duurzame energie

Het zonnespectrum. Het gedeelte onder de gele curve is het zonlicht zoals in de ruimte, het rode gedeelte bereikt het zeeniveau. Bron: Wikimedia Commons

Commerciële zonnecel bereikt 40% efficiëntie

3 reacties / Ideeën en techniek, Techniek, Wetenschap / Door / 8 december 2014

De vinding verdubbelt de bestaande efficiëntie. Door een nieuwe techniek maakt een team Australiërs gehakt van de beruchte Shockley–Queisser limiet. Hun vinding is, zeggen ze, met gemak toe te passen in commerciële productielijnen.

Waarom is efficiëntie belangrijk?
Zonnepanelen kunnen slechts een klein deel van de beschikbare zonne-energie in elektriciteit omzetten. De doorsnee commercieel verkrijgbare zonnepanelen halen tussen de 15 en 20 procent. Voor zonnefarms is dit niet zo’n punt. Landbouwgrond, en zeker woestijngrond, is niet erg duur en valt qua kostprijs in het niet vergeleken met de kosten per watt vermogen. Voor huizenbezitters, vooral in Nederland met de relatief kleine dakoppervlakte, ligt dit anders. Pas als zonnepanelen in staat zijn ook van een kleine oppervlakte veel energie op te wekken, wordt energieonafhankelijkheid haalbaar. Ook halveren de aanlegkosten als er maar half zoveel oppervlak met zonnepanelen belegd hoeft te worden.

Hoe werkt de vinding?
Zonlicht op zeeniveau bestaat uit fotonen met verschillende golflengtes, ruwweg tussen 250 nm (violet) en 1350 nm (nabij infrarood), met nog een venster tussen 1500 en 1750 nm. Voor zonnepanelen is er doorgaans een optimale golflengte. Deze is precies voldoende om een elektron uit de vanglaag te laten springen en daarvan de energie af te tappen. Te energierijke (korte) fotonen leveren energieverspilling op, het overschot aan energie wordt dan gedumpt als afvalwarmte. Te zwakke (lange) fotonen zijn niet in staat zijn het elektron te laten ontsnappen en dus geheel verloren gaan.

Het zonnespectrum. Het gedeelte onder de gele curve is het zonlicht zoals in de ruimte, het rode gedeelte bereikt het zeeniveau. Bron: Wikimedia Commons
Het zonnespectrum. Het gedeelte onder de gele curve is het zonlicht zoals in de ruimte, het rode gedeelte bereikt het zeeniveau. Bron: Wikimedia Commons

De vinding van het team bestaat uit een optisch bandbreedtegevoelig filter, waardoor sommige golflengtes worden doorgelaten en andere worden teruggekaatst. Achter het filter bevindt zich een zonnecel, die is geoptimaliseerd voor de doorgelaten golflengte. Het teruggekaatste licht komt terecht op een andere zonnecel, die dan weer is geoptimaliseerd voor de golflengtes van het teruggekaatste licht. Deze constructie is omslachtig, maar lonend als gebruik wordt gemaakt van met spiegels geconcentreerd zonlicht, zoals in commerciële zonnefarms.

Toepassingen
Eén van de firma’s die meewerkten aan het project is het Amerikaane Spectrolab, dat speciale zonnecellen voor ruimtevaart en concentrators levert. Dit is ook de meest voor de hand liggende toepassing van deze vinding. Door de zonnecellen hiermee te upgraden, kan vrij eenvoudig de capaciteit van de concentrators worden verdubbeld.
Voor particulieren wordt deze vinding pas interessant, als er een elegant en betaalbaar systeem komt dat er voor zorgt dat, onafhankelijk van de zonnehoek, licht van een bepaalde golflengte altijd op de juiste zonnecel terecht komt. Mogelijk zou je kunnen werken met laagjes materiaal met een verschillende brekingsindex, of concentratorcellen met optische lichtgeleiders.

Bron
UNSW researchers set world record in solar efficiency, UNSW News, 2014

Tokelau is het eerste land ter wereld dat vaarwel zegt tegen fossiel. Tijd voor een feestje dus.

Mijlpaal: eerste land meer dan 90% op zonne-energie

9 reacties / Visionair leven, Visionaire projecten, Wereld / Door / 7 november 2012

De eilandengroep Tokelau, die bestuurd wordt door Nieuw Zeeland als autonoom landsdeel, is het eerste ‘land’ dat volledig over is geschakeld op zonne-energie. Waarnemers verwachten dat andere landen nu snel zullen volgen, nu de prijzen voor zonnepanelen in hoog tempo blijven dalen.

Tokelau is het eerste land ter wereld dat vaarwel zegt tegen fossiel. Tijd voor een feestje dus.
Tokelau is het eerste land ter wereld dat vaarwel zegt tegen fossiel. Tijd voor een feestje dus.

