1. Energievoorziening

Als we over energievoorziening willen spreken, is het nodig dat we weten wat energie is. 

Energie is echter niet zo makkelijk te definiëren. Een eenvoudig antwoord is: energie is het vermogen om arbeid te kunnen verrichten. De belangrijkste energiebron voor de mens is het voedsel. Via ingewikkelde processen wordt ons voedsel omgezet in minder energierijke stoffen; de vrijkomende energie stelt de mens in staat arbeid te verrichten, zoals lopen, fietsen, bewegen, enz. Om een stofzuiger te laten functioneren is eveneens energie nodig. Wanneer we de stekker in het stopkontakt steken, werkt de stofzuiger, omdat deze door de elektriciteit in staat wordt gesteld om arbeid te verrichten (= het opzuigen van stof). De stofzuiger heeft dus elektrische energie nodig. Zo zijn er verschillende soorten energie. 

Waar komt energie nu vandaan? Energie komt van een energiedrager. Voedsel is voor de mens de belangrijkste energiebron. Voedsel wordt dan een energiedrager genoemd. 

Energiedragers zijn stoffen die de mogelijkheid hebben om energie af te staan, om zodoende in een energiebehoefte te voorzien. Voedsel voorziet de mens door middel van ingewikkelde processen van energie. Zo zijn er verschillende energiedragers.

1. Lichaamsenergie

Vele eeuwen lang is lichaamsenergie de enige mogelijkheid geweest om arbeid te verrichten. Met behulp van de energie van duizenden lichamen bouwden de Egyptenaren hun piramiden.

2. Water en wind

In het Midden-Oosten werd voor het eerst m.b.v. een waterrad de energie van een stromende rivier gebruikt om het land te bevloeien.

De Egyptenaren en Sumeriërs gebruikten al lange tijd kleine zeilschepen en maakten van de wind gebruik om hun schip in beweging te brengen. De wind was dus voor hen de energiedrager. Ook bij de windmolens werd deze natuurlijke energiedrager gebruikt om hout te zagen, graan te malen, papier te maken, enz.

De wetenschappelijke kennis nam toe en in 1712 bouwde de Engelsman Newcomen de eerste stoommachine. In de jaren '20 van de 19e eeuw werden er spoorlijnen aangelegd om bereden te worden door treinen die door stoomlocomotieven getrokken werden.

De Engelsman Michael Faraday legde in 1831 de grondslag voor het elektrische tijdperk door de vinding dat bewegingsenergie omgezet kon worden in elektrische energie (denk aan een fietsdynamo, waar bewegingsenergie in elektrische energie wordt omgezet). Tenslotte leidde deze ontwikkeling tot de bouw van de huidige elektriciteitscentrales.

Wat is nu het verband tussen stoom en stroom?

Om duidelijkheid hierover te krijgen, moeten we weten hoe zo'n elektriciteitscentrale functioneert.

In het linker gedeelte van de tekening (zie PDF) wordt warmte gebruikt om het water om te zetten in stoom. De stoom gaat naar een turbine (bovenste pijl) en brengt deze in een draaiende beweging. Via een as wordt deze beweging doorgegeven aan een generator.

In de generator draaien grote magneten langs spoelen van metaaldraden, waardoor elektriciteit ontstaat.

Door verbranding van een brandstof wordt water omgezet in stoom. Deze brandstof is de energiedrager. Wanneer men bij elektriciteitsopwekking gebruik maakt van wind of water, dan kan de energie van de wind of het stromend water direct via een as doorgegeven worden aan de generator. In ons land wordt de meeste elektriciteit gewonnen uit energiedragers waarmee warmte wordt opgewekt. Meestal zijn dat olie, aardgas of steenkool.

3. Steenkool

De hoeveelheid steenkoolreserves op de aarde is aanzienlijk groter dan de hoeveelheid olie- en aardgasreserves. Met de opkomst van de olie en het gas werd de steenkool steeds verder verdrongen. Dit niet alleen vanwege het feit dat olie per eenheid van energie goedkoper was, maar ook omdat er veel meer mankracht nodig was voor het winnen van kolen.

Op het ogenblik is het gebruik van kolen als energiedrager goedkoper dan gas of olie. Er zijn echter aan het gebruik van kolen ook nadelen verbonden. Gebruik van steenkool heeft, wanneer er geen beschermende maatregelen worden genomen, zeer vervuilende gevolgen voor ons milieu. Mogelijke oplossingen hiervoor zijn:

- zuivering van de rookgassen, wat met een zuiveringsinstallatie goed te doen is. Deze installaties zijn echter erg duur. Bovendien leveren deze weer andere milieuproblemen op.

