Er zijn momenteel veel nieuwe technieken voor energieopwekking beschikbaar. Wereldwijd zijn duizenden onderzoekers bezig nieuwe wegen te ontwikkelen, die beogen milieuvriendelijker en zuiniger rijden en produceren te bevorderen. Er worden geheel nieuwe bronnen aangeboord. Het onderwerp is ‘hot’ gezien de huidige krediet- en milieucrisis. In het vorig deel hadden we het over schone motoren. In dit deel: nieuwe elektrische energiebronnen.



Deel II Elektriciteit

De meeste elektriciteitscentrales wekken energie op door water in een stoomketel te verwarmen door middel van het verbranden van fossiele brandstoffen. Het water wordt verhit en omgezet in stoom en onder hoge druk door een turbine geperst. De turbine gaat draaien en drijft een generator aan die via inductie elektrische stroom veroorzaakt. Bij de elektriciteitsopwekking komt veel warmte vrij die niet altijd gebruikt wordt. Meestal wordt deze warmte via koelwater of soms met grote koeltorens domweg afgevoerd. De Nederlandse elektriciteitscentrales stoken vooral op kolen, gas of olie. Klein detail: kolenstoken heeft als nadeel dat de uitstoothoeveelheid van het radioactieve thorium 2,5 keer hoger is dan bij kerncentrales! Alleen al dit argument, maar ook bijvoorbeeld dat van de hoge CO2-uitstoot en de bergen afval, maakt dat de verbranding van kolen in feite een achterhaald concept is. De CO2-uitstoot van gascentrales daarentegen is gunstiger. Oliecentrales bevinden zich daar tussenin.

Naast de verbranding van fossiele brandstoffen, is er een aantal alternatieven beschikbaar voor de opwekking van elektrische energie in centrales. Van al deze technieken moeten alleen voor nucleaire energie en biomassa grondstoffen gedolven (en getransporteerd) worden. De kerncentrale werkt ook door waterverhitting en gebruikt uranium als brandstof dat in mijnen in bijvoorbeeld Rusland (waaronder de controversiële levering aan Iran) en Nigeria wordt gewonnen. De productie en transport van huisvuil, ook soms als brandstof gebruikt, kost ook geld, maar uiteraard minder dan bij fossiele brandstoffen. Voor alle andere toepassingen geldt dat de enige kosten zitten in de investeringen in de machines voor de omzetting van de bron in elektrische energie. De grondstoffen van bijvoorbeeld zonne- en windenergie en energie uit waterkracht zijn immers vrij; deze zijn van iedereen. Dit is overigens niet wat met de term vrije energie bedoeld wordt. Bij de laatste (bijvoorbeeld nulpuntenergie, ook wel vacuümenergie of ruimte-energie genoemd) gaat het er allemaal nog revolutionairder aan toe, waarover verderop meer. Deze inmiddels ook alweer wat traditionele alternatieven zijn uiteraard van groot belang voor de groene revolutie, omdat ze de grondstoffen op aarde niet uitputten en geen luchtverontreiniging, zoals CO2, veroorzaken. Groene stroom komt van windturbines, waterkrachtcentrales, zonne-energiecentrales, getijdencentrales, geothermische centrales (aardwarmte!) en golfslagcentrales. De processen die zich in deze centrales voltrekken kunnen ook decentraal plaatsvinden, zoals door windmolens, zonnecellen en dergelijke; Holland staat er inmiddels al aardig vol mee. We bespreken in dit hoofdstuk de statistiek en de soorten beschikbare groene centrales.


De cijfers

Het aandeel groene stroom (gedefinieerd door het CBS als waterkracht, windenergie, afvalverbranding en biomassa, biogas) in Nederland van het totaal aan elektriciteitsverbruik was in 2008 ongeveer 23%. Hiervan was 7,5% afkomstig van binnenlandse productie en maar liefst 15,4% van geïmporteerde stroom. Uit het buitenland kwam voornamelijk groene energie van waterkracht, opgewekt uit de stuwmeren in Noorwegen. Gek genoeg zijn data over zonne-energie niet in de CBS-cijfers genoemd. Wellicht is deze voorziening zo gedecentraliseerd dat deze niet op een betrouwbare manier gemeten kan worden. Er is één kerncentrale in Nederland in werking en die is goed voor 4 procent van de Nederlandse productie van stroom.
Rekening houdend met decentrale opwekking zal de rest, volgens mijn voorzichtige schatting (er zijn geen CBS-cijfers van!) zo’n 70%, worden opgewekt door de verbranding van fossiele brandstoffen, te weten kolen, gas en olie.
De hoeveelheid groene stroom die in Nederland gewonnen wordt is dus relatief laag. In feite voert de klassieke verbranding van fossiele brandstoffen nog ver de boventoon hier. Nederland ligt ver achter bij landen als Denemarken en Duitsland (nu ca. 18,5%) die relatief veel hogere productiecijfers halen in groene energie. Desondanks gaan we er vanuit dat deze winning ook in Nederland de toekomst heeft en dat de traditionele elektriciteitsopwekking op de lange duur gaat verdwijnen. Wat we willen weten is hoe de verschillende groene technieken, qua ontwikkeling en gebruik er nu voor staan. Maar eerst staan we nog even stil bij een schijnbaar schoon alternatief (gezien de lage CO2-uitstoot), maar welke op termijn de grootste bedreiging in het elektriciteitsvoorzieningspallet vormt: kernenergie.


