

Sahara: walhalla voor zonne-energie
Zonne-energie ontwikkelaars kijken verlekkerd naar de Sahara. Geen wonder. De grootste woestijn ter wereld, acht miljoen vierkante kilometer groot, krijgt per vierkante meter een indrukwekkende hoeveelheid zonneschijn binnen: 3200 kWh per vierkante meter, twee keer zoveel als in Spanje. Zet een oppervlakte van honderd bij honderd kilometer (de drie noordelijke provincies) vol en je wekt voldoende elektriciteit op om heel Europa van elektriciteit te voorzien[1].

Maar… geen koelwater
Er is alleen één maar. Zonnepanelen werken niet goed als ze erg heet worden en juist dat is in de Sahara, waar je in de middag op de motorkap van je auto een ei kan bakken, een groot probleem.

Firma’s als Desertec, die een netwerk van zonnecentrales in de Sahara plannen, werken daarom met CSP[2], concentratortechnologie, die met spiegels werkt in plaats van met zonnepanelen. De ‘natte’ vorm werkt door omzetting van water in stoom. Water, zoals bekend, is uiterst schaars in de Sahara. Volgens berekeningen van onderzoekers zou zelfs een vijfde van alle zoetwater in de Sahara-regio nodig zijn om de zonnepanelen te koelen[2]. Vermoedelijk iets waarop woestijnbewoners wat minder enthousiast zullen reageren, al maken dure auto’s en satellietschotels vermoedelijk veel goed. Een oplossing, door [3] gesuggereerd, is de droge variant van CSP te kiezen, bijvoorbeeld de gesmolten zout-variant in combinatie met een zonnetoren. Dit zou zelfs minder water kosten dan het huidige fossiele brandstofverbruik.

Drijvende zonnepanelen verminderen ook de verdamping. Ideaal voor irrigatievijvers. Bron: Sunergy Inc.
Drijvende zonnepanelen verminderen ook de verdamping. Ideaal voor irrigatievijvers. Bron: Sunergy Inc.

Drijvende zonnepanelen in het Nassermeer?
Een optie zou zijn deze zonnepanelen te laten drijven in het Egyptische Nassermeer ten zuiden van Aswan(ibid). Dit zou de evapotransporatie hierin ook wat verminderen. Goed nieuws voor Egypte, dat met ernstige watertekorten kampt. Hiervoor kan een Indiaas-Australisch ontwerp worden gebruikt.

Zonnefarm op zee
De politieke situatie in Egypte met een uiterst actieve tak van de Moslimbroederschap is echter nogal instabiel. Een voor Europa gunstiger oplossing  is daarom een drijvende zonnefarm op zee. Weinig bekend is echter dat het gebied met weinig bevolking zich ook over zee uitstrekt. Ter hoogte van bijvoorbeeld de Canarische en Kaapverdische Eilanden valt ook weinig regen. Eilanden in deze regio, zoals Kaapverdië en ook Aruba zijn daarom nogal droog. De hoeveelheid zonneschijn hier is daarom aanzienlijk.

Firma’s als Solaris Synergy hebben al goede drijvende zonnepanelen ontwikkeld[4]. Voor open zee is uiteraard een robuustere constructie nodig. De opgewekte energie kan dan in tankers in de vorm van bijvoorbeeld waterstof naar het vasteland worden vervoerd. Als dit wordt gecombineerd met windmolens en golfslaggeneratoren ontstaat een volwaardige drijvende energiefarm met mogelijk wat land- of tuinbouw.  Of bewoning. Vooral voor Nederland is dit interessant. Zowel in het geval van een nieuwe ijstijd als in het geval van een sterke zeespiegelstijging wordt ons land onbewoonbaar. Een uitwijkmogelijkheid op zee is dan geen gek idee.

Bronnen
1. Hani El-Nokraschi, The Desert of Egypt als Everlasting Powerhouse of Energy and Water
2. Desertec promotiefolder
3. ‘Water-Intensive CSP is Impossible for Desert Solar’
4. Solaris Synergy

Genoeg van de bedilzuchtige overheden? Dan begin je toch een drijvend minilandje.

Seasteading Institute, visionair project, vrijstaat op zee

2 reacties / Ideeën en techniek, Mensheid, Visionaire projecten / Door / 29 augustus 2021

Oprichter van Paypal en fervent libertariër Peter Thiel zet nu een visionair plan door met het Seasteading Institute, de eerste libertarische staat ooit, drijvend op zee. Tot nu toe zijn alle eerdere experimenten om een libertarische staat te stichten mislukt. Zal het er nu eindelijk toch van komen?

