Wat doen die vissen in de golfgoot?

Welke stroomsnelheid kunnen vissen aan? Om dat te bepalen hebben onderzoekers een experiment opgezet dat vorige week op de campus plaatsvond. Jonge vissen werden in een golfgoot gedurende twee keer een half uur blootgesteld aan twee verschillende stroomsnelheden. Na afloop werd hun stresslevel gemeten. Er vond ook een meting plaats in stilstaand water als nulmeting.

Na een half uur tegen de stroom in zwemmen, worden de vissen uit het water gehaald en verdoofd. Van iedere vis wordt de lengte gemeten, het gewicht, en het stressniveau – afgeleid uit het cortisolgehalte. Na de metingen komen de visjes weer langzaam bij in een bubbelbadje.

De stroomsnelheid, zo’n anderhalf keer de lichaamslengte per seconde, ligt tegen de limiet aan van wat vissen over langere tijd aankunnen, vertelt bioloog dr. Andrea Miccoli van de universiteit van Tuscia (Italië). Miccoli meet het gehalte aan het stresshormoon cortisol in zowel het bloed als het huidslijm van de vis. Die waarden moeten aangeven welke stroomsnelheden nog acceptabel zijn voor (een bepaald formaat) vis.

Valmeer
Waterbouwkundige Roelof Moll (faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen) coördineert het onderzoekproject Alpheus dat erop gericht is om waterkracht te gebruiken voor energieopslag in lage landen. Zelf is hij geen bioloog, maar hij kijkt toe bij de uitvoering van het experiment met zwemmende vissen, en trotseert daarbij zo nu en dan een herfstbui.

Een valmeer is een bekende technologie om energie op te slaan in bergachtige gebieden. Wanneer er meer stroom beschikbaar is dan de vraag kan het overschot ingezet worden om water omhoog te pompen naar een hoger liggend reservoir of stuwmeer. Wanneer een tekort aan energie dreigt, of de stroomprijs gaat omhoog (wat meestal hetzelfde betekent) kan water uit het stuwmeer door een turbine geleid worden om stroom op te wekken.

Het Alpheus-project is opgezet om dezelfde technologie ook geschikt te maken voor landen zonder veel hoogteprofiel. In dat geval is het reservoir geen stuwmeer maar een diepe put omgeven door, of naast de zee. Het leegpompen van zo’n reservoir kost energie, het vollopen levert juist energie.

“Maar de technologie moet wel omgevingsvriendelijk zijn”, benadrukt Moll. “De stroomsnelheid naar de turbines mag niet hoger zijn dan de zwemsnelheid van vissen. Dan kunnen ze wegzwemmen van de roosters voor de inlaat. We kunnen de instroomsnelheid verlagen door de afstand tussen turbine en inlaat te vergroten, maar hoeveel?”

Vissenstress

De resultaten van de vissenproef moeten ingenieurs een leidraad geven om een visvriendelijk valmeer te ontwikkelen. Het Alpheus-project is een Europees Horizon 2020 programma dat als doel heeft om energieopslag met waterkracht te ontwikkelen voor de lage landen. Als toepassing wordt gedacht aan buffering van windenergie. Een valmeer zou helpen om de veranderlijke windenergie te matchen met de variabele vraag.

Er zijn natuurlijk nog tal van andere aspecten om rekening mee te houden. Zoals het beperkte hoogteverschil, het totale rendement van opslag en teruglevering, en de optimale vorm van de bladen in een reversible pump/turbine (RPT). Als dat je belangstelling heeft, kijk dan zeker op de website van het Alpheus project.

^{Tijdens het onderzoek zijn geen dieren gedood of gewond geraakt. De regenboogforellen zijn allemaal weer terug naar de kweker. (Foto: Jos Wassink)}