§4 Duurzame energie

Figuur 1: Duurzame energiebronnen

Duurzame energie

Het afremmen van klimaatverandering wordt vooral gezocht in het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen. Als eerder geleerd hebben we op natuurlijke processen geen invloed. Hoewel we deze natuurlijk ook versterken als we niet gaan opletten. Daarnaast zitten we wel met het feit dat er de komende jaren een steeds grotere vraag naar energie zal zijn.

Een sterke toename van de klimaatverandering ligt dus op de loer. Om dit zo veel mogelijk af te remmen wordt er veelvuldig ingestoken op het gebruik van duurzame energiebronnen. Deze zijn schoon, wat wilt zeggen dat ze geen broeikasgassen uitstoten bij de productie van energie. Er is een energietransitie gaande. Dit is de overgang van het gebruik van fossiele bronnen van energie, naar duurzame bronnen van energie.
De volgende bronnen zijn duurzame energiebronnen:
- Zonne-energie
- Wind energie
- Hydro-elektriciteit
- Biomassa
- Geothermische energie

Zonne-energie

Zonne-energie kunnen we in twee delen bekijken. Het meest bekende zijn natuurlijk de zonnepanelen. Deze panelen wekken elektriciteit op die we vervolgens kunnen gebruiken. Naast zonnepanelen kunnen we ook gebruik maken van zonnecollectoren. Deze collectoren verwarmen water wat door de collector heen stroomt met behulp van de zon. Zo komt het water warmer het huis binnen en hoeft het minder verwarmt te worden voor bijvoorbeeld de verwarming of om te douchen.

Wind energie

Grote windmolens vangen wind en door het draaien van de wieken kan elektriciteit opgewerkt worden. Windmolens zijn vele malen effectiever dan zonnepanelen. De gemiddelde windmolen werk evenveel stroom op dan 24 voetbalvelden aan zonnepanelen. Er zijn zelfs al windmolen die meer stroom opwekken dan 34 voetbalvelden.

Figuur 2: windenergie

Hydro-elektriciteit

Naast de zon en de wind kunnen we ook met water energie opwekken. Hierbij kunnen we gebruik maken van 2 mogelijke manieren.

De meest bekende manier zijn de stuwmeren (figuur 3) die in reliëf rijke gebieden aangelegd worden. Hierbij wordt een stuwdam gebouwd in de loop van de rivier. Achter deze dam zal zich een gigantisch meer vormen. Delen van de dam kunnen open gezet worden. Het water komt dan met grote kracht door de dam heen. Hierdoor kunnen turbines worden aangedreven die uiteindelijk weer elektriciteit kunnen opwekken.

Een minder bekende manier is het opwekken van energie door getijdenwerking met behulp van een getijdecentrale (figuur 4). Wanneer de verschillen tussen eb en vloed groot genoeg zijn kan de stroming van het water er voor zorgen dat “molens/wieken” onder water gaan draaien. Hiermee kan ook weer elektriciteit worden opgewekt.

In Nederland wordt vrij weinig hydro-elektriciteit opgewerkt. Dit komt omdat we niet voldoende reliëf hebben in Nederland. Ook het verschil tussen eb en vloed is op de meeste plaatsen niet voldoende om hier energie uit op te wekken.

Figuur 3: Stuwdam met stuwmeer

Figuur 4: Getijdencentrale

Figuur 5: CO2 kringloop biomassa

Biomassa

Get grootste gedeelte van de groene stroom in Nederland wordt opgewekt doormiddel van biomassa. Biomassa is het verbranden van organisch materiaal. Hierbij valt de denken aan hout-, groente-, fruit- en tuinafval, plantaardige oliën en dierlijke mest. Bij het verbranden van biomassa komt echter wel CO2 in de atmosfeer. Echter is dit geen extra CO2. De gedachten is namelijk dat de CO2 namelijk kort hiervoor is opgeslagen in het organisch materiaal en dus nog onderdeel uitmaken van het systeem (figuur 5). Bij fossiele brandstoffen komt wel extra CO2 in de lucht. Deze lag namelijk al miljoenen jaren opgeslagen in de ondergrond en maakt dus geen deel meer uit van het systeem.
Een kritische kanttekening is wel dat we bij het verbranden van biomassa meer CO2 uitstoten dan door de vegetatie kan worden opgenomen. Hoe duurzaam zijn we dus bezig?

Geothermische energie

De laatste vorm van duurzame energie die we behandelen is de geothermische energie. Hierbij wordt gebruikt gemaakt van de warmte in onze aardbol. We onderscheiden hierin twee manieren.
Bij aardwarmte halen we heet water uit de aarde. De hitte van dit water kunnen we gebruiken om elektriciteit mee op te wekken als te zien in figuur 9.

Natuurlijk kunnen we warm water uit de ondergrond ook gebruiken om mee te verwarmen (figuur 10). We maken hierbij gebruik van bodemwarmte. Water uit de aarde wordt opgepompt en geschikt gemaakt voor de verwarming. Het afgekoelde water gaat weer terug de bodem in.

Een kritische kanttekening is wel dat we bij het verbranden van biomassa meer CO2 uitstoten dan door de vegetatie kan worden opgenomen. Hoe duurzaam zijn we dus bezig?

Nadelen duurzame energie

Natuurlijk zijn er naast voordelen, het raakt niet of en het stoot geen vervuilende stoffen uit, ook grote nadelen aan deze vormen van duurzame energie. Zo is de productie niet altijd zeker. De zon schijnt niet altijd of het waait niet altijd. Daarnaast zijn duurzame energiebronnen duurder dan het gebruik van fossiele brandstoffen. Daar waar je met fossiele brandstoffen kunt produceren op het moment dat de vraag het grootst is ligt dit bij duurzame bronnen anders. Het opslaan van de energie is nu nog niet goed genoeg ontwikkelt. In de toekomst zal dit beter gaan. Dan kunnen we energie die geproduceerd wordt op een moment maar dan niet gebruikt wordt beter opslaan voor het moment dat het wel nodig is. Thuisbatterijen zijn al in ontwikkeling. Hoewel we al een flinke stap gezet hebben levert de duurzame energie nog lang niet voldoende op. De vraag is of we de volledige vraag naar energie kunnen realiseren met alleen duurzame bronnen. Horizonvervuiling is ook een punt van discussie (hieraan kunnen we ook zaken als slagschaduw en geluidsoverlast koppelen).