Wat is libertarisme?
Libertarisme is een politieke filosofie die het zelfbeschikkingsrecht van de mens tot het uiterste doortrekt.
In veel opzichten is libertarisme de overtreffende trap van liberalisme. Libertariërs willen of een nachtwakersstaat (die alleen de publieke orde handhaaft, rechtspreekt en de grenzen verdedigt). Of helemaal geen staat.

Libertariërs van de eerste groep worden minarchisten genoemd. Ze zien de overheid als een noodzakelijk kwaad waarbij alleen het uiterste minimum aan de overheid overgelaten moet worden. De laatste groep, anarchokapitalisten, willen helemaal geen overheid. Ze geloven in een ‘staat’ die bestaat uit een groep individuen die zonder enige vorm van overheidsdwang samenwerken. M.a.w. een samenleving zonder overkoepelende overheid.

Linkse anarchisten willen ook geen overheid, maar erkennen ook geen privé-eigendom. Dit in tegenstelling tot libertariërs, die privébezit juist als heilig beschouwen. Anarchokapitalisten beschouwen alle belasting als roof. Ze zien de overheid als een parasitaire organisatie. De overheid, geloven ze, levert niets wat niet beter en goedkoper door ondernemers geleverd kan worden.

Minarchisten beschouwen alle vormen van belasting die worden geheven voor andere dingen dan waar een minimale nachtwakersstaat voor zorgt als diefstal. Als minarchisten hun zin kregen zou Nederland dus de belastingen met ongeveer negentig procent verlagen. Als de anarchokapitalisten hun zin kregen, zou Nederland niet meer bestaan, zouden alle ambtenaren ontslag krijgen (of overgenomen door een privébedrijf) en zou elke Nederlander een aandeel van de overheidsbezittingen krijgen.

Wat is het Seasteading Institute?

De definitie van seasteading is het koloniseren van de zee, de zee je thuis maken. Ongeveer zeven tiende deel van het aardoppervlak is zee. Seasteading stelt ons in staat ook dit deel van de aardoppervlakte te bewonen.

Dat heeft verschillende voordelen. Niet alleen is er veel meer ruimte op zee, het klimaat is ook gelijkmatiger dan op land en de bodemschatten op de zeebodem kunnen ontgonnen worden. Het Seasteading Institute is een non-profit met als doel, dit mogelijk te maken.

seasteading institute
ClubStead, een concept van Seasteading Institute

Drijvend eiland 360 km ten westen van Californië

Peter Thiel is anarchokapitalist. Hij droomt van een valuta die niet onder controle staat van welke overheid dan ook: de reden dat hij Paypal heeft opgericht. Van zijn droom van een onafhankelijke valuta, die niet door corrupte overheden of centrale bankiers kan worden gesloopt, kwam helaas weinig terecht, maar Paypal is nog steeds het succesvolste internationale betaalsysteem.

De man is miljardair, mede omdat hij geld in Facebook heeft gestoken. Peter Thiel heeft nu 1,25 miljoen dollar gedoneerd aan het Seasteading Institute, een libertarische organisatie die tot doel heeft een drijvende staat op te richten buiten de territoriale wateren van de VS. In plaats van eerdere megalomane plannen van het Seasteading Institute (want zo mag je een cruiseschip zo groot als een varende stad van miljarden dollars wel noemen) wil Thiel het deze keer simpel houden.

Wonen  in Disneyland of Appletanië

Zoals iedereen weet die als kind of volwassene wel eens een vlot heeft gebouwd, is het niet overdreven moeilijk of duur om een vlot te bouwen. Piepschuim of holle drijvers leveren de vereiste lift. Thiel’s drijvende stadsstaat is niets anders dan een heel groot vlot. Maak het vlot groot genoeg en in principe is het dan zeewaardig. Technisch is het dus geen groot probleem voor een relatief laag bedrag een enorm vlot te bouwen. Dit is wat Peter Thiel van plan is.
Je zou hiermee ook veel immigratieproblemen op kunnen lossen.

Sommige drijvende steden zullen bezit zijn van een multinational en veel weg hebben van de fabrieksdorpen die eind negentiende eeuw rond grote bedrijven als Philips of Ten Cate verrezen. Wie het niet aanstaat te moeten leven  onder het juk van, zeg, Apple Corporation of Bill Gates, kan dan verhuizen naar een andere woonomgeving. Naomi Klein heeft in haar boek No Logo overigens juist gewaarschuwd voor deze ontwikkeling.