Nucleaire energie

Kerncentrales produceren momenteel ongeveer een derde van de elektriciteit en 15% van de energie die in de Europese Unie wordt verbruikt. In Nederland zijn twee kerncentrales gebouwd, in Dodewaard (gesloten in 1997) en in Borssele (Zeeland).
Kernenergie wordt opgewekt door kernreacties, waarbij bij de splitsing van atoomkernen enorme hoeveelheden energie vrijkomen (E=mc²; c² is de lichtsnelheid² en dus heel hoog). Uranium is splijtbaar en wordt o.a. afgebroken tot plutonium. Bij de omzetting naar lagere elementen komt radioactiviteit vrij. De energie die vrijkomt is warmte die in een centrale in elektriciteit wordt omgezet. In de praktijk wordt vrijwel alleen gebruikgemaakt van de splijting van kernen van uranium en plutonium-isotopen. Plutonium is een residu bij de splijting van uranium en wordt daarna in het proces hergebruikt. Tevens is het de meest giftige stof op aarde die in de vrije natuur ook niet voorkomt.
Gelukkig loopt Nederland uit de Europese pas, maar het is belangrijk dat buurlanden meedoen. De aanwezigheid van kerncentrales en het radioactief afvalmateriaal vormt een groot probleem, wat ook een internationale aanpak vereist. Denk aan het arme Wit-Rusland dat er weinig mee te maken had en waar 75% van het ontsnapte radioactieve materiaal uit de kerncentrale van Tsjernobil terechtkwam na de ramp in 1986.

Het algemene - nu veel gebruikte - argument dat bij Westerse centrales het risico van ongevallen zeer laag is, is simpelweg onzin. De constructie mag dan veiliger geworden zijn, feit blijft dat personeel een zwakke schakel in het geheel vormt. De ramp in Tsjernobil was puur te wijten aan menselijk falen. Verder is de wereld niet veiliger geworden, niet alleen omdat we zo veel meer terroristen hebben, maar ook omdat bijvoorbeeld door het veranderende milieu en zonnestraling het water in de zeeën ophoogt. Met de huidige ontwikkelingen van versnelde smelting van het ijs rond de Zuidpool en op Groenland, zou volgens oceanografen de zeespiegel tot een halve meter kunnen stijgen voor het einde van de eeuwwisseling. Deze aanname is recentelijk bijgesteld tot een meter. Aan de huidige waterkeringswerken in Zeeland, waar Borssele ligt, gebouwd naar aanleiding van de overstromingsramp in Zeeland in 1953, heb je dan wel wat. Het nucleaire afval wordt in Zeeland nu opgeslagen in grote bunkers die aardbevingsproof zijn, maar zijn die ook bestand tegen overstromingen? Maar is het voldoende op lange termijn? In feite is dit gegeven een globaal probleem. Er staan ongetwijfeld kerncentrales of opslagplaatsen in kwetsbare gebieden elders in de wereld. Eind 2008 zijn er in de VS verschillende aardbevingen gemeten in omgevingen die niet bekend stonden om vulkanische of tektonische activiteit.
Vroeger bekommerde men zich niet zoveel om de opslag van kernafval, met alle gevolgen van dien. Een bekend voorbeeld is de nucleaire vuilnisbelt van het Hanford-complex in de VS. Daar werd meer dan 200 miljoen liter kernafval en 2100 ton verbruikte splijtstof, 11 ton plutonium en 25 miljoen ton vast radioactief afval in 177 ondergrondse tanks opgeslagen. Dit werd provisorisch gedaan, waardoor een biljoen liter grondwater radioactief werd besmet en deels door de Coloradorivier werd meegevoerd. De tanks werden daarna leeggelepeld door dure robots die men uiteindelijk maar met de tanks heeft begraven; ze waren te veel besmet. De nieuwe Obama-regering moet leuren om het afval ergens kwijt te raken. Men zoekt alleen maar tijdelijke oplossingen. Geen enkele staat wil het materiaal blijvend op haar gebied hebben.
Tegenwoordig worden vaak ondergrondse zoutmijnen gebruikt, maar daarmee is duidelijk dat het afvalmateriaal niet is verdwenen en een potentiële ramp misschien minder ver weg dan we denken. In feite is voor het kernafval niet echt een blijvende oplossing gevonden. De halfwaardetijd van het radioactieve afval is ruim 2000 jaar. Wel eens geschatte kaarten van Nederland bekeken van rond de jaartelling? Dus de wereld zal er over een paar duizend jaar nogal anders uitzien. Bestond Zuid-Beveland rond het begin van de jaartelling? Waarom zou Borssele over een paar duizend jaar nog bestaan? Wat gebeurt er dan intussen met die centrale? Wanneer kun je die slopen? Wat kunnen gekken uit toekomstige generaties personeel of zelfmoordterroristen niet al doen met die centrales en het afval? Wat laten we achter voor toekomstige aardebewoners? In feite kent men de toekomst niet en dus is er van alles mogelijk, ook het ondenkbare. Misschien wel honderd generaties, als ze er al zullen zijn, zullen het hebben over de kortzichtige mensen die in de vorige en deze eeuw deze centrales hebben neergezet. Je mag hopen dat, met nu nog onbekende technieken (misschien door opbouw naar hogere elementen met Cold Fusion?!), latere generaties in staat zullen zijn het kernafval te neutraliseren.
En dan is er nog de link met het gebruik voor militaire doeleinden. Dat die link nauw is, blijkt wel uit de drukte die Israël en de VS maken over het bezit van uranium door Iran. Van experimenten met nucleaire bommen boven- en ondergronds is niets dan slechts voortgekomen. Zijn de bommen op Hiroshima en Nagasaki behalve een militair middel ook een experiment voor wetenschappers geweest? Kernenergie veilig? Misschien als alles blijft zoals nu, maar dat gebeurt dus niet. Veiligheid van kerncentrales is in feite de meest wrange illusie van het huidige tijdsbestel.

