Eendragt Wind Eendragt Zon Eendragt Leden Mijn verbruik inloggen Mijneendragt

Duurzame energie (Bron: Wikipedia)

Windturbines produceren duurzame energie

Duurzame energie is energie waarover de mensheid voor onbeperkte tijd kan beschikken en waarbij, door het gebruik ervan, het leefmilieu en de mogelijkheden voor toekomstige generaties niet worden benadeeld.

Vormen van duurzame energie zijn bijvoorbeeld zonne-energie en windenergie, een bron die nog vele jaren beschikbaar zal zijn.

Duurzame energie wordt vaak gelijk gesteld met hernieuwbare energie. Er is echter een verschil. In de Europese Unie wordt ook vaak gepraat over low carbon energy, 'lage CO2 energie'. Deze termen worden vaak gebruikt ter ondersteuning van energiebronnen die niet algemeen worden erkend als duurzaam of hernieuwbaar, zoals elektriciteit uit kolencentrales met CO2 afvang en opslag, of kernenergie. Biomassa is weliswaar een hernieuwbare energiebron, maar -indien op grote schaal toegepast- niet duurzaam, daar het ten koste kan gaan van de natuurlijke omgeving en bovendien op gespannen voet met de wereldvoedselvoorziening en de kleinschalige landbouw kan staan.


Vormen van duurzame energie

Bio-energie

  • Biobrandstof: Biologische methoden die gebaseerd zijn op fotosynthese, bijvoorbeeld het gebruik van biologisch afval of het kweken van bacteriën die oliën produceren. Ook bomen, olifantsgras of andere snelgroeiende planten die verbrand- of vergistbare biomassa genereren zouden kunnen worden gebruikt. De efficiëntie van dit proces is gering omdat de fotosynthese slechts 1% van de energie van de zon kan benutten. Daar staat tegenover dat biomassa kan worden gebruikt om rechtstreekse vervangers van de huidige fossiele energie te produceren. Er bestaan technieken om biomassa om te zetten in ethanol, diesel of methaan. Een groot bezwaar is echter de grote benodigde oppervlakte per energie-eenheid, waardoor dichtbevolkte industrielanden moeten uitwijken naar de ontwikkelingslanden en daar de natuurlijke omgeving, de voedselproductie en de inheemse landbouw kunnen verdringen.

 Geothermische energie

  • Geothermische energie - Het winnen van warmte uit de aardbodem.
  • Koude-Warmte-opslag

 Zonne-energie

  • Zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit via PV cellen, Tegenwoordig vaak Zonnestroom genoemd.
  • Zonnecollectoren zetten zonlicht om in warmte. Vooral goedkope, grote versies, zoals buizen in asfalt, buitenwanden en dakbedekking, kunnen in combinatie met warmteopslag in grondwater en een warmtepomp juist in Nederland en België tot enorme CO2-reducties in de verwarmingssector leiden.
  • Energiedaken zetten eveneens zonlicht om in warmte (zonder zichtbaar te hoeven zijn in/op een gebouw).
    • Thermische zonne-energie. Dit is een algemene term voor 3 soorten energietoepassingen. De eerder genoemde zonneboiler en ruimteverwarming, zoninstraling door ramen in gebouwen, dus benutting zonder speciale apparaten, en Concentrated Solar Power (CSP) genoemd in het Engels. Dit is vooral in zuidelijke landen toepasbaar. CSP is het door middel van spiegels concentreren van zonlicht op een te verhitten medium, dat op zijn beurt gebruikt wordt om stoom op te wekken voor de aandrijving van turbinegeneratoren. Een techniek die uitsluitend, maar zeer bruikbaar is voor grootschalige energieopwekking, zoals bij de sinds midden jaren tachtig in bedrijf zijnde zonnekrachtcentrale bij Kramers Junction, Californië (USA).
  • Zonnetoren - Door middel van zonnewarmte wordt er in een verticale pijp een constante luchtstroom ontwikkeld. Dit systeem kan een vermogen hebben gelijk aan een conventionele elektriciteitscentrale.
  • Fotoëlektrochemische cellen. Deze hebben in plaats van twee lagen vaste stof als elektroden, één halfgeleidende vaste stof als elektrode en een vloeistof als de andere. Ze kunnen zonlicht direct gebruiken om water te ontleden in waterstof en zuurstof. De Engelse term PEC (Photoelectrochemistry) wordt gebruikt om aan deze technieken te refereren. Dit geldt natuurlijk alleen als een duurzame vorm van energie als de grondstoffen niet uit fossiele brandstoffen worden gemaakt.
  • Passieve zonne-energie. Passieve methoden voor het winnen van zonne-energie. Hierbij kan gedacht worden aan huizen en gebouwen die zo worden gebouwd dat de zon direct maximaal de ruimtes kan verwarmen, bijvoorbeeld met grote ramen aan de zonkant en kleine raampjes aan de schaduwkant. Wel is het dan verstandig een manier te bedenken om in de zomer de zon buiten te kunnen houden. Dit kan bijvoorbeeld een boom met bladerval zijn. Maar ook een overstek waar de zon in de winter onderdoor schijnt en in de zomer niet. Deze overstek kan dan ook dienen om bijvoorbeeld zonnepanelen op te plaatsen.

