‘Windenergie en golfslag helemaal niet hernieuwbaar’

Share Button

Aanhangers van alternatieve energiebronnen prijzen graag windenergie en golfslagenergie aan als DE oplossing van onze afhankelijkheid van fossiele, vervuilende energiebronnen. Maar hebben ze wel gelijk? Nee, zegt een natuurkundige. We putten zo namelijk de schaarse vrije energie op aarde uit.

Vrije energie en totale energie
Niet alle joules zijn gelijk geschapen. Alleen met bepaalde vormen van energie is nuttige arbeid te verrichten. De energieinhoud van een tropische oceaan is bijvoorbeeld enorm, maar kan pas afgetapt worden als er een koudereservoir in de buurt is. Vandaar dat natuur- en scheikundigen onderscheid maken tussen totale energie en vrije energie. Vrije energie is het deel van alle energie dat om te zetten is in een andere vorm van energie. Elektriciteit en beweging zijn een goede voorbeelden van pure vrije energie. Alle bewegingsenergie of elektrische energie is namelijk af te tappen zonder dat er warmte vrijkomt.

Windenergie en golfslagenergie tappen vrije energie af
De redenatie van Axel Kleidan van het Max Planck Instituut voor Biogeochemie in het Duitse Jena, is als volgt.

Er bestaat ook peak wind, zegt klimaatfysicus Axel Kleidan.

Er bestaat ook peak wind, zegt klimaatfysicus Axel Kleidan.

Wind ontstaat door luchtdrukverschillen. Deze op hun beurt worden weer veroorzaakt door ongelijkmatige verhitting van het aardoppervlak. Zo zal een watermassa de temperatuursschommelingen matigen een een onbegroeide woestijn sterk opwarmen en afkoelen. Golfslag is dan weer het gevolg van winden. Stel, we zouden alle wind- en golfslagenergie op aarde af gaan tappen. Dat zou namelijk nodig zijn, willen we ons fossiele energieverbruik (op dit moment 17 terawatt, TW) vervangen door wind en golfslagenergie. 17 TW is veel: meer vrije energie dan er bijvoorbeeld wereldwijd uit vulkanen en geisers vrijkomt.

Dan zou dit betekenen dat er minder vrije energie beaschikbaar is in de atmosfeer. Op dit moment wordt die vrije energie benut om lucht of water te mengen. Dit mengingsproces zal stil komen te liggen met als gevolg een deken van verstikkende, stilstaande lucht en een zee waarin onvoldoende menging plaatsvindt (met als mogelijk gevolg dode zones).Op dit moment wordt maar een kleine fractie van het potentieel aan windenergie (enkele tientallen TW) geoogst. Zou dit echter toenemen tot een aanzienlijk deel van de totale hoeveelheid wind, dan voorziet Kleidan moeilijkheden. De totale hoeveelheid wind zou afnemen, wat ook de efficiƫntie van windmolens af zou doen laten nemen.

Zonne-energie: wel een oplossing
Kleidan ziet twee bronnen van alternatieve energie die wel op grote schaal toepasbaar zijn. Om te beginnen: zonne-energie. Vooral in de woestijnen worden grote hoeveelheden vrije energie (de zonnestraling) rechtstreeks omgezet in warmte. Het massaal plaatsen van zonnepanelen in de woestijn zou hiermee een goede manier zijn om vrije energie te onttrekken zonder dat dit klimaatconsequenties heeft. Wel zullen deze panelen efficiƫnter moeten zijn dan die nu worden gebruikt. Ook moeten we niet vergeten dat alle vrije energie uiteindelijk eindigt als warmte. We kunnen ook indirect zonne-energie benutten door de woestijnen vol te zetten met groene planten. Ook dit zou de hoeveelheid vrije energie vergroten zonder dat die wordt onttrokken aan de rest van hete ecosysteem, integendeel zelfs.

Een probleem is wel dat voor moderne zonnepanelen schaarse metalen nodig zijn als selenium, indium en tellurium. Zonne-energie onderzoekers moeten zich, stellen diverse onderzoekers, dan ook richten op zonnecelontwerpen waar veel voorkomende elementen zoals ijzer, koper of silicium in verwerkt worden.

Bronnen
New Scientist
Earth System Dynamics

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

4 reacties

  1. Barry schreef:

    Als je het hebt over modernere zonnecellen: Er bestaan ook nog zoiets als de polymeerzonnecellen.
    Deze zonnecellen zijn gebaseerd op, zoals Germen ook al vermeldde, silicium. Het winnen van silicium is duur en omslachtig zoals beschreven in de onderstaande link maar hoe dan ook op den duur altijd rendabel.

    http://nl.wikipedia.org/wiki/Polymeerzonnecel

    Zoals ik het zie slaat Axel Kleidan zowieso de plank mis, zolang als de aarde ronddraait zullen er altijd windstromingen zijn. Het is ook wel erg naief om een berekening te maken die alleen maar gebaseerd is op de mogelijkheid dat 6 miljard mensen tegelijk windenergie en golfslagenergie gaan gebruiken. Er zijn zoveel meer mogelijkheden op het moment.

  2. Arthur Vermeulen schreef:

    Zie 3e sheet van deze presentatie van TUe: http://w3.tue.nl/fileadmin/de_universiteit/Onderzoek/Scholen_instituten/Eindhoven_Energy_Institute/Presentaties_6_april_2010/Richard_vd_Sanden.pdf

    De beschikbare hoeveelheid windenergie is 200 keer de totale wereldenergievraag. Dat strookt niet met de aanname in dit artikel dat je alle wind en golfslagenergie zou moeten aftappen om aan de energiebehoefte te voldoen.

  3. a bos schreef:

    ”Een probleem is wel dat voor moderne zonnepanelen schaarse metalen nodig zijn als selenium, indium en tellurium. ”

    NIET ALS JE CSP TOEPAST. Spiegels kunnen van glas of metaal zijn.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger