Walter Buydens: "Een turbo bij Turbulent"

“Onze miniturbine wekt evenveel energie op als een heel voetbalveld met zonnepanelen”, rekent Walter Buydens (63), die in juni 2021 CEO werd van de Vlaamse waterturbinebouwer Turbulent.

Trefwoorden: #technologie, #Turbulent, #vortex

Lees verder

Topingenieurs

( Foto: LDS )

ENGINEERINGNET.BE - De start-up uit 2015 had tot 2022 welgeteld vier installaties verkocht, respectievelijk van 15 kW, 30 kW, 50 kW en 70 kW. “Vandaag zit het bedrijf al aan zestien turbines van gemiddeld 50 kW.”

“Ik had de drive om in Afrika ‘iets’ te doen rond voedselzekerheid. Dan kom je uit op landbouwingenieur”, zegt Buydens die in 1976 zijn studies in Leuven aanvatte. Vandaag heet dat bio-ingenieur. Grootvader was landbouwer. “ ’s Zomers gingen we er een handje toesteken.” De moes- en kruidentuin thuis fascineerden hem. Maar het zijn vooral de hongerbeelden van Biafra (1967-70), Bangladesh (1970) … en de Club van Rome (Grenzen aan de groei, 1972) die diep woelden.

“De voorspelde bevolkingsexplosie is ondertussen gebeurd. Hoe beheersen we de verdere bevolkingstoename? Het is een van de grote problemen van de natuur. Hoe stellen we de ‘andere beesten’ veilig? Dieren zie je alleen nog in kooien. We merken dat er veel minder insecten zijn. Gaan we dan insecten kweken? Het zijn allemaal tikkende tijdsbommen. Als het prangend wordt, als het écht dringend is, is het te laat.”

Fytotechnie en hydrocultuur
Fytotechnie, de techniek om planten te kweken, en hydrocultuur boeiden hem. Het was ook de tijd van het rekencentrum en de computers die op ponskaarten liepen. Voor zijn thesis simuleerde hij de groei van wintertarwe.

“Groeimodellen konden toen al tot op 10% nauwkeurig de oogst inschatten.” Als kersverse landbouwingenieur met een specialisatie in water ging hij in 1981 onmiddellijk aan de slag als hydrografisch assistent bij het ministerie voor openbare werken. Hij bracht er wrakken en zandbanken in de Noordzee in kaart. “Ik was er vastbenoemd maar … er waren nog zoveel dingen te doen in het leven”, glimlacht hij.

Al gauw ving hij een beurs voor het IHE Delft Institute for Water Education. “Een internationale, multidisciplinaire studie met aandacht voor economische en financiële aspecten.” Met deze tweede MA equivalent op zak, kon hij in 1984 in Delft doctoreren in artificiële intelligentie. Maar tegelijk kreeg hij de kans om in Niger te werken.

“Als ik nu niet vertrek, zo dacht hij, zal ik nooit internationale ervaring opdoen in ‘ontluikende’ economieën.” En weg was hij. Als hydroloog bij de World Meteorological Organization (WMO) monitorde hij de rivieren, de droogte in de Sahelgordel. Op eigen houtje simuleerde hij de leegloop van de Niger. Hij concludeerde dat de stroom zou droogvallen.

Dat was nooit eerder gebeurd. Toen hij aan de bel trok, ervaarde hij bij de Franse bazen enkel ongeloof en weerstand. “Ik berekende vijf maanden op voorhand dat de rivier op 5 mei 1984 zou leegstromen. Ik zat er twee dagen naast.”

Meer gewicht in de schaal
Toen besliste hij tóch een doctoraat te halen. Boos, omdat hij miskend was. Met een doctoraat wou hij meer gewicht in de schaal kunnen leggen. “Om impact te hebben. Ik had ook gezien wat ‘ontwikkeling’ betekende. De Fransen waren in Niger voor de uraniummijnen, niet voor de ontluiking van de Nigerijnen.”

In 1987, zes jaar na zijn eerste afstuderen, trok hij naar Cornell University (NY, VSA) om er te doctoren op waterbouw en het optimaliseren van waterbronnen. “Ik gaf er ook les als wetenschappelijk assistent, dan moest ik geen inschrijvingsgeld betalen. Tegelijk ging hij werken als freelance consultant bij de nieuwe milieudivisie van de Wereldbank.

Een jaar eerder was hij gehuwd, zijn echtgenote was hem naar Niger gevolgd. “We hielden er een groot Afrikaans feest.” Zij was aan het afstuderen en werkte in Niger als grafisch ontwerpster. Ze maakte tekeningen van dinosaurussen die in de woestijn gevonden werden. In de VS was ze apothekersassistente, ontwierp ze houten billboards en was ze aan de slag in de bibliotheek van Cornell. Stevig voor een jong gezin.

“Het derde jaar trokken we naar Indië voor mijn veldonderzoek.” Grote irrigatieprojecten, waterbronnen, milieu-impact, economie en sociale billijkheid … “De voorspellende kracht van modellen bleef me interesseren. Ik paste ze toe in Indië waar ik ook sociale aspecten, zoals de optimalisatie van watergebruik en diefstal van water, in mijn formules meenam.”

“Onze technologie zit op TRL 9. Dat betekent dat er nu moet uitgerold worden”, zegt CEO Walter Buydens, die ook mikt op Hydra As A Service (HAAS). “Naast kW willen we ook kWu kunnen verkopen.” (Foto LDS)

Management en sales
Eenmaal die PhD-kaap gerond, kwam het gezin eind 1991 terug naar België. Hij nam de leiding van het milieuadviesburo ARIES/Royal Haskoning. “Dat katapulteerde me in management en sales.”

Dat was nieuw. Het was hun bedoeling uiteindelijk terug naar de tropen te trekken, maar dat kwam er niet van. Hun eerste zoon werd geboren. Stabiliteit was nodig. Bij Haskoning was het beginnen vanaf nul. Na drie jaar pionierde Buydens ook het Amerikaans-Engelse ERM als managing partner. Eerst in België en later, vanaf 2001, ook in Frankrijk en Nederland.

Men had het er over ERM Gallië. “Het was één van mijn beste ervaringen. Je begint met een paar mensen en plots lukt het. Het bodemdecreet kwam er aan en we lichtten garagisten en autoverdelers in. We waren de wetgeving voor. Vandaar groeiden we naar andere domeinen zoals milieuvoorlichting. We zagen de vrucht van ons werk. Je kon ‘oogsten’.

Dat is genieten. Feest. Het was ook internationaal.” Onderweg, in 1997-98, volgde Buydens bij Insead een paar korte cursussen “die me deugd deden. Zoiets kan ik iedereen aanraden. Als je een bedrijf leidt, hoef je niet onmiddellijk een MBA te volgen maar toch is het nuttig om praktische zaken, die aan de job gerelateerd zijn, aangeboden te krijgen.”

Nieuwe missie
“Na twaalf jaar zat mijn missie er op.” Hij was 49, kreeg redelijk veel aanbiedingen maar voelde zich teveel met ERM geïdentificeerd. Hij koos voor verandering en het sterk gegroeide ABO waar hij aan hun change management hielp. Geen jaar later kreeg hij van Royal Haskoning de kans om eerst België en Nederland maar vervolgens ook de milieudivisie wereldwijd te trekken.

“Ik kon 480 mensen leiden.” Het bracht hem naar Vietnam, Indonesië, Oekraïne, Gabon, de Balkan, Roemenië. Hij richtte ook het bureau in Doha -Qatar- op. Van het een, kwam het ander. Drie jaar later, in 2014, contracteerde Vito hem om, vanuit hetzelfde Doha Vito Midden-Oosten op te zetten en later ook VITO Arabia LLC in de VAE.

“Die commerciële functies hielden me acht jaar in het Midden-Oosten.” Elke drie-vijf weken pendelde hij tussen werk en gezin. Toen kreeg hij het aanbod om Group CEO te worden van de Belgische asbestverwijderaar Care for Future. Twee jaar later, in juni 2021werd hij geheadhunt als CEO voor het Vlaamse Turbulent.

