Verslag Congres Innovations for Global Water Challenges

IA Conferentie: Innovations for Global Water Challenges
14 mei UNESCO-IHE
Op 14 mei 2014 organiseerde het IA-Netwerk een internationale conferentie “Innovations
for Global Water Challenges” bij UNESCO-IHE in Delft. In overleg met de Topsector Water
werd een gevarieerd programma neergezet met internationale sprekers uit de landen
waar Innovatie Attachés gestationeerd zijn. Na een plenair programma in de ochtend
splitsten de deelnemers zich op om dieper in te gaan op de drie deelthema’s: Water &
ICT, Urban Water, Water & Sustainability.
De conferentie bracht zo’n 200 waterexperts bijeen van bedrijfsleven, kennisinstellingen
en overheid.
Na de opening door dagvoorzitter, Joost Buntsma, Directeur van STOWA, die het belang
van innovaties benadrukte om niet alleen Nederlandse, maar ook Global Challenges op te
lossen, werd het publiek verwelkomd door Greet Vink, Business Director van UNESCOIHE. Zij schetste de rol van UNESCO-IHE in het opleiden van waterexperts van over de
hele wereld, en de bijdrage die het instituut levert aan onderzoek, innovatie en
capaciteitsopbouw.
Roeland Allewijn, Directeur Veiligheid en Watergebruik, van Rijkswaterstaat gaf een
overzicht van de belangrijkste innovaties op het gebied van watermanagement. Nieuwe
uitdagingen door klimaatverandering hebben geleid tot een nieuw deltaprogramma,
waarin ondernemers, kennisinstellingen en overheid nauw met elkaar samenwerken.
Voorbeelden van grote innovatieve projecten in het programma zijn ‘Ruimte voor de
Rivier’, dijkmonitoring (IJkdijk) en de zandmotor. Het innovatieve karakter van deze
experimentele projecten maakt de Nederlandse waterexpertise bekend en gewild over
de hele wereld. Ook is de Topsector Water zeer gebaat bij samenwerking met
innovatieve bedrijven en topinstituten in het buitenland om de eigen kennisbasis te
versterken.
Bart Sattler, Coördinator van het netwerk van Netherlands Offices for Science and
Technology, gaf een toelichting op het werk van de Innovatie Attachés die in zeventien
landen een verbindende schakel vormen tussen innovatieve ondernemers en
ondernemende wetenschappers. De toegevoegde waarde van dit netwerk werd helder
geïllustreerd in de presentatie van Debbie Middelkoop van het bedrijf PWN Technologies
over haar ervaring in Singapore, waar PWN Technologies een bedrijf heeft opgezet met
ondersteuning van de Nederlandse ambassade. Juist voor high tech start-ups kan
economische diplomatie door de ambassade enorm helpen om vertrouwen te creëren bij
lokale partners.
Professor Cees Buisman van Wetsus schetste een aantal trends op het gebied van
watertechnologie. Hij gaf voorbeelden van innovatieve oplossingen voor een vijftal grote
uitdagingen op watergebied: wereldwijd stijgende vraag naar schoon zoetwater, het
dreigende fosfaattekort, watervervuiling door ammoniak, antibioticaresistentie, de
Den Haag, mei 2014, Innovatie Attaché Netwerk (NOST Network)
productie van duurzame energie.
Professor Peter Krebs van TU Dresden, gaf een toelichting op de totstandkoming en
doelstelling van de German Water Science Alliance, een organisatie die verschillende
waterdisciplines integreert om meer synergie te bereiken en gezamenlijke
onderzoeksdoelen te formuleren. Ook trekt de German Water Science Alliance partners
aan voor gezamenlijke onderzoeksprojecten, waaronder ook buitenlandse partijen. Aan
de hand van drie concrete voorbeelden (urban flooding, antibiotica resistentie in
afwaterwatersystemen, receiving water impact) onderstreepte professor Krebs het
belang om verschillende waterdisciplines te integreren om grand challenges op te lossen,
waarbij het van belang is om diversiteit te behouden en interactie te stimuleren.
Professor Jaap Kwadijk, Wetenschappelijk Directeur bij Deltares beargumenteerde dat
deltatechnologie een groeimarkt is waar wereldwijd veel kansen liggen voor inzet van
Nederlandse expertise. Omdat de lokale omstandigheden vaak enorm verschillen gaat
het hierbij niet om het simpelweg verkopen van Nederlandse oplossingen aan de wereld.
Van wezenlijk belang is het blijven doorontwikkelen en gezamenlijk inzetten van kennis.
De innovatiekracht van de Nederlandse watersector is groot, niet in de laatste plaats
door de grote experimentele projecten die uitgevoerd worden (zoals eerder die ochtend
ook geschetst door Rijkswaterstaat).