 Windenergie

  • Een windturbine gebruikt de kracht van de wind om een elektrische generator aan te drijven en zo elektriciteit op te wekken. Wind ontstaat doordat luchtstromingen van een hogedrukgebied naar een lagedrukgebied stromen om zo onevenwichten in luchtdruk op te heffen. Die onevenwichten in luchtdruk ontstaan door verschillen in zonneinstraling op het aardoppervlak. Op deze manier gezien ligt dus ook dit soort zonne-energie aan de bron van windenergie, zoals de zonne-energie ook aan de bron ligt van bijvoorbeeld de energie opgeslagen in biomassa.

 Energie uit water

  • Golfslagenergie - De beweging van de golven van de zee wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken.
  • Getijden-energie - De verschillen in waterhoogte van de getijden worden via turbines in elektrische energie omgezet.
  • Blauwe energie - is de energie die kan worden gewonnen door het verschil in zoutconcentratie tussen zeewater en zoetwater.
  • Hydro-elektrische energie - Energie winnen uit hoogteverschillen van water, meestal door de bouw van een stuwdam of bij een natuurlijke waterval.
  • OTEC (Afkorting van het Engelse Ocean thermal energy conversion). Deze techniek maakt gebruik van het temperatuurverschil tussen het oppervlaktewater en de diepere lagen van de oceaan om elektriciteit op te wekken.
 Lichaamskracht Dit is een aloude duurzame energieleverancier. Zoals fietsen of paardrijden. Al fietsend kan elektriciteit opgewekt worden om het fietslicht te doen branden.  Duurzame energie in Nederland
Aandeel duurzame elektriciteit uit binnenlandse energiebronnen (in % van het totale elektriciteitsverbruik in Nederland)
De productie van duurzaam opgewekte elektriciteit of groene stroom groeit in Nederland zeer langzaam in vergelijking met andere Europese landen. Redenen hiervoor zijn de afschaffing van subsidies na het kabinet Paars II, de winst die de staat behaald op benzinebelastingen en de invloed van grote energieconcerns als Shell op de overheid. Echter is Nederland wel gebonden aan internationale verdragen over het terugdringen van de afhangkelijkheid van niet-hernieuwbare energiebronnen en zijn er in lijn hiermee in afgelopen jaren enkele vernieuwingen geïntroduceerd zoals het gebruik van biobrandstoffen in traditionele kolencentrales. In hoeverre dit werkelijk duurzaam is is niet duidelijk. Andere technieken zoals wind-, water- en zonne-energie worden nog maar amper gebruikt. Met name windenergie word steeds meer gebruikt in Nederland. In de grafiek hiernaast staat dit weergegeven. In 2009, was het aandeel van groene stroom (inclusief biobrandstof) gestegen naar 8,9% van het verbruik (2008: 7,5% en 2007: 6%). Met deze toename ligt Nederlands iets voor op haar doelstelling. Echter heeft de EU Nederland gewezen op het feit dat verbranding geen duurzame aanpak is, en het echte percentage duurzame energieproductie in Nederland dus veel lager ligt. Tevens komt de toename niet voort uit een opschaling van duurzame productie, maar door een algehele lagere elektriciteitsconsumptie in verband met de economische crisis. Het zijn vooral centrales die steenkool en gas als brandstof gebruiken die minder hebben geproduceerd. Uit voorlopige cijfers van het CBS blijkt dat ook in 2010 de groei doorzet en het percentage boven de 9% uitkomt.  Duurzame energie in België Aandeel van de verschillende hernieuwbare bronnen in de finale bruto duurzame energieproductie in 1999.
39.9% houtafval
34.2% hout
14.9% verbrandingsovens
6.3% hydro-elektriciteit
2.8% biomethanisering
1.4% geothermiek warmtepompen
0.5% windkracht
productie uit hernieuwbare energiebronnen VlaanderenWalloniëBelgië
2000 170 GWh 663 GWh 833 GWh
2001 224 GWh 655 GWh 879 GWh
2002 326 GWh 645 GWh 971 GWh
2003 437 GWh 556 GWh 993 GWh
2004 628 GWh 671 GWh 1299 GWh
2005 967 GWh 849 GWh 1816 GWh
 Kosten en omvang van duurzame energie Van alle genoemde soorten duurzame energie zijn met de huidige stand van de techniek, nu nog maar een paar soorten relevant voor de bestrijding van het broeikaseffect en om de samenleving onafhankelijker te maken van leveranciers van fossiele energie.
  • Windenergie uit grote windturbines, meestal in windparken, voor de productie van duurzame stroom. Windstroom van het land is eigenlijk al goedkoper dan fossiel opgewekte stroom. In landen waar dit veel wordt toegepast, daalt de elektriciteitsprijs al. Stroom van een windpark op zee is nog ca 3 keer duurder, anno 2009. Het gebied in West-Europa omsloten door Spanje, Polen, Noorwegen, Ierland, Portugal, is zeer geschikt voor de winning van windenergie, omdat daar wel veel wind is, maar weinig extreme stormen.
  • Warmte voor ruimteverwarming door zoninstraling in gebouwen en woningen (bijvoorbeeld met grote ramen "op het zuiden")
  • Persoonlijke energie, zoals bij het fietsen. Deze beide laatste soorten lijken onbelangrijk, maar voorkomen het gebruik van fossiele brandstoffen.

Opkomende soorten zijn:

