4. Alternatieve energie

Is de energievoorziening in de wereld afhankelijk van kernenergie? Is kernenergie onmisbaar? Zijn er geen andere oplossingen voor het energieprobleem te vinden?

Aan deze vragen is al enige aandacht geschonken in het eerste hoofdstuk. Denk aan steenkool en de mogelijkheden daarmee. Op het ogeblik zijn de belangrijkste fossiele energiebronnen olie, aardgas en steenkool. Toch zijn er nog meer mogelijkheden. In dit hoofdstuk willen we een aantal alternatieve energiebronnen bespreken.

1. Zonne-energie

Zouden we alle energie van de zon kunnen opvangen en gebruiken, dan zouden er geen energieproblemen meer zijn. Het is echter niet mogelijk om deze energie volledig te benutten. Toch kan zonne-energie een bijdrage leveren aan de energiebehoefte. Daarvoor zijn twee methoden mogelijk:

Zonnecollectoren: Een zonnecollector bestaat uit een goed geïsoleerde bak waarin onderin een plaat ligt waar water door stroomt (zoals een radiator). Het is ook mogelijk om in plaats van water lucht te gebruiken. De bak is afgedekt met een of twee lagen glas. Het water wordt verwarmd. De temperatuur die bereikt wordt is niet bijzonder hoog, maar wel genoeg om te gebruiken voor ruimteverwarming en warmwater-voorziening in woningen.

Een collector die hiervoor gebruikt wordt staat bekend als een vlakke collector.

Een ander soort is de concentrerende collector. Bij deze collector worden de zonnestralen met behulp van spiegels of lenzen op één bepaald punt gebundeld. Zo zijn veel hogere temperaturen bereikbaar. Het water kan door deze hoge temperatuur aan de kook gebracht worden waardoor stoom ontstaat. Deze stoom kan via een turbine een generator aandrijven waardoor elektriciteit opgewekt wordt.

Deze collectoren zijn alleen bruikbaar in landen waar veel directe zonnestraling is.

Zonnecellen: Zonnecellen zetten niet zoals zonnecollectoren de energie om in warmte. Door gebruik te maken van de eigenschappen van bepaalde stoffen die bekend staan als halfgeleiders, wordt zonne-energie direct omgezet in elektrische energie. In de stof (halfgeleider) ontstaat vanwege de warmte een elektrische stroom.

De halfgeleiders moeten voor gebruik in de zonnecellen gezuiverd worden. Dit is een duur proces. Een vierkante meter zonnecellen kost op het ogenblik nog duizenden guldens. Wil men een zonnecellencentrale bouwen, dan heeft men een grote oppervlakte nodig. Het is derhalve de vraag of het mogelijk is om zonnecentrales te bouwen.

2. Wind-energie

Met wind-energie bedoelt men de opwekking van elektriciteit m.b.v. windmolens, oftewel windturbines. Deze windturbine brengt een generator in beweging die elektriciteit opwekt. Nadeel is dat deze windturbines slechts elektriciteit kunnen opwekken als er een gunstige wind waait. De praktijk is dat het soms windstil is en een andere keer stormt zodat de windturbine stil gezet moet worden omdat hij anders uit elkaar zou vliegen. Bij windstilte en storm kan er dus geen electriciteit opgewekt worden. Een oplossing zou zijn om elektriciteit op te slaan voor het moment dat de turbine niet in beweging is, zodat ook dan elektriciteit beschikbaar is. Een aantal mogelijke oplossingen in deze richting worden bestudeerd. Wat het kleinschalige gebruik ervan betreft, kan wind-energie een goede toekomst hebben. Tuinders en boeren kunnen voor allerlei doeleinden hun windmolen laten draaien. Zou men in plaats van een elektriciteitscentrale van 1000 megawatt windmolens (windturbines) willen gebruiken, dan zou men ca. 1200 van deze molens moeten bouwen in een park met een oppervlakte van enkelen honderden vierkante kilometers.

3. Motorbrandstof uit planten

Suikerriet kan worden uitgeperst om uit het sap langs chemische weg ethanol te winnen. De ethanol kan worden gemengd met benzine en bij benzinestations gebruikt worden. Worden de motoren aangepast, dan is het mogelijk om op pure ethanol te rijden.