De grote verschillen in lokale omstandigheden en daarmee gepaard gaande uitdagingen
kwam goed tot uiting in de presentatie van professor Jinn-Chuang Yang, Directeur DWPE,
National Chiao Tung University (Taiwan). Hij schetste de desastreuze gevolgen van het
natuurgeweld dat tyfoons teweeg brengen en -meer specifiek- de invloed van tyfoons op
de capaciteit van zoetwaterreservoirs. Professor Yang werkt aan het behoud van
opslagcapaciteit en stabiliteit in de zoetwatervoorziening. Zijn werk omvat zowel het
modelleren en voorspellen van het sedimentvolume dat mogelijk in de waterreservoirs
terecht gaat komen als technologie en infrastructuur om sediment te verwijderen.
Water & ICT
De Water & ICT sessie werd met enthousiasme en een lach gemodereerd door Johannes
Boonstra. Hij zit in de executive board van Wetsus.
Dr. Yongqiang Qi, de vice-president van Beijing Water International Ltd beet de spits af.
Zijn kernboodschap: hoe kan Beijing Water de belangen balanceren tussen de inwoners
en tussen de generatie in termen van de natuurlijke bronnen en de omgeving. De snelle
economische groei belast de omgeving namelijk sterk. Dit wordt verergerd door periode
van lage investeringen in de waterinfrastructuur en door de grote top-down
organisatiestructuur. Technische oplossingen alleen zijn dus niet voldoende om de
vervuiling en opdrogen van rivieren tegen te gaan. Er moet ook gekeken worden naar
samenwerking tussen de verschillende overheidsinstanties, participatie van het publiek
en het openbreken van de markt.
Den Haag, mei 2014, Innovatie Attaché Netwerk (NOST Network)
De tweede spreker kwam uit Brazilië: Dr. Sanderson Alberto Leitão. Hij is ‘coordinatorgeneral metrology, climatology and hydrology’ van het ministerie van Science,
Technology and Innovation. Hij opende met een uitgebreid overzicht van de Science &
Technology ontwikkelingen in Brazilië. Een voorbeeld: vanaf 2001 zijn het aantal federale
universiteiten verdubbeld. De recente ontwikkelingen m.b.t. watertechnologie richten
zich op irrigatie, re-use, monitoring, desalinatie en urban water. Er zijn een aantal
initiatieven gestart, zoals het oprichten van een nationaal instituut voor water onderzoek
en het opzetten van een water fund waarin 170 miljoen USD sinds 2001 in is
geïnvesteerd.
Na de pauze kwam de Israëlische spreker Amir Peleg aan bod. Hij is CEO van de startup
Takadu. Amir begon met een korte introductie over watertechnologie in Israël: Israël is
koploper in het hergebruiken van water. Ze hergebruiken 80%, terwijl de nummer 2,
Spanje, 18% hergebruikt. Ook introduceerde hij het SWAN forum waar Mr. Peleg
voorzitter van is. Dit forum over intelligente waternetwerken brengt investeerders,
engineers, academici, utilities en beleidsmakers bij elkaar om ervaringen uit te wisselen
en de tools te genereren voor de toekomstige slimme netwerken. Takadu zelf levert een
cloud oplossing waarmee middels statistische analyse realtime inzicht in het
waterleidingsnetwerk verkregen kan worden, zoals: leidingsbreuken, energiegebruik en
drukverschillen. Met deze informatie krijgt de beheerder inzicht in het netwerk en kan
dus gericht sturing worden gegeven aan het beheer van het systeem.
Tot slot: Dr. Deuk Koo KOH uit Zuid-Korea. Hij is Secretaris Generaal van Korea Water
Resources Cooperation. Dr. Koh gaf een uitgebreid overzicht van de watermanagement
activiteiten waarbij GIS, GPS, Remote Sensing, Sensoring en ICT bij elkaar gebracht
worden uit meerdere bronnen. De ontwikkelde tools geven inzicht in: ‘flood risks’,
‘discharges’, grondwater nivo, waterkwaliteit en nog veel meer. Om dit succesvol te doen
moet je eerst investeren in standaardisatie van de gegevensbanken. Daarna kun je je
gaan richten op toepassingen, zoals ‘flood mapping’ en ‘river and dam operation’. In de
laatste fase waar ze nu zijn aangekomen richten ze zich op decision support: ‘flood
control’ en ‘river basin planning’.
Urban Water
Moderator: Hans Gehrels, Deltares
Veel gebieden vallen onder dit thema, maar kunnen grofweg in twee categorieën
verdeeld worden: safety/resilient en food/health.
