20-09-2017 07:59 | Door: Erik Verheggen

Scheikundigen van de Universiteit van Amsterdam (UvA) hebben samen met collega's van het Copernicus Institute of Sustainable Development van de Universiteit Utrecht de eerste technisch-economische analyse gepubliceerd over de omzetting van gebruikt toiletpapier in elektriciteit.

Gebruikt toiletpapier wordt niet vaak als iets waardevols gezien. De meeste mensen denken er liever helemaal niet aan. Toch is het rijk aan koolstof; het bestaat namelijk voor 70 tot 80 procent uit cellulose op droge basis.

Gebruikt toiletpapier biedt daardoor een geweldige mogelijkheid om kringlopen te sluiten, grondstoffen efficiënter toe te passen en een volwaardige circulaire economie tot stand te brengen. Voor de scheikundigen van de UvA is het gebruik van toiletpapier voor de opwekking van elektriciteit daarom 'het ultieme afvalhergebruikconcept', meldt de UvA in een persbericht.

Hernieuwbare grondstoffen

Veel hernieuwbare grondstoffen kennen pieken in de beschikbaarheid. Stengels van planten kunnen worden hergebruikt, maar uitsluitend na de oogst; zonlicht is alleen overdag beschikbaar, en de wind is net zo voorspelbaar als het weer. Gebruikt toiletpapier vormt echter een continu beschikbare grondstof.

Gemiddeld produceren mensen in West-Europese landen 10 tot 14 kilo gebruikt toiletpapier per jaar. Het hoopt zich op in filters van gemeentelijke rioleringen en vormt een bescheiden maar significant aandeel van het gemeentelijke afval. Alleen de regio Amsterdam genereert al zo'n 10.000 ton gebruikt toiletpapier per jaar, genoeg om 6.400 huishoudens van stroom te voorzien.

Gebruikt toiletpapier kan omgezet worden in elektriciteit door de vergassing van gebruikt toiletpapier, gevolgd door blootstelling aan lucht in een vasteoxidebrandstofcel met hoge temperatuur.

Amsterdam en Utrecht hebben samen een onderzoeksproject opgezet, dat onder leiding stond van de UvA-hoogleraren Gadi Rothenberg en Bob van der Zwaan van het Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences van de UvA. Zij stelden een eenvoudig proces in de twee stappen voor om gebruikt toiletpapier in elektriciteit om te zetten, waarbij zij een directe route creëerden van ongewenst afval naar een nuttig product. Masterstudent Els van der Roest onderzocht de mogelijkheid om apparatuur voor deze twee stappen te combineren.

Haalbaarheid

Het project had tot doel de haalbaarheid van een dergelijk systeem bij een volume van 10.000 ton toiletpapier per jaar te beoordelen. Dit leidde tot een elementair procesontwerp, een algehele energiebalans en een economische studie voor dit concept. Gegevens voor de experimenten en berekeningen werden verkregen in samenwerking met het afvalenergiebedrijf (AEB) van Amsterdam.

Het algehele elektrische rendement bedraagt 57 procent, wat vergelijkbaar is met een gasgestookte warmtekrachtcentrale. De kapitaalkosten van het systeem zijn echter relatief hoog, voornamelijk door de kosten van de investeringen in brandstofcellen. Deze zullen echter naar verwachting dalen naarmate de markt voor brandstofcellen zich verder ontwikkelt. De onderzoekers verwachten dat door de leereffecten het systeem in de toekomst concurrerender kan worden.

Tot op heden heeft zich echter nog geen enkele Nederlandse onderneming of gemeente bereid verklaard om geld te steken in de verdere ontwikkeling van deze techniek. Het team overweegt nu zijn concept in het buitenland aan de man te brengen: “Wellicht zal de eerste centrale die deze techniek toepast, in China worden gebouwd”, aldus Rothenberg.

Bron: UvA | Foto: Ruggiero Scardigno/Shutterstock