  • Zonnestroom is, anno 2009 nog duur (een factor 2 tot 10, afhankelijk van de benadering), maar de verwachting is dat vanuit Zuid-Europa van 2015 tot 2020 deze vorm van elektriciteit voor consumenten goedkoper zal worden dan fossiel opgewekte stroom uit een centrale. Als dat gebeurt, zal zonnestroom vanzelf heel populair worden.
  • Zonnewarmte in combinatie met heel goed geïsoleerde woningen en gebouwen. Er zijn al cv-ketels op de markt waar de ketel bij voorkeur warmte uit de zonnecollectoren benut voor ruimteverwarming, en pas op gas overschakelt als er zonnewarmte te kort is. Voor grote gebouwen en woonwijken wordt dit gecombineerd met Koude-Warmte-opslag in de ondergrond. Afhankelijk van het ontwerp is helemaal geen aardgas meer nodig of is het stookseizoen verkort. Dit soort systemen verbruikt wel weer meer elektriciteit dan de verwarming die alleen aardgas benut.
 Kernenergie niet duurzaam Kernsplijting is niet duurzaam want de voorraad uranium en thorium is eindig. Kernfusie is nog niet beschikbaar en het is nog niet bekend hoeveel energie en vervuiling de winning daarvan gaat opleveren.  Kernsplijting Bij de winning en de verrijking van uranium is energie nodig en er komt CO2 vrij. Deze hoeveelheid benodigde energie is afhankelijk van de concentratie van uranium in het erts. Naarmate dat armer wordt, komt meer CO2 vrij. Argumenten tegen kernsplijting zijn:
  • De voorraad kernbrandstof is eindig.
  • Kernenergie laat onze nazaten met een aanzienlijke last van het kernafval. Met de huidige stand van de techniek voor 10 tot 100.000 jaren.
  • Publieke acceptatie van kernenergie en de splijtstofcyclus.
  • Veiligheidsrisico’s van kerncentrales en andere onderdelen van de splijtstofcyclus.
  • Levensduur en beheer van nucleair afval, vooral het hoogradioactief afval.
  • Verspreiding (proliferatie) van nucleair materiaal en kernwapens.
  • Kosten van kernenergie.
  • Industriële ontwikkeling (lokale kennisinfrastructuur, belangstelling afnemers, spin offs, werkgelegenheid).
  • Lock-in effecten (effect op ontwikkeling niet-kernenergie opties).
De bovenste twee argumenten zijn de belangrijkste uit de Brundtland-definitie voor duurzaam. Er dient opgemerkt dat kernsplijting, behalve op uranium-plutonium (zoals in alle huidige centrales), ook op thorium kan toegepast worden. Thorium is een veel voorkomend materiaal, en het radioactieve afval dient ca 300 jaar te worden opgeslagen (kortlopend). De ontwikkeling van dit type centrales werd gestopt daar ze totaal ongeschikt zijn om plutonium te genereren dat kan gebruikt worden voor militaire doeleinden.  