Andere woonoorden zullen een meer libertarisch karakter hebben. Dat wil zeggen dat er veel vrijere wapenwetten en sociale regels zullen zijn dan aan land. Sowieso is het in statenloze steden op zee een goed idee over wat zware wapens te beschikken. Want voor gewapende criminelen zoals piraten is een drijvend eiland vol miljonairs, wat het Seasteading Institute wil bereiken, waarschijnlijk een gewild doelwit.

Begin je eigen utopia: Seasteading Institute

Naarmate de technologie binnen bereik komt van meer groepen, zullen er ook meer sociale groepen ‘utopia’s’ vormen. Wil je een samenleving waarin er geen bezit bestaat? Waarin vrouwen (of juist mannen) de baas zijn? Een ecologische community? Of juist (een leuk ideetje van science fiction schrijver Jack Vance) een samenleving waarin iedereen een dag miljonair mag zijn (en de overige dagen als bediende werkt voor anderen)? De zee is onbegrensd…

Zelf wil hij Thiel overigens niet in het libertarische utopia gaan wonen. Hij woont liever op het land.

Check ook onderstaande video van Patri Friedman van het Seasteading Institute, die weinig heel laat van de natiestaat.

Friedman denkt dat natiestaten wel wat concurrentie kunnen gebruiken, want ze bakken er maar weinig van.

Bronnen
1. Libertarian Island: a Billionnaires Utopia, The Week
2. Seasteading.org

Algenbloei ten zuiden van Cornwall. Zou algenbloei in de oceaan rond Antarctica de ijstijden hebben veroorzaakt?

‘Algenbloei door stof veroorzaakte ijstijden’

11 reacties / Visionaire vragen, Wetenschap / Door / 12 augustus 2011

Volgens een nieuwe theorie is stof alles wat nodig is om de aarde in een ijstijd te storten. Als ijzerrijk stof in de zee wordt geblazen, bemest het opgeloste ijzer het plankton, dat daardoor op grote schaal kooldioxide op gaat nemen. DE oplossing voor het broeikaseffect?

Algenbloei door ijzerrijk stof

Algenbloei ten zuiden van Cornwall. Zou algenbloei in de oceaan rond Antarctica de ijstijden hebben veroorzaakt?
Algenbloei ten zuiden van Cornwall. Zou algenbloei in de oceaan rond Antarctica de ijstijden hebben veroorzaakt?

Al langer is bekend dat ijzerrrijk stof dat op de oceaanoppervlakte terecht komt, algenbloei in gang kan zetten.Als het aantal algen explodeert, nemen ze grote hoevelheden kooldioxide uit het water op. De oceaan neemt dit weer op uit de lucht, waardoor het kooldioxidegehalte van de lucht daalt.

Op dit moment is het klimaat vochtig en warm, waardoor er maar weinig stofstormen voorkomen. Uit waarnemingen aan ijsmonsters uit de Antarctische ijskap, die tot 800 000 jaar teruggaan, is gebleken dat de lucht tijdens de ijstijden twee keer stoffiger was dan nu.  Dit hing samen met lagere kooldioxide-gehaltes.

Algenbloei veroorzaakt temperatuurdaling
Vandaar dat veel klimaatwetenschappers vermoeden dat stofstormen wel eens de trigger kunnen zijn voor ijstijden. Als door voortdurende droogte grote landmassa’s uitdrogen, wordt de lucht veel stoffiger en komt dus ook meer ijzer in de oceanen terecht.  Op dit moment is de Zuidelijke Oceaan – de pooloceaan die Antarctica omspoelt – in veel opzichten een biologische woestijn.

De reden: ijzer ontbreekt. Zodra een grote hoeveelheid ijzer de zee in waait, ontstaat er echter een algenbloei die heel veel kooldioxide vastlegt. En, zoals bekend, een stevige daling van het CO2-gehalte in de lucht laat de temperatuur afnemen. Als aan het begin van een ijstijd er grote stofstormen ontstaan, waait dit stof in de Zuidelijke Oceaan, waar er algenbloei ontstaat.

Dit blijft tienduizenden jaren zo. Uiteindelijk wordt de koeling om nog niet goed begrepen redenen (mogelijk de Milankovic cyclus) afgeknepen en warmen de continenten weer op. Het gevolg: de stofstormen gaan liggen,  algen verhongeren en het kooldioxidegehalte stijgt weer.

Alfredo Martinez-Garcia en zijn collega’s van het Federale Zwitserse Instituut voor Technologie (ETH) in Zürich hebben mariene afzettingen geanalyseerd uit de een gebied in de Zuidelijke Atlantische Oceaan, iets ten noorden van de plaats waar de Zuidelijke Oceaan begint. Deze afzettingen zijn tot vier miljoen jaar oud en ondersteunen het idee dat ijzerrijk stof de boosdoener is. Periodes van heftige vergletsjering blijken namelijk precies samen te vallen met de vorming van stof[1].