Wat is de rol van Nederland in het wereldwijde perspectief? Zou het niet mooi zijn als Nederland een van de eerste westerse landen is waar geen kernenergie meer wordt opgewekt? Nederland met al dat gas heeft het nog niet nodig. Wel, Nederland had eigenlijk al kernenergievrij moeten zijn. In 1994 besloot het toenmalige kabinet om Borssele te sluiten en wel uiterlijk in 2004. In 2000 werd echter een zaak aangespannen door het personeel van de kerncentrale. Dit besluit werd door de Raad van State vernietigd. Hierdoor bleek het juridisch onmogelijk de kerncentrale te sluiten. In 2003 gebruikte het kabinet-Balkenende II de Kyoto-doelstellingen (beperking CO2-uitstoot) als argument om Borssele aan te houden. Op 16 juni 2006 heeft de regering met eigenaars van de kerncentrale een contract gesloten (het Borssele-convenant) waarin vastgelegd is dat de kerncentrale tot 2033 in bedrijf zal blijven! Het CDA en de VVD propageren om een tweede centrale te laten bouwen.
Volgens The Economist zijn kerncentrales waar ook ter wereld commercieel gezien zinloos. Het is dan ook triest dat zo’n gevaarlijke en veelomvattende activiteit wordt teruggedraaid door kleinzielig belang van werknemers en een met oude data en analyses geïnformeerde Raad van State. Het enige voordeel van kernenergie is de lage CO2-uitstoot en misschien de stabiele kosten, maar dit weegt natuurlijk niet op tegen de vele nadelen. Eigenlijk dient het nu nog alleen de status-quo-belangen van natuurkundigen, bestuurders van energiemaatschappijen (o.a. Essent) en diverse politici. Wil de mensheid op deze planeet gunstiger condities voor overleving creëren, dan moet de opwekking van nucleaire energie stoppen. Het wordt hoog tijd dat de regering hier daadwerkelijk iets aan doet en bijvoorbeeld haar standpunt en het contract met de partijen in de kerncentrale van Borssele herziet en een nieuwe juridische procedure begint op basis van nieuwe risicoanalyses.



Biomassa

De naam bio-energie heeft alles te maken met de bron. Bio-elektriciteit en biowarmte komen namelijk voort uit biologisch (of organisch) materiaal. Dat varieert van (snoei)houtafval afkomstig uit de industrie en rioolslib uit waterzuiveringsinstallaties, tot GFT uit huishoudens, plantaardige oliën en vetten uit de voedingsmiddelenindustrie, mest uit veebedrijven en speciaal voor bio-energie geteelde gewassen, zoals koolzaad (foto) en palmbomen. Energie uit biomassa wordt opgewekt door verbranding, vergassing of vergisting van de organische materialen. Afvalverwerkingsbedrijven als AVR kopen dit afval op en verbranden het in hun installaties. De energie uit biomassa komt doorgaans vrij in de vorm van warmte, door verbranding, vergisting of vergassing van de biomassa. Vaak gebruikt het verwerkingsbedrijf zelf een deel van die warmte voor eigen verwarming. Soms verwarmt biowarmte ook rechtstreeks huishoudens van nabijgelegen woonwijken. Het grootste deel van de warmte wordt echter omgezet in elektriciteit.
Met kolencentrales zijn afspraken gemaakt, bekend als ‘het kolenconvenant’. Daarin staat dat de centrales 5,8 miljard kilo minder CO2 zullen uitstoten tussen 2008 en 2012. Dat betekent in de praktijk ook meer biomassa mee- of bijstoken, in plaats van kolen te gebruiken als brandstof. In 2005 werd 4,22 procent van het elektriciteitsverbruik in Nederland opgewekt uit biomassa. Als dit deel uit fossiele brandstoffen was opgewekt, zou er 4434 miljoen kilo meer CO2 in de lucht zijn gekomen.
Er is bij verbranding van biomassa weliswaar minder CO2-uitstoot, maar er komen wel degelijk schadelijke stoffen in het milieu.
Van organisch afval moet je af en het is dan ook goed dit zinvol te gebruiken. Maar in tegenstelling tot zonne-, wind- en andere opwekking blijft men afhankelijk van de grondstof.
Biomassa wordt ook toegepast bij kleine agrarische ondernemers met vergistingsinstallaties. Hiervoor is de SDE-regeling beschikbaar. De opgewekte energie heeft dan als eerste doel decentrale aanwending. Het merendeel van de biomassa wordt echter bijgestookt bij kolencentrales en vereist geen heel andere technologie. Reden waarom we er hier niet verder op ingaan.