Prof. Wang, Singapore
Onderzoek over conversie van restwater in energie. Zijn onderzoek is gedreven door
noodzaak om restwater efficiënt in te zetten als grondstof, onder het motto “There is no
waste, waste is a resource”. De grondstof kan niet alleen worden opgeslagen, maar kan
zorgen voor nieuwe vormen van energieopwekking. De eerste stap is scheiding,
Den Haag, mei 2014, Innovatie Attaché Netwerk (NOST Network)
bijvoorbeeld met een “no-mix toilet” met een gescheiden kanaal voor vaste en vloeibare
uitwerpselen. Met de energie die hieruit kan worden opgewekt, kunnen
waterzuiveringsinstallaties verworden tot eco power stations. Anaerobic co-digestion kan
80-90% van het afval omzetten, het overige deel kan als substraat (feed) dienen voor de
conversie van microalgen in biodiesel. Het resultaat is een eco power station voor biogas
en elektriciteit.
Het uiteindelijke resultaat is een belangrijke waterbesparing, belangrijk voor urbane
gebieden als in Singapore. Afval kan ook worden ingezet voor landaanwinning.
Dr. Arikawa, PARI Japan
Tijdens de aardbeving van 2011 ontstonden tsunami golven op zee met hoogtes tot
6.7m, en waren er landinwaarts overstromingen tot op 40m boven de zeespiegel. Dr.
Arikawa doet onderzoek en testen over het fenomeen en effect van tsunami golven. Ook
Deltares bouwt momenteel test faciliteiten die vergelijkbaar zijn met die van PARI. De
kracht van de tsunami in 2011 was groter dan was voorgesteld. Bestaande water
barrières in de stad Kamaishi bestond uit 30.000 ton zware betonnen blokken, die door
de tsunami over een afstand van meer dan 10m zijn verplaatst. Onderzoek is gaande om
het mechanisme hiervan te begrijpen.
De tsunami van 2011 heeft ook geleid tot nieuwe ontwerpparameters met betrekking tot
tsunami golven, en die zijn geformuleerd door de Disaster Management Council. Ze
omvatten zwaardere normen met betrekking tot het risico en effect van tsunami golven.
Een ander onderwerp is het komen tot betere manieren van stadsplanning en evacuatie
systemen voor tsunami golven met een kans die kleiner is dan 1:1000. Op dit moment
bestaan alleen systemen voor tsunami die frequenter voorkomen. Numerieke analyse
heeft aangetoond dat rampen plannen en evacuatieplannen effectief zijn: steden met
zulke plannen ervaren minder fatale slachtoffers dan andere steden. Verhoogd
bewustzijn van de krachten van een tsunami is van groot belang: alleen al een tsunami
van 70cm kan mensen meenemen in de stroom.
Een belangrijk onderzoeksgebied richt zich op het vinden van nieuwe
beschermingsmethoden met behulp van beweegbare barrières, die bijvoorbeeld werken
op opwaartse waterdruk. Deze kunnen ook geïntegreerd worden in openingen tussen
vaste barrières, zoals nu wordt onderzocht in de haven van Wakayama-shimotsu.
Prof. Huck, Univ. of Waterloo, Canada
Prof. Huck doet onderzoek naar biologische processen bij de behandeling van drinkwater.
Canada heeft grote, middelgrote en kleine systemen voor stadswater. Dit is omdat het
land te groot is voor een gecentraliseerd system waar alle huishoudens en faciliteiten op
zijn aangesloten.
Den Haag, mei 2014, Innovatie Attaché Netwerk (NOST Network)
NSERC is opgezet binnen de grenzen van de Water Opportunities and Water
Conservation Act, en heeft de rol om de watersector te promoten, gerelateerde industrie
te coördineren en international relaties te promoten.
Het programma omvat IRC, een leerstoel ondersteund door de Research Council en
verschillende universiteiten, met de doelstelling om technologie op te schalen naar bench
mark, pilot plants en full scale. Belangrijke onderwerpen zijn besluitvorming op basis van
risico analyse, innovatieve behandelingsmethoden en duurzame watersystemen. Het
onderzoek omvat vijf elementen: bron, behandeling, distributie, monitoren, respons.
Verder moeten regeltechnische aspecten verder worden onderzocht. Een onderliggend
element is robuustheid, ofwel de mogelijkheid van systemen om zich te weren tegen
calamiteiten.
De doelstellingen van behandeling zijn:
Onttrekken van elementen, bv. nano-particles
Onttrekken van TOC (background organic matter), bv algen, grond, restwater
Disinfectie
Onttrekken van chemicaliën, bestaande en nieuwe
Maximaliseren van de biologische stabiliteit. Op dit gebied is Nederland
toonaangevend.
- Chemische stabiliteit, voordat chemicaliën het proces verlaten.
- Esthetische kwaliteit van kraanwater.
Meerdere behandelingsprocessen kunnen bijdragen aan een doelstelling, en bepaalde
behandelingen kunnen bijdragen aan meerdere doelstellingen.
