Als bron voor drinkwater, sanitair, voedsel en schone energie speelt water een cruciale rol bij de transitie naar een duurzamere wereld. In het project EPIC Africa onderzoekt assistant professor Water & Control Edo Abraham hoe data, wiskundige modellen en nauwe samenwerking tussen landen en sectoren kunnen zorgen voor beter waterbeheer en betere energievoorzieningen. Dit alles om uiteindelijk een optimale en eerlijke verdeling van water en land te krijgen in delen van Sub-Sahara-Afrika.
We hebben water nodig voor sanitair, drinken, het verbouwen van voedsel en opwekken van energie. De concurrentie is dus groot.
De beschikbaarheid van zoetwater staat door klimaatverandering wereldwijd onder grote druk. Tegelijkertijd neemt de vraag naar water door bevolkingsgroei en de economische groei alleen maar toe, ziet onderzoeker Edo Abraham. “We hebben water nodig om te drinken, voedsel te verbouwen en energie op te wekken. De concurrentie is dus groot. Niet alleen tussen sectoren, maar ook tussen regio’s. Zeker op plekken waar water schaars is. Waar een rivier op de ene plek wordt ingezet voor een waterkrachtcentrale, is het water op een andere plek noodzakelijk voor de landbouw. Als je het waterbeheer niet goed regelt, kan het een sterke rem zetten op de economische ontwikkeling van een land of zelfs leiden tot conflicten.”
Opgegroeid in twee werelden
Als onderzoeker is Abraham geïnteresseerd in hoe goed watermanagement kan bijdragen aan de sociaaleconomische ontwikkeling van een land of regio. “Ik ben opgegroeid in Ethiopië en heb daarna lange tijd in Londen gewoond. De geografie en cultuur zijn totaal verschillend. Dat heeft enorm mijn interesse aangewakkerd in internationale ontwikkelingen, en vooral waarom de ene plek zich sneller ontwikkelt dan de andere en hoe ontwikkelingsproblemen op het gebied van waterbeheer kunnen worden aangepakt. De sleutel om daarachter te komen is onderzoek. Door mijn kennis op het gebied van watermanagement en energiesystemen zie ik het als mijn plicht om hier een bijdrage aan te leveren.”
Een drijvend zonnepark dichtbij de waterkrachtcentrale is efficiënt. Elektriciteitskabels liggen er al en het bespaart kostbare (landbouw)grond.
Duurzame transities met een nexus-benadering
Momenteel is Abraham als projectleider betrokken bij het project EPIC Africa, een Horizon Europe onderzoeksproject van overheden en kennisinstellingen uit Europa en Afrika. Abraham: “Het doel van EPIC Africa is om op basis van dataverzameling, modellering en samenwerking de duurzame transitie van Afrikaanse landen in Sub-Sahara-Afrika vorm te geven. Hierbij proberen we de drie hoofdaspecten van de transitie – energie, voedsel en water – binnen en tussen landen met elkaar te verbinden. Dat heet ook wel een nexus-benadering (nexus is Latijn voor verbinding, red.). Het project omvat geïntegreerde nexusmodellen om de langetermijnplannen voor energie-, water- en landbouwinfrastructuur in Ghana, Burkina Faso en Kenia te optimaliseren."
Elektriciteit versus overstromingsrisico
EPIC Africa richt zich momenteel op het stroomgebied van de Volta-rivier in Ghana en Burkina Faso en van de Tana-rivier in Kenya. In Ghana bracht Abraham eind november een bezoek aan de Bui-dam, een nieuwe waterkracht energiecentrale in het Volta stroomgebied. “Ik heb hier onder meer met de engineers gesproken over hoe het damsysteem werkt en tegen welke uitdagingen ze aanlopen. Bijvoorbeeld het dilemma tussen het maximaliseren van de energieopbrengst en minimalisatie van het overstromingsrisico. Enerzijds willen ze zoveel mogelijk elektriciteit produceren, maar tegelijkertijd kunnen ze niet onbeperkt water toevoeren. Anders kan het gebied overstromen. De vraag is: hoe ga je daarmee om?”