woeii

Windenergie

In een windturbine wordt de beweging van de rotorbladen via een generator achter de rotor omgezet in stroom. Begin 2008 stonden er in Nederland ruim 1850 windturbines op land. De windmolens die nu geplaatst worden, hebben per stuk genoeg vermogen voor het stroomverbruik van 2300 huishoudens. Momenteel zijn er ook twee zeeturbineparken in bedrijf: een ligt voor de kust van Egmond aan Zee (36 turbines), de ander ligt voor de kust van IJmuiden (60 turbines). Al deze turbines gezamenlijk produceerden in 2008 4,2 miljard kWh. Dat kwam neer op 3,5% van de elektriciteitsbehoefte. In sommige buurlanden, bijvoorbeeld Denemarken en Duitsland ligt dit percentage aanzienlijk hoger.
De geïnvesteerde energie in de turbine verdient zich aanzienlijk sneller terug dan conventionele energietechnologieën. Dat komt vooral doordat het voor windenergie niet nodig is om grondstoffen te delven of te transporteren. De exploitatiekosten betreffen alleen maar rente, afschrijving en onderhoud.
Toch is windenergie relatief duur om te produceren: 1 kWh windenergie op land kost 8,8 cent en van zee 13,7 eurocent. Ter vergelijking: bij fossiel gestookte energiecentrales en kerncentrales wordt meestal gerekend met een opwekkingsprijs rond de 3 à 4 cent/kWh. Er is een groot milieuvoordeel: de CO2-uitstoot is een fractie (2%, o.a. door de productie van bouwmaterialen) van die van het opwekken met fossiele brandstoffen.
De consument betaalt voor een kWh aan groene stroom momenteel een vergelijkbaar bedrag als voor de zogenaamde grijze stroom. Dat komt doordat de overheid via de Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie subsidies geeft aan de aanbieders van stroom uit windenergie om de kostprijs van windenergie gelijk te houden aan de marktprijs. Enkele leveranciers bieden stroom aan die volledig bestaat uit windenergie.
Nieuwe turbines zijn stiller, hebben een antireflecterende laag tegen schittering, en staan minimaal viermaal de mastlengte bij huizen vandaan. Daardoor veroorzaken ze minder overlast dan de oudere modellen. Toch kan het geluid overlast geven in de buurt van windmolens. De turbine roept ook steeds meer weerstand op van mensen die wijzen op het element van de landschapsvervuiling.
Hoewel er nog wel enige winst te maken valt met de ontwikkeling van efficiëntere machines en er ook nog wel plekken beschikbaar zijn voor plaatsing van nieuwe molens, valt toch geen spectaculaire stijging van dit marktaandeel te verwachten. Er is gewoon een grens aan de efficiency van de turbines en het aantal windmolens waar je het landschap mee vol kunt bouwen. Dat geldt ook voor de locaties op zee. Serieuze uitbreiding is alleen mogelijk als men speciale plekken in het land aanwendt voor de bouw van grote aantallen, bijvoorbeeld lege plekken in de polder, op zee. In de praktijk zal dit nog wel eens politiek lastig te realiseren blijken. Verder pleit tegen windenergie nog steeds de hoge kostprijs. De vraag is of een van de volgende regeringen de subsidieregeling zal handhaven en of de vorm uiteindelijk kan concurreren met andere groene mogelijkheden.