Draaikolk
Turbulents doorsnee turbine is goed voor 50 kW. “Maar we kijken ook naar picoturbines van 800 W tot 5 kW”, zegt Buydens wiens aandacht als CEO nu vooral naar de kapitaalsverhoging gaat. Die komt er om de productie op te trekken maar ook om een nieuwe dienst aan te bieden: Hydra As A Service (HAAS).

“Naast kW willen we ook kWu kunnen verkopen. De klant betaalt dan minder in aanschaf, maar wij delen voor een stuk het risico van de opbrengst. Onze technologie zit op TRL 9. Dat betekent dat er nu moet uitgerold worden.” Hij rekent dat de ingenieurs nog 20% van hun tijd in R&D stoppen. “Ze zijn mee om nu te standaardiseren.” Anderzijds komen ze bij elk project nog steeds in actie.

“We berekenen de grootte van de schoepen, hoe traag of snel er gelopen zal worden, de grootte van de generator en versnellingsbak.” Een deel van de civieltechnische werken zou in prefab kunnen, geeft hij toe maar … Het is niet zo eenvoudig als een zwembad in een pelouze droppen. Elke situatie is toch weer net iets anders. Het bedrijf volgt de werken op en verzorgt naderhand ook de maintenance.

“Wij creëren een draaikolk en zetten die potentiële energie om in energie met een horizontaal draaiende watermolen. Van de potentiële energie tot het stopcontact halen we 65% rendement.” Hij vergelijkt met zon (18%) en wind (20%). “Wij zitten veel hoger. De Levellized Cost of Energy (LCOE) van onze turbine bedraagt 4 eurocent per kWu. We zijn een goede concurrent van zonne-energie.

“Onze 75 kW turbine produceert evenveel als een volledig voetbalveld met zonnepanelen en we hoeven daarvoor geen zeldzame aardmaterialen aan te spreken.”

Visvriendelijk
“We wekken op een ecologisch verantwoorde manier energie op.” De centrales zijn ‘laag’ (geen visuele verstoring van het landschap) en de turbine maalt traagzaam onder water, dus stil. De turbine is ook visvriendelijk.

De relatieve snelheid van de vis is even groot. Het drukverschil tussen het binnenstromende water en wat er weer uit komt, is miniem. Nauwelijks 0,1 bar. Bij een traditionele Kaplan turbine daarentegen is dat verschil 2 à 3 bar. Zo’n plots drukverschillen rijten de inwendige organen van vissen uiteen. Niet zo bij Turbulent. Buydens vreest niet onmiddellijk voor concurrentie.

De technologie, die overigens gepatenteerd is (aanvraag in 2016, toegewezen in 2021) is bovendien niet zo simpel te kopiëren. Ondertussen past de O&O-afdeling de turbines aan de klimaatverandering aan.

“Het debiet van beken en rivieren zal veranderen. We maken onze turbines ‘climate change proof’.” De gemiddelde kostprijs schommelt tegenwoordig rond 3.000 euro per kW. De turbine kan een efficiëntie halen van meer dan 60%. Dat zorgt voor korte terugbetalingstermijnen.

Het pad van de minste weerstand
“In België, zo berekenden we, is er een mogelijke capaciteit tot 3 GW.” De grootste hindernis hier zijn de (milieu)vergunningen. “De administratie is niet vertrouwd met microhydra. Onmiddellijk wordt aan reuzendammen gedacht waarvoor hele populaties moeten verdwijnen …

We zijn hier dan ook vooral actief in Wallonië waar het administratief iets makkelijker ligt dan in Vlaanderen. Maar ook in Frankrijk en Engeland. Ik bewandel het pad van de ‘minste weerstand’.” Elders, waar een installatie op irrigatiekanalen komt, met voorbeelden in Taiwan en Congo, of bij de outlet van  waterzuiveringsinstallaties, zoals er in het Franse Versailles eentje al enkele jaren loopt voor Suez, bleek het veel makkelijker.