Te weinig onderlinge samenwerking
Naast zijn bezoek aan de waterkrachtcentrale stond er ook een aantal workshops op het programma. Een daarvan was gericht op het inrichten van transnationale samenwerking. Momenteel is hier namelijk veel te weinig sprake van, zegt Abraham. “Zowel tussen landen als sectoren is er nauwelijks afstemming. Iedereen werkt op z’n eigen eiland en denkt aan eigen belangen. Dat heeft niet zozeer te maken met onwil, maar heeft vooral te maken met hoe subsidies in deze sectors en landen geregeld zijn. Wanneer je samen nadenkt over oplossingen en goede afspraken maakt kom je tot een optimalere planning en inrichting van de water- en energie-infrastructuur. Bovendien deel je dan ook nog eens de kosten en de voordelen.”
Een breed gedragen plan
Een van de manieren om de samenwerking te bevorderen is via een transition space. Abraham: “Een transition space is een concept waarbij partijen, van overheden tot lokale organisaties, gezamenlijk de duurzame transitie vormgeven. Stel er is een plan voor bijvoorbeeld een nieuwe dam, dan kunnen alle partijen hier hun licht op laten schijnen. Wat betekent het voor omwonende burgers, hun leefwijze en de natuur? Blijft er genoeg water over voor de voedselvoorziening? Wat gaat het allemaal kosten? Doordat iedereen z’n zegje kan doen, kom je uiteindelijk tot een breed gedragen plan. In EPIC zoeken we uit hoe je zo’n transition space het beste kunt inrichten en welke partijen je moet betrekken, om zo evidence-based beleidsvorming mogelijk te maken.”
Het kan zijn dat een model een bepaalde uitkomst geeft, maar dat die in de praktijk niet de meest wenselijke of realistische is.
Voorspellende modellen voeden met diverse data
Om inzicht te krijgen in de gevolgen van keuzes heb je wel data nodig, zegt Abraham. “Deze data verwerken we in modellen waarmee we voorspellingen doen. We werken momenteel aan meerdere databases. Met satellieten en meteorologische stations verzamelen we bijvoorbeeld informatie over de afvoer van rivieren en neerslag. Op basis hiervan kun je kijken hoe je de reservoirs optimaal kunt laten opereren of wat in de toekomst de beste locatie is voor een nieuwe dam. Hierin neem je dan ook de effecten op andere sectoren mee, zoals irrigatie voor de landbouw. Zo voorkom je problemen of conflicten als de dam eenmaal is aangelegd.”
Elke keer weer als ik door Afrika reis raak ik overdonderd door de rijkdom en diversiteit van het continent. Dat sterkt mij in mijn overtuiging dat we moeten stoppen met een one-size-fits-all benadering van schone energietransities in Afrika.
Modellering en samenwerking zijn de weg naar succes
Volgens Abraham is de combinatie van enerzijds dataverzameling en modellering en anderzijds de samenwerking binnen de transition space dé weg naar een succesvolle transitie. “Deze aspecten kunnen niet zonder elkaar. Het kan namelijk zijn dat een model een bepaalde uitkomst geeft, maar dat die in de praktijk niet de meest wenselijke of realistische is. Je kunt bijvoorbeeld wel willen dat iedereen elektrisch kookt, maar als het stroomnet daar niet op is berekend is dat niet haalbaar. De modellen vormen dus als het ware de basis voor de gesprekken in de transition space. En omdat we het belangrijk vinden dat de data en modellen breed toegankelijk zijn, zijn ze open source.”
Met eigen ogen zien
De reis naar Ghana was de kick-off van EPIC Africa. In de zomer gaat Abraham opnieuw naar Afrika, ditmaal naar Kenia. Volgens hem zijn die bezoekjes essentieel. “Het is natuurlijk makkelijker om in Delft te blijven en daar data te bestuderen, grafieken te bekijken en een beetje te modelleren. Maar ik wil met eigen ogen kunnen zien hoe een dam wordt beheerd en hoe een rivier door het landschap loopt. Ik wil van de belanghebbenden leren over de sociaaleconomische ontwikkeling en de prioriteiten op het gebied van beleid. En elke keer weer als ik door Afrika reis raak ik overdonderd door de rijkdom en diversiteit van het continent. Dat sterkt mij in mijn overtuiging dat we moeten stoppen met een one-size-fits-all benadering van schone energietransities in Afrika. Dit alleen al maakt een bezoek de moeite waard.”
Gepubliceerd: januari 2023
E. Abraham
Wetenschappelijk artikel
In 2022 publiceerde het projectteam van EPIC Africa, samen met vele co-auteurs, een artikel in Nature, waaruit blijkt dat een one-size-fits-all benadering voor de duurzame energietransitie niet de beste manier is.