Zonne-energie

Er zijn twee soorten toepassingen: de meest gebruikte toepassing is het verwarmen van water door zonnewarmte. Dit gebeurt door zonnecollectoren. Een andere vorm van het gebruik van zonne-energie is door middel van zonnepanelen met fotovoltaïsche cellen (ook wel PV-cellen genoemd), waarbij licht direct in elektriciteit wordt omgezet. Voor de absorptie van licht in de collectoren (een soort grote beeldschermen) wordt het element silicium gebruikt. Silicium is een belangrijke grondstof voor halfgeleiders, waarmee chips en schakelingen worden gemaakt. Dat silicium bestaat uit twee lagen. Onder invloed van licht gaat er tussen de twee lagen een elektrische stroom lopen. Een van de grootste producenten van zonnepanelen, Sharp, is recentelijk overgestapt op een techniek met een dunne film voor lichtenergie, waarbij ook geen duur silicium nodig is.
Sommige systemen slaan overtollige energie op in een accu. Hiervoor wordt vooral gekozen op plekken waar het elektriciteitsnet ontbreekt of een aansluiting te duur is. De accu's moeten natuurlijk wel voldoende capaciteit hebben om een paar donkere dagen te overbruggen. Het tweede en in Nederland meest gebruikte systeem is aansluiting op het elektriciteitsnet, waarbij de niet-zelf-gebruikte energie in het elektriciteitsnet wordt gepompt. Bij decentrale aansluitingen loopt dan de analoge elektriciteitsmeter gewoon terug.
Silicium is na zuurstof het meest voorkomende element op aarde en zit o.a. in zand en voedsel als volkoren graanproducten en maïs. Sinds 2004 groeit de markt zó sterk, dat er een tekort dreigt aan het benodigde zuivere silicium, met prijsstijgingen van de systemen tot gevolg. Reden waarom er sinds kort veel aan productiecapaciteit voor polysilicon wordt bijgebouwd.
Het grote probleem bij het praktisch gebruik van zonne-energie is dat de hoeveelheid energie die op een oppervlakte valt nogal wisselend is en vooral afhankelijk van de aanwezigheid van bijvoorbeeld wolken in de lucht. In tropische landen is de efficiëntie van deze toepassing door de grotere zonne-intensiteit uiteraard groter. De aanschaf van zonnepanelen is nog vrij duur. Voor kleine systemen (voor bij mensen thuis, bijvoorbeeld op het dak van een woning) liggen de prijzen voor een compleet geïnstalleerd systeem op ca. € 5,50 per Watt-Peak-vermogen. Op een gemiddeld dak van een woning past zo'n 3 kW-peak, dat kost dan € 16.500. In Nederland levert iedere kilowatt-peak per jaar zo'n 800 - 950 kWh. Bij een vergelijking van energiewinst, aanschafkosten en levensduur van de zonnepanelen speelt men tot nu toe nagenoeg quitte, maar alleen op lange termijn (terugverdientijd minstens 30 jaar). Er is in Nederland een subsidieregeling voor zonnepanelen (SDE; Stimuleringsregeling Duurzame Energie), die ondanks haar beperkingen de terugverdientijd ongeveer halveert.

Zonnestroom wordt economisch rendabeler als het op een groot oppervlakte wordt ‘geoogst.’
De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is circa 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 6,5 miljard mensen op aarde samen. Ter illustratie een voorbeeld: het energiegebruik van Europa bedraagt ca. 1020Joule/jaar. Op basis van een energieopbrengst met het huidige materiaal met een rendement van ca. 15% zou een gebied in de Sahara met een oppervlak van netto ruim 200 bij 200 kilometer voldoen zijn voor alle energie die in Europa wordt gebruikt!
Landen als Duitsland en Spanje hanteren de volgende terugleververgoedingen: als men een kWh zonnestroom aan het net levert wordt daarvoor een vergoeding betaald die hoger ligt dan de prijs van ‘gewone’ stroom, meestal € 0,40 tot € 0,50 per kWh. Daarmee kan een investeerder zijn zonne-energiesysteem terugverdienen in een jaar of 10. Zo wordt een groeiende markt gecreëerd. De innovatie die hierdoor gegenereerd wordt, brengt de kosten van zonne-energiesystemen weer omlaag. Hierdoor komt het punt waarop deze opwekking kan concurreren met gewone stroom uit het net (voor consumenten nu ca. € 0,23 per kWh) steeds dichterbij.

De toegepaste techniek in zonne-energie maakt een ware revolutie door: er komen steeds grotere collectoren met hogere efficiency in grotere velden. De schaalvergroting leidt tot een betere concurrentiepositie ten opzichte van traditionele winning. In Duitsland is zelfs een nieuw beroep ontstaan: de dakenspeurder. Deze rijdt door dorpen en steden op zoek naar te verhuren daken waarop zonnepanelen geplaatst kunnen worden. In feite is de verwachting dat deze groene vorm binnen afzienbare tijd elektriciteitswinning via traditionele energiebronnen gaat vervangen. Daardoor wordt ook de indirecte afhankelijkheid van verbrandingsmotoren draaiende op fossiele brandstoffen doorbroken. Het zal nog maar een paar jaar duren voordat dit ook goed zichtbaar wordt voor de consument.
Zonne-energie is vrij leverbaar en kost behalve aan investeringen in materiaal, vervanging en lease van bodem/dak in beginsel niets. Dit is natuurlijk een interessant gegeven, want de nieuwe en traditionele conglomeraten, zoals energiemaatschappijen, benzineleveranciers enzovoort zouden daarom wel eens kunnen gaan verdwijnen. In Europa zie je door opkoop van kleine bedrijven nu nog steeds grotere elektriciteitsmaatschappijen ontstaan, maar het is de vraag of die wel bestaansrecht hebben in de nieuwe winning- en exploitatiestructuur. Oliemaatschappijen die nu nog de uitbating van fossiele brandstoffen domineren, zullen hun rol verliezen. De verwachting is dat exploitatie op regionaal niveau voldoende rendabel zal worden, met als gevolg dat naast thuiswinning regionale nutsbedrijven zullen opkomen. Dit laatste betekent niets minder dan het einde van de werelddominantie van vooral oliemaatschappijen.
Wat wil het kabinet in het licht van deze ontwikkelingen? Zij streeft ernaar het aandeel duurzame energie tot 20% in 2020 te verhogen. Dit ligt in feite ver achter bij buurlanden als Duitsland en Denemarken, waar dit percentage nu al gerealiseerd is.