Kernfusie De grondstoffen voor kernfusie (deuterium, tritium) zijn virtueel onuitputbaar. Het lijkt er tot nu toe op dat er bij praktische toepassing van kernfusie enige radioactieve vervuiling vrij kan komen door de bestraling waaraan het materiaal van de installatie blootgesteld wordt. Deze radioactiviteit heeft echter een korte halveringstijd en zal daardoor geen structureel probleem vormen. Kernfusie als praktische energiebron is op dit moment echter zowel technisch als economisch nog niet mogelijk, hoewel de principiële mogelijkheid wel is aangetoond. Volgens de gangbare ontwikkelingsscenario's zal het tot omstreeks 2050 duren alvorens kernfusie technisch en economisch haalbaar is. Sommigen vinden daarom dat het geld dat aan de ontwikkeling van de Kernfusiereactor in Zuid-Frankrijk wordt uitgegeven verspilling is. Zij hadden liever het geld naar onderzoek zien gaan naar duurzame energiebronnen om hun efficiëntie te verbeteren, zodat ze goedkoper worden en dus steeds meer terrein winnen tegenover de niet-duurzame bronnen.  Onderzoek Er is sinds de jaren van de eerste oliecrisis in 1973 onderzoek gedaan naar alternatieve technologie om beter gebruik te maken van de natuurlijke en onuitputtelijke energiebronnen als wind, zon, getijden en golven; onder andere aan het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) in Petten en het TNO instituut voor milieu, energie en procesinnovatie. Met name in kringen van de oliemaatschappijen werd dit soort onderzoek met enige argwaan bekeken, voor een deel omdat men beducht is de grip op de energiemarkt gedeeltelijk kwijt te raken. Andere oliemaatschappijen (Shell) zijn zelf in dit soort onderzoek gestapt. Door de stijgende olieprijs staat Duurzame energie weer volop in de belangstelling. Dit omdat de kostprijs van energie opgewekt met fossiele brandstof stijgt waardoor deze dicht tegen de prijs van energie opgewekt door duurzame energiebronnen komt.  Afhankelijkheid Na de eerste oliecrisis van 1973 is in het westen naarstig gezocht naar nieuwe voorraden fossiele brandstoffen. Deze zijn ook gevonden. Onder andere onder de Noordzee en in de golf van Mexico. Doordat deze voorraden langzamerhand opraken, worden de westerse landen weer meer en meer afhankelijk van olieproducerende landen, waarvan een aantal een regime kent, dat in die Westerse landen in aanzienlijke mate als bedenkelijk beschouwd wordt, zoals Rusland, Iran, Saoedi-Arabië en Venezuela. Om niet geheel afhankelijk te worden van deze landen is men naarstig op zoek naar alternatieve vormen van energie.  
 
Relaties
Ondersteunen