“We krijgen veel aanvragen. Dit jaar alleen al zo’n 3.000”, telt Buydens die tegelijk het probleem van reactive sales benoemt: “In wie steken we nu onze tijd? Ik wil een actieve marketing voeren in zeven à tien landen. Daarvoor reorganiseren we nu de sales afdeling.” Dan moet uiteraard de productie kunnen volgen “maar daar zit nog veel elasticiteit. We beginnen ook wat uit te besteden.”

Levertermijnen bedragen vijf tot zeven maanden. Partners wereldwijd, typisch zijn er overeenkomsten met zogenaamde Independent Power Producers, krijgen training vanuit Leuven. “De meeste zaken weten we via videoconferenties op te lossen.”

Rendabiliteit afhankelijk van grootschaligheid
Eind 2023 plant het bedrijf al 1,6 MW aan te schakelen. In 2025 wil het 10 MW halen. 2022 wil het ronden met 1,2 miljoen euro omzet dat in 2023 zo’n 4 miljoen euro wordt om tegen 2025 te schalen naar 20 miljoen euro. “Om echt te groeien moeten we in clusters kunnen werken en voor één en dezelfde klant tot 10 MW kunnen neerzetten.”

Buydens ziet de toekomst in steeds grotere projecten. De rendabiliteit van het bedrijf zal afhangen van grootschaligheid. Maar daarvoor is geld nodig. Hij is nu op zoek naar 2 à 2,5 miljoen euro bij ‘impact investeerders’ en ‘friends’ van Turbulent, die bereid zijn risico te nemen. Deze kapitaalronde hoopt hij tegen midden november te klaren.

In een daaropvolgende ronde, mikt hij op 10 à 15 miljoen euro, om de HAAS formule verder aan te trekken. “Dan zal de opgewekte elektriciteit royalties opleveren, kWu inkomsten, maar wel gespreid over jaren. Dat moet met kapitaal overbrugd worden. Tenzij we het zelf kunnen genereren met onze turbines.”

De geopolitieke en markteconomische onzekerheid zorgt vandaag voor een moeilijk klimaat om geld te vinden. “Anderzijds komt iedereen wel energie tekort. Dat is het voordeel.”

Terugverdientijd van 2,5 tot 4 jaar
De commerciële focus ligt niet meer op ontwikkelingslanden. De eerste turbines werden neergepoot in Estland, bij Parijs, in Chili en Bali. Vandaag gaan er naar de VS, het VK, Portugal, Congo, Thailand en Taiwan.

“We clusteren verschillende turbines van 50 kW en 75 kW installaties op een stretch van de rivier. In cascade halen we daar nu dan tot 400 kW mee. Onze installaties hebben een terugverdientijd van 2,5 à 4 jaar. Ze gaan 30 jaar mee. Precies daarom is het interessant om via de HAAS formule te werken en een deel van de elektriciteitsopbrengst zelf binnen te halen.”

Onderhoud is minimaal. Jaarlijks olie verversen en om de tien jaar de turbine. “We monitoren alle installaties vanuit Leuven. Als er zich een probleem aankondigt, kunnen we daar preventief mee om.” Turbulent telt vandaag zeventien mensen, goed voor dertien voltijdse equivalenten. Mechanische, elektrische en bouwkundige ingenieurs.

Technologie
Het turbinesysteem van Turbulent loopt op modulaire, geprefabriceerde en makkelijk te transporteren componenten: een rvs vortexturbine en schroef, een generator met tandwielkast, een automatische sluisregeling die het waterdebiet beheert, en de nodige bouwwerken, van de bypass naar een spiraalvormig bassin waarin de vortex gecreëerd wordt, aan een rivier, kanaal of beek. Die vortex versnelt het water dat door de turbine stroomt. Er is gekozen voor een hoge efficiëntie bij lage rotatiesnelheden.

De turbinebladen oogsten zowel de tangentiale als de axiale en radiale component van de watervortex. Er is bij de berekening ervan een beroep gedaan op de expertise van onder andere Actiflow (vloeistofdynamica en het functionele ontwerp van de waterturbine) en VITO. Eenmaal geïnstalleerd loopt het systeem 24/7. Een IEC-61131-3-controller houdt de prestaties permanent in de gaten, met het oog op preventief onderhoud.