Zoet water in deltagebieden wordt steeds schaarser door onder andere een groter wordende vraag naar zoet water, zoutwater intrusie, klimaatveranderingen en vervuiling. Een van de oplossingen is om zout water niet als een probleem te zien maar als een kans. Dit is dan ook de insteek van het onderzoeksprogramma Water Nexus. In Water Nexus zijn we op zoek naar lange termijn duurzame oplossingen voor water beschikbaarheid. We combineren kennis van vraag en aanbod van water met technologieën en concepten om tot geïntegreerde oplossingen te komen. De doelen van Water Nexus zijn:
 

1) Agro-industriële gebieden water zelfvoorzienend te maken door middel van onder andere groene infrastructuur;
2) Zout waar het kan, zoet waar het moet;
3) Gebruikt en zout (inclusief brak) water als een belangrijke bron van water zien;
4) Demonstreren bij de industrie en in regionale modellen.

Om dit te realiseren is een consortium gevormd met daarin bedrijfsleven, overheden en kennisinstellingen. Het grootste deel van het werk wordt gedaan door 15 AIO’s die werkzaam zijn aan 8 Nederlandse universiteiten. De AIO’s zijn verdeeld over 3 onderzoekslijnen. De eerste onderzoekslijn focust zich op watermanagement inclusief waterbeschikbaarheid, modelleren en managementopties om de zoetwaterbeschikbaarheid te vergroten, zoals slimme drainage. De tweede onderzoekslijn houdt zich bezig met technologieën om zout water en zout afvalwater te zuiveren. De derde onderzoekslijn gebruikt de uitkomsten van de eerste twee onderzoekslijnen en combineert dat met de vraag aan water in de onderzochte gebieden om daarmee tot geïntegreerde oplossingen voor de watervraagstukken te komen. Hieronder staat in het kort het onderzoek van elke AIO beschreven met verwachten resultaten. Meer informatie kan ook gevonden worden op onze website:

Onderzoekslijn 1 (watermanagement):

• Het doel van het onderzoek van Jude King (UU) is het snel in kaart brengen van de regionale zout-zout verdeling en de hydrogeologie in de ondergrond. Hiervoor gebruikt hij elektromagnetische monitoring vanuit de lucht met een meetinstrument onder een helikopter of drone. Deze optie is een stuk goedkoper en sneller dan bestaande meettechnieken. In dit onderzoek wordt deze methode getest in Zeeland, kustgebied van Vlaanderen en de Mekong Delta in Vietnam.
• Daniel Zamrsky (UU) heeft als doel om een tool te maken die het mogelijk maakt om snel grondwater te modelleren. Deze tool maakt het mogelijk voor beleidsbepalers en bedrijven om snel te bepalen wat het effect is van onder andere klimaatverandering en verstedelijk op het grondwater. Voor de tool wordt gebruik gemaakt van beschikbare globale datasets.
• Boran Aydin’s (TU-D) doel is het beter beschermen van zoetwater bronnen door een beter operationeel management van polders. Om zout water intrusie te voorkomen worden polders vaak constant doorgespoeld met zoet water. Boran werkt aan een model dat voorspelt wat de zoutconcentraties in de polder zijn en daarmee ook hoeveel spoelwater er nodig is om de zoutconcentraties laag genoeg te houden. Op deze manier kan er veel zoet water bespaard worden. Hij gaat z’n model testen in de Haarlemmermeerpolder.
• Daniël van de Craats (WUR) onderzoekt het effect van gecontroleerde drainage met als doel het zoete regenwater beter vast te houden. Op basis van modellen en experimenten op een golfveld wordt een management tool ontwikkeld die gebruikt kan worden om met gecontroleerde drainage te anticiperen op de voorspelde regenval.
• Het doel van het onderzoek van Milou Huizinga (VU) is om het effect van zout op ecosystemen te begrijpen. De focus lift daarbij op de zoutgevoelige planten. Het onderzoek is combinatie van lab en veldexperimenten.
• Pavan Cornelissen (WUR) heeft als belangrijkste doel om het effect van afvalwater irrigatie op de bodemstructuur te modelleren. Het model zal zich met name richten op het natrium in het afvalwater, aangezien natrium kan leiden tot uitzetten van de bodem. Dit maakt de bodem onbruikbaar voor de landbouw op de lange termijn en moet dus voorkomen worden. 