- toepassing van schonere verbrandingsmethoden, door uit steenkool eerst olie of gas te maken. Wanneer dit als gas in de industrie en centrales gebruikt wordt, vindt er een minimale milieuvervuiling plaats.

Steenkool kan ook gebruikt worden om langs een chemische weg olieprodukten te maken. In Duitsland wordt dit al op grote schaal gedaan en in Zuid-Afrika zijn op het ogenblik al drie grote fabrieken. Dit is echter een kostbaar proces.

Deze methoden worden nog nader onderzocht. Ook steenkool als energiedrager heeft zijn voor- en nadelen. 

4. Olie

Buiten het Oostblok en China is meer dan de helft van alle verbruikte energie in de wereld afkomstig uit olie. Op het ogenblik produceren de OPEC-landen ongeveer de helft van alle olie in de wereld. Ruim 90% van hun produktie wordt uitgevoerd naar gebieden waar veel olieverbruikers wonen, zoals Japan, de Verenigde Staten en Europa.

Olie is dus een belangrijke energiedrager en het blijkt dat veel landen afhankelijk zijn van de OPEC-landen, aangezien zij olie moeten invoeren.

Tegenwoordig verhogen de OPEC-landen regelmatig hun olieprijs. Deze prijsverhogingen hebben verschillende konsequenties. Laten we Nederland als voorbeeld nemen. Nederland voert olie van de OPEC-landen in. Als de prijs omhoog gaat, moet de regering meer uitgeven, met het gevolg dat veel prijzen stijgen. De burgers moeten o.a. meer voor elektriciteit betalen, met als gevolg dat ze zuiniger gaan leven. De uitgaven van de regering worden daardoor groter dan de inkomsten en de economie gaat achteruit. 

Een ander belangrijk gevolg van de prijsstijging is dat andere brandstoffen t.o.v. olie goedkoper en dus aantrekkelijker worden.

OPEC

De Organization of Petroleum Exporting Countries (OPEC) werd in september 1960 door Iran, Irak, Koeweit, Saoedi- Arabië en Venezuela opgericht. Later zijn de volgende landen als leden toegetreden: Qatar, Indonesië, Libië, Abu Dhabi, Algerije, Nigeria, Ecuador en Gabon.

5. Aardgas

Aardgas is voor veel landen, waaronder ook Nederland, een belangrijke energiedrager. Van het totale energieverbruik van de wereld (buiten China en het Oostblok) is 17% afkomstig van aardgas. De Verenigde Staten nemen meer dan de helft van de wereldproduktie voor hun rekening.

Vanaf de gasvelden wordt het gas m.b.v. pijpen naar een installatie vervoerd die het gas vloeibaar maakt. Vandaar wordt het vloeibare gas in speciale tanks opgeslagen. Per boot, die speciaal daarvoor gebouwd is, wordt het vervoerd en weer in een opslagruimte opgeborgen. Voordat het gas voor gebruik geschikt is, moet de vloeibare vorm weer worden omgezet in de gasvorm. 

Het is duidelijk dat aardgas geen goedkope energiedrager is. De gasprijzen zijn lange tijd kunstmatig laag gehouden op last van de overheid. Eén van de gevolgen hiervan is dat het minder aantrekkelijk wordt om nieuwe velden te zoeken en tot ontwikkeling te brengen, vanwege de hoge kosten die hieraan verbonden zijn. Ondanks de kosten verwacht men dat de aardgashandel nog aanzienlijk zal groeien.

Iedereen weet dat gas gevaarlijke eigenschappen heeft. Gelet op de gevaarlijke eigenschappen en de grote hoeveelheden waarin het vervoerd wordt, is het noodzakelijk om goede veiligheidsmaatregelen in acht te nemen.

Tenslotte

De wetenschappelijke kennis neemt steeds toe. Wetenschappers zijn telkens bezig om een nieuwe energiedrager te zoeken. Zo kwam men ook tot de mogelijke toepassing van kernenergie. Daarbij wordt gebruik gemaakt van kernsplijting om warmte op te wekken.

In het volgende hoofdstuk gaan we hier verder op in.

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Terug naar resultaten Printen