Getijden- en golfslagcentrales

Bij getijdencentrales worden propellers onder water in zee in beweging gezet door de stroming van het water. Die beweging wordt dan weer door turbines (een soort onderwatermolens) via generatoren omgezet in stroom. Er zijn al getijdencentrales werkzaam in Schotland sinds 2000. Ze bestaan ook al langer in Bretagne, waar het hoogteverschil tussen eb en vloed groot is. In de Middellandse Zee lijken de mogelijkheden beperkt: de golven zijn er veel minder hoog en er zijn ook geen uitgesproken getijden. Toch is Italië begonnen met een project om elektriciteit op te wekken in de straat van Messina. De zee-engte tussen Sicilië en de rest van Italië staat bekend om zijn sterke stromingen.
Golfslagexploitatie gebeurt offshore. Ook bij deze vorm zit men in het experimenteerstadium. In Portugal levert een drijvende golfslagcentrale op 8 kilometer van de kust stroom aan inwoners van Aguçadoura in het noorden van Portugal. De centrale bestaat uit drie enorme buizen, 142 meter lang en met een diameter van 3,5 meter. Via hydraulische pompen en drie generatoren worden de bewegingen van het grote vlot omgezet in stroom. Die gaat dan via een onderzeese kabel naar het vasteland. De golfslagcentrale levert zo'n 2,25 megawatt aan stroom. Het zou gaan om de eerste elektriciteitscentrale in de wereld die stroom haalt uit de golven. Portugese experts denken dat ze in de toekomst met een golfslagcentrale drie keer meer stroom zullen kunnen opwekken dan met een even duur windturbinepark. Enersis, het Portugees bedrijf voor hernieuwbare energie, hoopt op korte termijn nog 28 golfslagcentrales te kunnen installeren.
De Noordzee heeft over het algemeen niet zo heel hoge golven. Men is wel bezig met getijdenproefprojecten in Nederland. Zo wil energiebedrijf Delta een proef nemen met turbines in de Grevelingendam. Rijkswaterstaat Zeeland doet onderzoek naar een doorlaatmiddel met een getijdencentrale in de Brouwersdam.
Volgens Alla Weinstein, de voorzitter van de European Ocean Energy Association, kan het commercieel benutten van de golven en getijden op grotere schaal over pakweg 10 jaar realiseerbaar zijn. Het is dus goed mogelijk dat deze vorm mondiaal windenergie gaat inhalen, maar mede gezien de stormachtige ontwikkelingen in de zonne-energiesector is het twijfelachtig dat deze centrales een grote vlucht gaan nemen. Uiteindelijk is dat nu nog koffiedik kijken.



Geothermische centrales

De huidige wetenschap denkt dat aardwarmte, oftewel geothermie, voor een geringer deel (30%) voortkomt uit de restwarmte van de tijd van het ontstaan van de aarde en voor een groter deel uit radioactieve vervalsprocessen, welke in de aardkorst al vele miljoenen jaren voortdurend warmte hebben opgewekt en dit nu nog steeds doen. Dit laatste aandeel is gebaseerd op het natuurlijk verval van de in de aarde aanwezige langlevende radioactieve isotopen, zoals uraan-235 en U238, thorium-232 en kalium-40. Het gaat hier dus om een natuurlijke vorm van kernenergie.
Aardwarmte ontstaat door het temperatuurverschil tussen aardoppervlak en diep in de aarde gelegen warmtereservoirs. Ook in Nederland is deze techniek in opkomst, met name voor de temperatuurregeling in gebouwen. Aardwarmte kan direct gebruikt worden, bijvoorbeeld om te verwarmen en te koelen, maar ook voor de opwekking van elektrische stroom. Het laatste gebeurt vanuit diepere aardwarmte. De wereldwijde stroomopwekking uit aardwarmte gebeurt traditioneel in landen die over zogenaamde hoogenthalpievindplaatsen (inwendige energie) beschikken. Hier is water (of stoom) van honderden graden Celsius aan te treffen. Het voorkomen hiervan correleert sterk met de aanwezigheid van vulkanen, bijvoorbeeld in een land als IJsland. De techniek schrijdt voort, maar vooralsnog zijn er in deze sector geen Nederlandse stroomopwekkingsinitiatieven.

De diepe aardwarmtesonde is een voorbeeld van een gesloten systeem voor aardwarmtewinning. Ze bestaat uit een 2000 tot 3000 meter diepe boring, waarin een vloeistof circuleert. Men stopt hierbij de vloeistof in een coaxiale buis: in een dunne binnenbuis stroomt de koude vloeistof naar beneden, in de grotere buitenbuis komt de verwarmde vloeistof weer omhoog. Nieuwe diepe aardwarmtesondes zijn recentelijk in Aken gebouwd. Er bestaan diverse andere technieken om aardwarmte voor stroomopwekking te gebruiken, maar de behandeling daarvan zou te ver voeren binnen dit overzichtartikel.
De laatste 5 jaar werd het gebruik van aardwarmte voor stroomopwekking sterk opgevoerd. In de film Zeitgeist 2: Addendum wordt de winning van aardwarmte de meest belovende van alle moderne toepassingen genoemd. Momenteel komt 0,06% van het primaire energieverbruik in de wereld uit aardwarmte. De aarde heeft volgens de laatste berekeningen een voorraad van 13.000 ZJoules. Een voorzichtige schatting stelt dat 2000 daarvan in de toekomst met verbeterde technieken aan te wenden is. De energiebehoefte van de aarde is ongeveer 0,5 ZJ per jaar. Er ligt dus onder de aardkorst een voorraad energie genoeg voor 4000 jaar aards bestaan. De voordelen van het gebruik van geothermische warmte zijn duidelijk: geen CO2-uitstoot, een vrijwel vrij beschikbare grondstof. Nadelen: locatieafhankelijk, dure investeringen, moeizaam onderhoud. Over het geheel genomen lijkt aardwarmte een winningstechniek voor de verdere toekomst.



