Vlaggenschip in India: water behandelen waar het nodig is

Case

Vlaggenschip in India: water behandelen waar het nodig is

India kampt met extreme watertekorten. Onderzoekers uit Nederland en India werken samen aan high-tech, maar toch goedkope en rubuuste oplossingen. Hun systeem voor zuivering en hergebruik van water dient meer dan één doel – en is ook elders in de wereld te gebruiken. ‘Het inspireert anderen’, aldus programmaleider Merle de Kreuk, ‘en dat is heel bevredigend.’ Op 14 oktober 2019 bezochten Koning Willem-Alexander en Koningin Máxima de testlocatie in India.

LOTUS HR

India herbergt zo’n 16 procent van de wereldbevolking, maar bezit maar 4 procent van de wereldwijde zoetwatervoorraad. Circa 170 miljoen mensen in India beschikken niet over schoon drinkwater. Snelle bevolkingsgroei, verstedelijking en klimaatverandering maken de zaken extra gecompliceerd.

Tegelijkertijd is India de snelst groeiende economie ter wereld. “Het heeft een groot innovatiepotentieel en veel talentvolle mensen in de watersector,” zegt Merle de Kreuk, hoogleraar milieutechnologie aan de Technische Universiteit Delft. Zij leidt een samenwerkingsprogramma met de naam LOTUS-HR: Local Treatment of Urban sewage and Streams for Healthy Reuse. Het programma is een initiatief van NWO en het Indiase Department of Biotechnology (DBT). Andere Nederlandse partners zijn IHE Delft Institute for Water Education, het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW), Wageningen University and Research, en Vrije Universiteit Amsterdam.

“Onze Indiase partners hebben goed inzicht in de lokale problemen en behoeften, en veel technische kennis op het gebied van afvalwatermanagement”, zegt De Kreuk. “De Nederlandse partners zijn sterk in wat we een helikopterview noemen: dat je uitdagingen in een bredere context kunt plaatsen, verbanden ziet tussen die uitdagingen en kunt inschatten wat er nodig is. Als we die sterke kanten combineren, kunnen we de problemen integraal aanpakken.”

Proeflocatie in Delhi

Waterzuivering is in India centraal georganiseerd; slechts 30 tot 40 procent van het afvalwater wordt gezuiverd. Ook zijn er veel watertekorten, vooral in de grote steden. “Ons project pakt die twee problemen tegelijkertijd aan”, zegt De Kreuk. “We proberen de zaken holistisch te bekijken: we behandelen het water lokaal, op de plekken waar zowel een aanbod is van afvalwater als een vraag naar schoon water.”

Centraal in het programma staat een proeflocatie in Delhi. De waterinfrastructuur van deze wereldstad is van oudsher georganiseerd rond open regenwatergoten. Tegenwoordig worden die gebruikt voor de afvoer  afval van huishoudens en bedrijven. Ze raken vaak verstopt en bij hevige regenval overstromen ze. En hoewel Delhi grote watertekorten kent, gebruikt men drinkwater om parken te bewateren. “We zagen veel ruimte voor verbetering”, zegt De Kreuk.

‘We’ is een consortium van Indiase en Nederlandse partners die bijeenkwamen tijdens een workshop van NWO en DBT in Delhi, nu zo’n vier jaar geleden. “Het consortium is sindsdien uitgebreid”, zegt De Kreuk. “Nu zijn er private en publieke partners uit beide landen bij betrokken, en ook overheidsvertegenwoordigers. Zo’n 2,5 jaar geleden konden we echt aan de slag.”

Organisch slib

De proeflocatie in Delhi, die vlak naast zo’n open watergoot ligt, combineert verschillende waterzuiveringstechnieken. “Een ervan is een anaerobe bioreactor in combinatie met dissolved air flotation, of DAF”, legt De Kreuk uit. DAF is een techniek om water en organisch slib van elkaar te scheiden. In de reactor breken bacteriën de organische voedingsstoffen af. Daarbij komt biogas vrij. Dat gaat naar brandstofcellen die elektriciteit produceren. Een vergelijkbare bioreactor scheidt water en slib met keramische filters: poreuze tegels die worden gemaakt door de lokale bevolking.

Het klinkt simpel, maar er zijn veel technische uitdagingen. Het biogas bevat bijvoorbeeld ook zwavel, dat corrosie veroorzaakt en de brandstofcellen minder efficiënt maakt. “De partners in Nederland zoeken in het lab naar oplossingen”, zegt De Kreuk, “en de Indiase partners werken in Delhi aan de toepassingskant. Die verdeling is heel effectief.”