Onderzoekslijn 2 (technologie):

• Danny de Graaff (TU-D) onderzoekt de zuivering van zout afvalwater met aeroob korrelslib op lab schaal. Bij lage zoutconcentraties is dit proces ook al toegepast in de praktijk. Danny kijkt naar het effect van zout op de efficiëntie van de zuivering, microbiële samenstelling en de sterkte van de korrels.
• Het onderzoek van Dainis Sudmalis (WUR) is vergelijkbaar met het onderzoek van Danny. Echter focust Dainis zich op anaeroob korrelslib in plaats aeroob korrelslip. Het voordeel van anaeroob korrelslib is dat er bij het zuiveren van afvalwater ook methaan wordt geproduceerd wat kan worden gebruikt als biogas.
• Robert Bruninghoff (UT) onderzoekt de verwijdering van recalcitrante organische microverontreinigingen door middel van de elektrochemische reactie op elektrodes. Hij ontwikkelt nieuwe elektrodes die gebruikt kunnen worden voor zuivering van het afvalwater.
• Benjamin Chatillon (TU-E) ontwikkelt nieuwe membranen die selectief componenten kunnen verwijderen uit afvalwater. De doel is het verwijderen van natrium en specifieke microverontreinigingen.
• Pim de Jager (WUR) doet onderzoek naar de plant microbiële brandstofcel. Dit is een nieuwe technologie die op een duurzame manier elektriciteit produceert. Focus van het onderzoek is het effect van zout op de efficiëntie van de technologie en uiteindelijk het toepassen van de technologie in wetlands. 
• Pradip Saha (WUR) combineert alle technologieën waarbij binnen Water Nexus onderzoek naar wordt gedaan. Hij vormt een technologie trein voor het zuiveren van industrieel afvalwater (koeltorenwater) met als doel dit water te kunnen hergebruiken.

Onderzoekslijn 3 (integratie):

• Thomas Wagner (UVA/WUR) onderzoekt in hoeverre wetlands koeltorenwater kunnen zuiveren. Er is al veel onderzoek gedaan naar zuivering met wetlands maar niet voor de industriële toevoegingen die onder andere in koeltoerenwater zitten. Thomas kijkt onder andere naar verwijdering van biocides, anti corrosie en anti aanslagmiddelen. Thomas vergelijkt verschillende soorten wetlands: verticaal doorstromend, horizontaal doorstromend (beide beplant) en een open water wetland. In elk type wetland zijn andere processen en afbraakmechanisme dominant. Thomas onderzoekt de ideale volgorde van deze drie type wetlands voor behandeling van koeltorenwater.
• Jessica Wreyford (WUR) ontwikkelt een model om te berekenen wat de optimale technologie trein is om zout afvalwater te zuiveren. Het model houdt niet alleen rekening met de Water Nexus technologieën maar ook met de bestaande technologieën. Het doel van het model is om een rangschikking te maken van verschillende technologietreinen op basis van onder andere kosten en duurzaamheid en zo te bepalen welke technologieën gebruikt moeten worden voor een specifiek afvalwater.
• Joeri Willet (WUR) ontwikkelt een model om te bepalen welke regionale bron van water een watervrager (bv industrie of landbouw) het beste kan gebruiken. Het model bepaalt hoeveel grondwater, oppervlaktewater en afvalwater er duurzaam gebruikt kan worden op elke plek in de regio. Het model berekent vervolgens welke bron de industrie het beste kan gebruiken door het bepalen welk van het duurzame water het goedkoopst naar de locatie getransporteerd kan worden.