Sommige onderzoekers denken dat door veel ijzerrijk stof  in de Zuidelijke Oceaan te kieperen, het effect van een ijstijd is na te bootsen[2]. Maar zijn wij nou de enigen die een nieuwe ijstijd, getriggerd als het experiment uit de hand loopt,  een stuk akeliger vooruitzicht vinden dan een geringe opwarming van de aarde?

Bronnen
1. A. Martinez-Garcia et al., Southern Ocean dust–climate coupling over the past four million years, Nature (2011), gratis artikel
2. ‘Stop emitting or geoengineering could be our only hope’ – Royal Society proceedings (2009)

Zeesla is zeer productief, redelijk smakelijk en zit boordevol met voedingsstoffen. De oplossing voor het hongerprobleem?

‘Enorm zeeslaveld kan hele wereldbevolking van eiwit voorzien’

6 reacties / Ideeën en techniek, Wereld, Wetenschap / Door / 5 juni 2011

Op dit moment worden er heel veel schaarse meststoffen in zee gespoeld. Ook komt er steeds meer voedselschaarste. Ronald Osinga bedacht de oplossing. En naast de voedselvoorziening is er een ander enorm voordeel….

Aquacultuur is de toekomst
Zeventig procent van onze aardoppervlakte wordt in beslag genomen door zee. Terwijl het op land steeds voller wordt, doen we op zee nog steeds aan jagen en verzamelen. Aquacultuur, landbouw op zee, is uiteraard de oplossing. Dat dit op een elegante manier kan, toonde de Wageningse promovendus Ronald Osinga aan. Met collega Willem Brandenburg van Plant Research International, onderdeel van Wageningen University and Research Center, bedacht hij een oplossing om de verzuring van het oceaanwater aan te pakken en tegelijkertijd de steeds nijpender wereldvoedselsituatie radicaal te verbeteren.

Zijn oplossing: zeesla.Volgens hun berekening is 180 000 vierkante kilometer zeesla (dat is een tiende meer dan de oppervlakte van Suriname) voldoende om de hele wereldbevolking van eiwit te voorzien. De veeteelt kan zo enorm worden teruggebracht. Als in de hele Middellandse Zee massaal zeesla wordt geplant, wordt de verzuring van het zeewater een halt toegeroepen.

Zeesla: gezond, productief en smakelijk

Zeesla is zeer productief, redelijk smakelijk en zit boordevol met voedingsstoffen. De oplossing voor het hongerprobleem?
Zeesla is zeer productief, redelijk smakelijk en zit boordevol met voedingsstoffen. De oplossing voor het hongerprobleem?

Zeesla, door Linnaeus Ulva lactuca gedoopt, is een groenwier. De thalli, de ‘bladeren’ van de plant, lijken op die van sla. Zeesla is echter een groenwier en geen embryofyt zoals sla en alle andere landgewassen m.u.v. korstmossen. De plant groeit geheel onder water in ondiep water tot een meter of vijftien diep. De zeewiersoort groeit in gebieden waar veel nutriënten in zeewater voorkomen. De plant is rijk aan eiwit, ijzer, calcium, mangaan, kalium, kiezelzuur en vitamine A, vitamine B en vitamine C. Zeesla kent een opmerkelijke groeikracht: de plant vormt plaatselijk dikke lagen tot een meter en kan onder gunstige omstandigheden tot 45 gram koolstof per vierkante meter per dag vastleggen. Dit komt overeen met plm. 100 gram drooggewicht. M.a.w. tien vierkante meter Ulva levert de volledige calorieënbehoefte en eiwitbehoefte van een mens(2). Dit onderzoek beschrijft overigens Ulva als plaagorganisme, niet als landbouwgewas (wat een nog veel hogere opbrengst met zich mee zou brengen).  Fucus (blaaswier) soorten bijvoorbeeld produceren 120 g koolstof per vierkante meter per dag). De plant komt in bijna alle kustgebieden voor en wordt gegeten als groente, toevoeging aan voeding of als kruiderij. In Nederland kunnen productieve velden twee keer per jaar geoogst worden, in gebieden met meer zonneschijn nog vaker.