Ethanol kan behalve uit suikerriet ook worden gemaakt uit suikerbieten, maïs, cassave, sorghum (een graangewas), ananas, aardappelen, eucalyptusbomen, populieren, snel groeiende waterplanten enz.

Een belangrijk bezwaar tegen deze energiebron is dat er veel landbouwgrond voor nodig is. In landen waar genoeg landbouwgrond beschikbaar is, behoeft dat geen groot bezwaar te zijn.

4. Vergisting van afval

Industrie en huisgezinnen leveren grote hoeveelheden afval.

Ongeveer de helft hiervan bestaat uit materiaal dat valt onder het begrip biomassa. Dit materiaal kan door gisting omgezet worden in biogas, wat tot voor meer dan de helft kan bestaan uit methaan. Methaan is een gas dat ook het hoofdbestanddeel is van aardgas.

Toepassing op grote schaal biedt echter weinig mogelijkheden omdat het niet erg rendabel is. Toepassing op kleinere schaal biedt betere kansen.

5. Verbranding van afval

Dit alternatief biedt meer mogelijkheden dan vergisting. Hoewel het een kostbare methode is, kan het een aanzienlijke besparing opleveren. Er wordt veel onderzoek uitgevoerd om afvalcentrales efficiënt te laten draaien.

6. Waterkracht

Waterkracht is op het ogenblik een belangrijke bron van energie. Op verschillende plaatsen in de wereld wordt water gebruikt om waterturbines aan te drijven die via grote generatoren zorgen voor de produktie van elektriciteit. Het water wordt dan verzameld in stuwmeren en via pijpen naar de turbines geleid. Waterkracht is een goedkope vorm van energie, alhoewel er wel een paar beperkende omstandigheden aanwezig zijn. Ten eerste ligt een deel van de nog ongebruikte waterkracht in afgelegen gebieden, ver van de geïndustraliseerde wereld. Dit zou bijvoorbeeld i.v.m. het vervoer van de opgewekte elektriciteit, grote economische problemen met zich meebrengen.

Ten tweede worden de belangen van boeren, industrieën en scheepvaartbedrijven vaak geschaad wanneer een rivier afgedamd wordt. Lang niet alle beschikbare mogelijkheden kunnen daarom benut worden.

In Nederland wordt op zeer kleine schaal van waterkracht als energiebron gebruik gemaakt en wel bij de stuw in de Lek bij Hagestein.

7. Energie uit oceanen 

Eb- en vloedbewegingen, temperatuurverschillen en de golfbeweging in oceanen kunnen in beginsel eveneens worden gebruikt als energiebron. Wanneer het getij-verschil groot genoeg is, kan men bij vloed een dam (die de riviermond afsluit) of bassin laten vollopen. Schuiven die in de dam zijn aangebracht worden gesloten als het bekken vol is. Bij eb laat men dan het water weer wegstromen door de in de dam aangebrachte turbines. 

Het getijdeverschil moet echter groot genoeg zijn wanneer men zo'n getijdecentrale wil vestigen. 

Bij zogenaamde oceaancentrales wordt gebruikt gemaakt van de temperatuurverschillen tussen oppervlaktewater en diepere lagen in tropische zeeën, of tussen oppervlaktewater en koude poollucht. Een derde mogelijkheid is om de golven te gebruiken om energie op te wekken. In dit geval kan gesproken worden van indirecte windenergie.

8. Aardwarmte 

Aanzienlijke hoeveelheden energie kunnen opgewekt worden door gebruik te maken van water en stoom die bij hoge temperatuur en druk in de aarde opgesloten liggen. Een gemeentelijk energiebedrijf, onder de rook van Rotterdam, maakt hiervan gebruik.

Tenslotte 

Hoewel er veel gesproken wordt over alternatieve energiebronnen, is de bijdrage die van deze bronnen in de eerstvolgende decennia verwacht kan worden, vermoedelijk zeer bescheiden. Gezien de ernst van de energiesituatie, rechtvaardigt het onderzoek naar de bruikbaarheid hiervan extra inzet.

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.

Printen