Wetland

Het deels gezuiverde water bevat dan nog steeds stikstof, fosfaat, zware metalen, ziektekiemen en medicijnresten. “Die pakken we aan met wat we een vital urban filter noemen”, zegt De Kreuk. “Het is in feite een kunstmatig wetland met planten die het water zuiveren.” Verscheidene partners werken aan het optimaliseren van dat systeem. Uiteindelijk zal het wetland ook een esthetische rol gaan vervullen, en de lokale bevolking kan de bloemen die er groeien voor allerlei doeleinden gebruiken.

Tijdens de laatste stap – het ‘fijnslijpen’, zoals De Kreuk het noemt – halen algen de laatste medicijnresten uit het water en worden de ziektekiemen gedood. “Niet al het water hoeft van drinkwaterkwaliteit te zijn”, benadrukt De Kreuk. “Er is bijvoorbeeld ook water nodig voor irrigatie. Het is de kunst die verschillende gebruiksdoelen te koppelen aan verschillende gradaties van waterkwaliteit. We onderzoeken ook de perceptie: hoe kijken bewoners aan tegen het hergebruik van afvalwater? Zullen ze het willen drinken?”

Bredere aanpak

De wetenschapssamenwerking tussen Nederland en India gaat al meer dan dertig jaar terug. Waarom India? “India investeert stevig in onderzoek en innovatie”, antwoordt Berry Bonenkamp, senior beleidsmedewerker en coördinator van de Nederland-India-samenwerking bij NWO. “Het is een hotspot voor hightech innovatie. En het richt zich op thema’s als water, energie, gezondheid, landbouw en duurzaamheid – precies de gebieden waarin Nederland een sterke reputatie heeft. We hebben samenwerkingsprojecten op al die gebieden.”

In LOTUS-HR, evenals in alle andere samenwerkingsprojecten, zijn Nederland en India gelijkwaardige partners. “Iedere partij draagt substantieel bij, zowel financieel als wetenschappelijk”, benadrukt Bonenkamp. “De partners worden geselecteerd op basis van hun excellentie en de sterkte van hun disciplines.”

Tot een jaar of drie geleden werkten de twee landen samen via losse, bilaterale projecten. Met LOTUS-HR kozen NWO en DBT voor een bredere aanpak, door te werken via een groter, publiek-privaat consortium. Bonenkamp: “LOTUS-HR is uniek. Het is ons vlaggenschip als het gaat om internationale samenwerking.

Technology Summit

Een ander bijzonder aspect is de interdisciplinaire aanpak: natuurwetenschap en technologie worden gekoppeld aan sociale wetenschappen en governance. “Dat zorgt ervoor dat dit programma ook echt concrete, bruikbare toepassingen oplevert”, zegt Bonenkamp, “die betaalbaal en opschaalbaar zijn, en toepasbaar in andere regio’s.” Dit geldt nu voor alle bilaterale programma’s die NWO financiert. Sinds 2019 vallen de projecten van NWO met India, Brazilië, China, Indonesië en Zuid-Afrika onder het Merian Fund, een fonds voor impact-gericht, interdisciplinair onderzoek dat raakt aan de Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN.

De proeflocatie van LOTUS-HR is wat dat betreft exemplarisch, aldus Bonenkamp: “Het is een concrete uitkomst van het project, een fysieke plek die officials kunnen bezoeken om de praktische resultaten met eigen ogen te zien.” Op 14 oktober 2019 bezochten koning Willem-Alexander en koningin Máxima de proeflocatie, en daarna de India-Netherlands Technology Summit in Delhi. Dit congres brengt kennisinstituten en bedrijven uit de hele wereld bijeen. Nederland was partnerland tijdens deze 25ste editie van de Summit.

“Het leuke aan LOTUS-HR”, besluit programmaleider De Kreuk, “is dat het project anderen inspireert. Het demonstreert niet alleen nieuwe technologieën, maar ook de voordelen van dit type samenwerking. Alle partners zijn enthousiast. Samenwerken aan iets wat echt een verschil kan maken, is heel bevredigend.”

Contact

Drs. Berry Bonenkamp Drs. Berry Bonenkamp +31 (0)70 3494416 b.bonenkamp@nwo.nl