Verlaging zuurgraad van de oceaan wordt gestopt
Kooldioxide opgelost in water vormt een chemisch evenwicht met het instabiele koolzuur (H2CO3) dat snel uiteenvalt in bicarbonaat (HCO3– en waterstofionen (H+). Als gevolg daarvan verzuurt de zee (pH is de omgekeerde logaritme van de concentratie H+ ionen, tien keer minder H+ betekent dus dat de pH met één stijgt). Zeesla groeit snel en neemt de kooldioxide op. Als gevolg daarvan verdwijnt dit en hiermee ook de zure H+ ionen. Zeeslateelt kan worden gecombineerd met viskweek. Zo ontstaat een gesloten nutriëntenkringloop: de afvalstoffen van de vissen worden door zeesla opgenomen.

Proefopstelling in de Oosterschelde
In de Oosterschelde is Brandenburg nu een proef met zeegroenten gestart. Julia Wald van de Zeeboerderij gaat voor dit onderzoek wieren telen aan een soort drijvende vlotten, waar rekken en draden aan hangen (3). Wald zoekt uit welk systeem het beste resultaat oplevert voor de verschillende gewassen. Grootschalige drijvende zeewierboerderijen zouden op open zee kunnen worden ingericht. Mogelijk kan dit dan ook worden gecombineerd met veeteelt (varkens, kippen) of het opwekken van zonne-energie. Dit zou veel vervuiling schelen en ook het massale misbruik van antibiotica onnodig maken. Immers, op zee is er veel minder infectierisico.

Bron:
1. Sla telen in zee tegen de verzuring, Wageningen World (2011)
2. The Effect of Nutrient Fertilization on the Benthic Alga Ulva lactuca, Botanica Marina. Volume 15, Issue 3, Pages 151–156, ISSN (Online) 1437-4323, ISSN (Print) 0006-8055 (1972)
3. Eerste zeeboerderij in NL, NOS Headlines

Video – zee wordt woongebied

5 reacties / Ideeën en techniek, Mensheid, Wereld / Door / 31 januari 2011

Zeventig procent van ons aardoppervlak bestaat uit oceaan. Tot nu toe was wonen op zee alleen weggelegd voor wereldreizigers en zeelieden die getrouwd waren met hun schip, maar nu gaat dat veranderen. In deze video komen unieke concepten tot leven, variërend van olieplatformen die eindelijk een nuttige bestemming krijgen tot ecosteden die hun eigen energie opwekken uit wind, zon en golfslag.

Artist impression van de Gyre Seascraper. Bron: Zigloo.

Drijvende stad start kolonisatie van de oceanen

11 reacties / Mensheid, Wereld / Door / 11 november 2010

Op land wordt het steeds voller. De komende drie decennia zal de wereldbevolking met meer dan twee miljard groeien. Meer dan de helft van de wereldbevolking woont op korte afstand van de kust. Veranderingen van de zeespiegel, in de geschiedenis van de aarde meer regel dan uitzondering, zullen daarom veel mensen treffen.

Artist impression van de Gyre Seascraper. Bron: Zigloo.
Artist impression van de Gyre Seascraper. Bron: Zigloo.

Vandaar dat er steeds meer stemmen op gaan om een drijvende steden op de oceaan te bouwen. Gezien de zeer hoge prijzen voor land en onroerend goed aan de kust is het al snel economisch aantrekkelijk. De oceaan houdt de temperaturen het hele jaar door gematigd en aangenaam, wat drijvende steden in de tropen en de poolstreken extra aantrekkelijk maakt. Ook zeespiegelstijging is geen issue meer.

De Gyre seascraper van het Canadese ontwerpbureau Zigloo heeft eigenlijk meer weg van een complete oceaanstad dan van een drijvende wolkenkrabber, zoals de naam zou doen vermoeden. In de stad kunnen tweeduizend oceanologen en ‘gewone’ burgers verblijven.

De centrale ring in het midden is van versterkt carbonaatglas en bevat meerdere verdiepingen. Aan de ring zitten vier pieren met een lengte elk van een halve kilometer, voldoende groot voor zelfs de grootste schepen. De pieren bevatten ook golfslaggeneratoren.

De drijvende stad vanaf een diepte van 400 meter.
De drijvende stad vanaf een diepte van 400 meter.

Onder de centrale ring, zie foto, strekt een vierhonderd meter diepe schacht zich uit. De appartementen en werkruimten liggen goed beschermd tegen stormen en krijgen licht via de centrale opening, die ook dient als opslag voor regenwater.

In de diepte bevindt zich een oceanografisch observatorium en bezoekerscentrum. De stad is zelfvoorzienend in voedsel door algenoogst uit het water, hydroponische tuinen en heeft een totale oppervlakte van 21 hectare.

Bron: Zigloo