-
Lang termijn trends zijn: gescheiden systemen voor waterleidingen (verschillende
kwaliteitsniveaus voor bv drinkwater en toiletwater), gedecentraliseerde
waterbehandeling, besparing bij de gebruiker.
Een voorbeeld van actueel onderzoek door prof. Huck is bio-filtratie als voorbehandeling
om membraanvervuiling tegen te gaan. Idee is om bepaalde membraanvervuilende
elementen uit het proces te filteren met niet-chemische substanties. Met een pilot plant
is het proof of concept aangetoond. Op dit moment gaande is een project met subsidie
van Ontario Research Fund, waaraan drie universiteiten en 11 partners aan deelnemen.
Canada, Ontario en Univ. of Waterloo zijn zeer actief.
Dr. Sonde, Thermax, India
Het bedrijf houdt zich bezig met energy business en met water business. In India heeft
water een cultureel/historisch element (vrij voor iedereen), waardoor er moeilijk een
prijs aan te verbinden is. Hierdoor is het lastig om een business model te formuleren
rond water. Ook is er een laag bewustzijn dat water een grand challenge is. Op dit
moment wordt het meeste water gebruikt voor “agriculturele” doeleinden, maar de
verwachting is dat water een belangrijkere rol zal gaan spelen bij de productie van
energie. Toekomstige groei in economie, bevolking enz, zal leiden tot verdere toename in
Den Haag, mei 2014, Innovatie Attaché Netwerk (NOST Network)
landbouwactiviteiten, en gebruik van water en energie. De uitdagingen op gebied van
water in India omvatten:
- Water aanbod en sanitatie in verstedelijkte gebieden
- Nulemissie normen voor de industrie.
- Drinkwater in rurale gebieden
Een ander punt van zorg is de afnemende waterkwaliteit. Dit zal leiden tot een verdere
“water – health nexus”.
Al deze uitdagingen betekenen ook nieuwe kansen:
Technologische trends: ontzilten, chemische scheidingsmethoden bv in de
farmaceutische industrie
- Regelgeving: meer water reinigen (op dit moment wordt maar 20% van het
afvalwater gereinigd). Het meeste ongereinigde water komt voor in rurale gebieden.
- Kosten: ontzilten en waterreiniging worden in de toekomst goedkoper dan
traditionele watervoorziening.
Dr. Sonde heeft momenteel focus op het gebruik van synthetische biologie. bv voor
waterbehandeling in de textielindustrie.
-
Water & Sustainability
vakkundig begeleid door Gertjan Zwolsman van KWR.
Bij twee van de vier presentaties van deze workshop werden decentrale
afvalwatersystemen behandeld: Dr. Kai Udert van het Zwitserse EAWAG instituut en Dr
Luewton Agostinho - Lector aan de NHL Hogeschool en verbonden aan Wageningen,
Wetsus en de TU Delft. Beiden beschreven een concept waarbij de vaste en vloeibare
massa aan de bron worden gescheiden en daarna separaat verwerkt. Bij de verwerking
worden afvalstoffen (medicijnen/antibiotica) en voedingsstoffen (ntitraten en fosfaten)
uit de afvalstroom gewonnen. Van de laatste categorie kan dan bijvoorbeeld weer
kunstmest worden gemaakt. Dr. Udert beschreef experimenten met dit concept in Afrika,
terwijl Dr. Luewton actief is in zijn geboorteland Brazilië.
De Turkse professor Dr. Erdim Görgün van de Istanbul Technical University en tevens
CEO van zijn bedrijf IO Environmental Solutions beschreef de grote uitdaging waar het
Turkse water- en afvalwatersysteem voor staat. Niet alleen als gevolg van overmatig
gebruik door landbouw en sterk groeiende bevolking, maar ook door lekkages in het
systeem. De Turkse overheid heeft grote moderniseringsplannen, waarvoor tot 2023 37
miljard Euro is opzij gezet. Net als Luewton gaf Görgün aan dat hier signifcante kansen
voor het Nederlandse bedrijfsleven liggen.
Den Haag, mei 2014, Innovatie Attaché Netwerk (NOST Network)
Van een heel andere orde was de presentatie van Mw Dr Laure Peruchon van het Franse
Aquaphotex. Zij beschreef een concept waarbij de coating van optische fibers met wordt
aangetast, waardoor de fbers aan de zijkant licht gaan uitstralen. Van de individuele
fibers wordt vervolgens een doek geweven, waardoor een groot oppervlak ontstaat
waaruit UV licht schijnt. Dat UV licht kan vervolgens worden gebrukt voor het ontsmetten
van vloeistoffen.
Den Haag, mei 2014, Innovatie Attaché Netwerk (NOST Network)

Download Report