Waterkrachtcentrales

Hydraulische centrales zijn elektriciteitscentrales die vooral gebruik maken van hoogteverschillen in waterniveaus en daarmee een turbine met generator aandrijven. Ze bevinden zich op stromen en rivieren, met al dan niet een kunstmatige dam. Nederland heeft zo’n centrale voor ‘witte steenkool,’ te weten het Sluis- en Stuwcomplex Amerongen. Over het algemeen vindt men deze centrales echter in gebieden met grote hoogteverschillen. Het vormt in het pallet van groene-stroom-winning dan ook verreweg de meest geïmporteerde energiebron in Nederland (zie de cijfers). Deze import van energie komt vooral uit Noorwegen, dat 99% van haar elektriciteit betrekt uit waterkracht.
Er zijn in natuur- en milieukringen ook bezwaren tegen deze vorm van stroomopwekking. Indien er kunstmatige dammen worden geplaatst t.b.v. een stuwmeer voor een waterkrachtcentrale kunnen er allerlei minder gunstige consequenties optreden. Zo kan de opeenhoping van organismen in het meer tot allerlei chemische reacties leiden, die op hun beurt weer een aanzienlijke uitstoot van broeikasgassen tot gevolg kunnen hebben. Voornamelijk in warme streken, zoals de tropen, is deze uitstoot groot. Een en ander is dan ook al onderwerp van gesprek geweest tijdens de VN-klimaatconferentie op Bali in 2007.
Het aanleggen van zeer grote stuwmeren door een dam in rivieren is niet geheel zonder gevaar. Een bekend voorbeeld van hoe het fout kan gaan, is de ramp met de Banqiao-dam in Zuid-China (1997). Verder kan algemeen gesteld worden dat dergelijke stuwdammen extra kwetsbare plekken vormen bij militaire conflicten. Al met al zitten er aan deze opwekkingsvorm toch ook wel milieunadelen en vormt het voor eigen productie geen belangrijke nieuwe groene mogelijkheid in Nederland.

In een volgend deel: vrije energie!
Gerelateerd aan deze publicatie:
Gerard: Energie besparen is op zich geen nieuwe bron, maar heeft een vergelijkbaar effect. Een mooi voorbeeld is de HRe CV ketel, die wekt zowel stroom als warmte op. Kan de huidige CV ketel in huis vervangen.
Het rendement is makkelijk 2 x zo hoog als van een conventionele elektriciteitcentrale, die niet verder komt dan 45%.
Verder pleit ik voor zonnecellen als dakbedekking en gevelbekleding, aanleg van meer wegen, zodat we niet langer met z'n allen 400.000.000 liter! brandstof per jaar door de files kwijt zijn en woningbouw in het "groene" hart, dat helemaal niet zo groen is, het is gras. Met een bouwbeleid met ruime structuur met veel tuinen kan de natuurwaarde zelfs omhoog en de afstanden van woon-werkverkeer worden lekker kort.

'Don't forget rule number 6'
Op 08-05-2009 11:02:42 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
Gerard: Ik mis bij zonne-energie de zonneboiler, die de warmte van de zon opslaat in een voorraadvat door het water daarin te verwarmen. Indien dit vat voldoende groot is, hoeft nauwelijks bijverwarmd te worden.
'Don't forget rule number 6'
Op 08-05-2009 11:15:26 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
rudiev: Een Amerikaanse energieleverancier wil ook zonnepanelen in de ruimte gaan brengen. De plannen zijn om vanaf 2016 200 MW te gaan leveren. De energie wordt via radiofrequente energie naar de aarde gezonden. In de ruimte leveren panelen 8 tot 10 maal zoveel energie op als op aarde.
http://tweakers.net/nieuws/59601/energiebedrijf-vs-tekent-voor-zonne-energie-uit-de-ruimte.html

Het pentagon had in 2007 al plannen om zonnepanelen in de ruimte te gaan plaatsen.
http://tweakers.net/nieuws/49798/pentagon-wil-zonne-energie-uit-ruimte-naar-aarde-stralen.html

Quote: "De atmosfeer rond de aarde houdt veel van de zonnestraling tegen: een oppervlak van een vierkante meter vangt in de ruimte 1366W aan zonne-energie op, terwijl datzelfde oppervlak op aarde gemiddeld slechts 250W ontvangt."
(bericht gewijzigd op 8-5-2009 12:34:05)
je mag me beledigen, je mag me kwetsen, maar spreek wat je denkt, dan discussieren we verder...
Op 08-05-2009 0:33:45 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
Ioannes: ik heb het eigenlijk nooit goed begrijpen waarom er in Nl geen meer waterkrachtcentrales zijn, rivieren zijn er genoeg, mijn plan zou zijn hoge inlaattorens aan de zijkant bouwen en dan gecontroleerd naar beneden laten vallen, desnoods over meerdere hoogteverschillen, dan heb je hetzelfde effect.
Op 08-05-2009 14:20:58 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
Gerard:
rudiev:

Een Amerikaanse energieleverancier wil ook zonnepanelen in de ruimte gaan brengen. De plannen zijn om vanaf 2016 200 MW te gaan leveren. De energie wordt via radiofrequente energie naar de aarde gezonden. In de ruimte leveren panelen 8 tot 10 maal zoveel energie op als op aarde.
http://tweakers.net/nieuws/59601/energiebedrijf-vs-tekent-voor-zonne-energie-uit-de-ruimte.html

Het pentagon had in 2007 al plannen om zonnepanelen in de ruimte te gaan plaatsen.
http://tweakers.net/nieuws/49798/pentagon-wil-zonne-energie-uit-ruimte-naar-aarde-stralen.html

Quote: "De atmosfeer rond de aarde houdt veel van de zonnestraling tegen: een oppervlak van een vierkante meter vangt in de ruimte 1366W aan zonne-energie op, terwijl datzelfde oppervlak op aarde gemiddeld slechts 250W ontvangt."

Hoeveel energie kost het om die zonnecollectoren in de ruimte te brengen?
Verder zal op deze manier extra energie van buiten de aarde toegevoerd worden, die anders de aarde gepasseerd zou zijn. Over opwarming gesproken....
'Don't forget rule number 6'
Op 08-05-2009 14:25:09 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
Gerard:
Ioannes:

ik heb het eigenlijk nooit goed begrijpen waarom er in Nl geen meer waterkrachtcentrales zijn, rivieren zijn er genoeg, mijn plan zou zijn hoge inlaattorens aan de zijkant bouwen en dan gecontroleerd naar beneden laten vallen, desnoods over meerdere hoogteverschillen, dan heb je hetzelfde effect.

Ook een mogelijkheid is om een flinke pijp aan te leggen langs de rivier. Door het hoogteverschil kan dan een generator aangedreven worden.
'Don't forget rule number 6'
Op 08-05-2009 14:26:57 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
tjerky: Dit is best wel geneuzel, want energie is eigenlijk onbeperkt voorhanden, (denk aan Tesla, of het H.A.A.R.P systeem, wat nu helaas enkel als wapen gebruikt wordt.) Alleen zorgt de kunstmatige schaarste er voor dat we allemaal braaf blijven betalen.......
Nee, dank u.
Op 08-05-2009 18:19:10 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
Picobyte: Er is aan zonne energie in de energie mix nog een bijkomend voordeel.
Conventionele centrales in onze regionen hoeven er minder vermogen voor stand-by te houden omdat de daglicht tijd vast ligt en altijd mee loopt met het verbruiks ritme van de bevolking.
Verder zijn wolken doorgaans redelijk goed op de korte termijn te voorspellen Tennet kan binnen een kwartier al een paar honderd megawatt noodstroom bijschakelen en dat is ruim voldoende om de grote centrales ook een tandje harder te laten lopen.
Niet dat zoiets snel zal gebeuren dat is sneller een probleem bij wind energie.
Ik woon langs de duitse grens waar veel windmolens staan en die worden bij teveel wind aanbod gewoon uit gezet.
Er staat in duitsland namelijk meer dan 6000MW van die ventilators he en als er te veel spanning op het net is zijn die dingen gewoon het makkelijkst kosteloos uit te zetten.
Een grote centrale heeft een enorme oven en stoomketel die je niet zomaar ff uit zet
Windmolens zijn lastig als je er te veel van hebt, er moet balans zijn tussen vraag en aanbod dus van alles een beetje is best goed.
Van mij mag er best nog een kerncentrale bij komen en zowiezo moet een nieuwe reactor voor medisch onderzoek ook eens snel gebouwd gaan worden.
Dat nuke power ook mensen levens kan redden raakt altijd weer onder gesneeuwd.
In plaats van een kern centrale zou een huisvuil kraker overgens nog beter zijn.
Daar zijn ook filmpjes van...

Leuk voor thuis?? je eigen kraker centrale


(bericht gewijzigd op 8-5-2009 19:53:38)
Stroom moet vloeien.
Op 08-05-2009 19:53:05 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
Cultuurmeneer: Al Gore 'Updates' op TED: 'Alarming new slides depict a worsening climate crisis!'

http://www.ted.com/index.php/talks/al_gore_warns_on_latest_climate_trends.html
God... Dat ben je zelluf!
Op 09-05-2009 11:24:50 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
john voorts: Biomassa is momenteel zeer veel in het nieuws als alternatieve manier voor het opwekken van energie. Zo willen ze het mestoverschot op gaan lossen door dit mest om te zetten in energie.
bron: http://www.goedkoopste-energieleverancier.nl/component/content/article/78-de-verschillende-manieren-voor-het-opwekken-van-energie
Op 29-09-2011 14:05:42 | Kudos: 0 Bericht positief waarderen
 Directe link naar reactie Meld ongepaste reactie
Sitemap - © 2016Grenswetenschap.nl - Reageervoorwaarden