Tot nu toe was de elektriciteit op Tokelau, een paradijselijke groep van drie atollen in de Stille Zuidzee,  afkomstig van dieselgeneratoren. Deze waren lawaaiig, vervuilend en -het ergste voor het straatarme Tokelau- uitermate duur in verbruik. Zo gaf de bevolking van Tokelau, 1500 mensen, per jaar rond de 600.000 euro uit aan brandstof voor de generatoren. Al gauw een fiks deel van het jaarinkomen dus voor de bevolking, die moet rondkomen van rond de duizend euro per hoofd van de bevolking. Nu moet er wel bij vermeld worden dat de bevolking van Tokelau vrijwel geheel zelfvoorzienend is en weinig gebruik maakt van geld. Het project kostte in totaal 7 miljoen Nieuwzeelandse dollar (plm 4,5 miljoen euro per 7 november 2012)

Volgens projectleider Bassett-Smith, van  de Nieuw Zeelandse firma PowerSmart Solar, zal de verandering Tokelau in staat stellen geld te besteden aan sociale voorzieningen in plaats van aan brandstof.

De problemen van Tokelau met elektriciteitsopwekking zijn niet uniek. Alle eilandnaties daar kampen met het probleem van dure elektriciteit door de  zeer hoge transportkosten – de Stille Zuidzee beslaat bijna de helft van de oppervlakte van de aarde. Om deze reden is voor veel eilandnaties elektriciteit voor de gehele bevolking een vaak onbereikbare, en in ieder geval dure droom. De Nieuw Zeelandse minister van Buitenlandse Zaken, Murray McCully,  werkt samen om ook andere eilandnaties zoals Tonga en de Cook Eilanden om duurzame energiebronnen te ontwikkelen. Hij verwacht dat het voorspoedige verloop van het project – binnen de gestelde termijn en binnen het budget – ook andere Pacifische eilandstaten over de streep zal trekken.

De rest van de elektriciteit wordt overigens opgewekt met kokosnootolie. Wel rijden de motorvoertuigen nog op fossiele brandstof.

Bron
BBC (2012)

 

Video: mogelijkheden alternatieve energiebronnen beperkt in Noord-Europa

29 reacties / Analyses / Door / 9 juli 2012

Natuurkundige David MacKay laat in deze TED-lezing enkele kladblokberekeningen los op verschillende alternatieve energiebronnen. Hij gaat uit van de Britse landoppervlakte, met een gemiddelde bevolkingsdichtheid die in de buurt komt van Nederland, en het Britse energieverbruik van 125 kWh per persoon per dag (rond de vijfduizend watt per Brit).

Hiervan is negentig procent afkomstig van fossiele brandstoffen. De resultaten zijn ontnuchterend.

Overigens is McKay niet volledig. Hij vergeet het potentieel voor het winnen van getijden-energie mee te rekenen. Dit is voor Groot-Brittannië zeer hoog: 25-30 miljard watt (per Brit 500 W, toch nog tien procent van het energieverbruik). Hij onderschat ook het windpotentieel in de zeeën rond de Britse eilanden, rond  33 gigawatt (plm. 0,6 KW per Brit): dat op zich al is groot genoeg om het volledige Britse stroomverbruik te dekken (gesteld dat er een systeem voorhanden is om de pieken en dalen op te vangen). Ook is de benutting van elektriciteit veel hoger dan die van de chemische energie in benzine: rond  de factor drie hoger. De 125 kWh wordt zo behoorlijk veel lager.

De les is niettemin duidelijk. Het slimste is om ons energieverbruik fors te verminderen. Dit kan ook vrij pijnloos. De maximumsnelheid halveren zou het brandstofverbruik al met 75% terugbrengen, bijvoorbeeld.

Het Semprius zonnepaneel bestaat uit duizenden minizonnecellen met bijbehorende lenzen.

Efficiëntste zonnepaneel ter wereld ontwikkeld

14 reacties / Techniek, Wetenschap / Door / 20 februari 2012

Er is heel wat lef voor nodig om in de overvoerde markt voor zonnepanelen met een nieuw product te komen. Semprius, een start-up in samenwerking met de Duitse elektronicareus Siemens, durft het toch aan. Met reden. Hun zonnepaneel breekt alle efficiëntierecords voor ‘normale’ zonnepanelen met stukken.

Het Semprius zonnepaneel bestaat uit duizenden minizonnecellen met bijbehorende lenzen.
Het Semprius zonnepaneel bestaat uit duizenden minizonnecellen met bijbehorende lenzen.

Minilensjes met drie dunne laagjes
Semprius ontwikkelde een zonnepaneel dat gebruik maakt van kleine concentratorlenzen. Deze werken in combinatie met drie lagen galliumarsenide boven elkaar die elk gevoelig zijn voor een andere golflengte van het licht. Het gevolg is dat een veel grotere fractie van het licht in elektriciteit om wordt gezet dan in een “gewoon” zonnepaneel.

Een tweede voordeel is dat het gebruikte galliumarsenide veel meer zonlicht absorbeert dan silicium, het materiaal in de meeste zonnecellen.

 

Galliumarsenide: schaars en duur
Gallium is een schaars en dus duur metaal, dat een zo laag smeltpunt heeft dat het smelt in je hand. Het dodelijk giftige arsenicum komt veel meer voor, getuige, bijvoorbeeld, de vele slachtoffers van arsenicumvergiftiging door grondwater in onder meer Bangladesh. Deze zonnecel maakt zeer efficiënt gebruik van kleine hoeveelheden galliumarsenide door de concentratorlenzen die het zonlicht op een plekje, zo groot als een punt gezet met een balpen concentreren. Hierdoor is er per vierkante meter zonnepaneel toch maar enkele grammen gallium nodig.

 

Zuinige productietechniek
Dit krijgt Semprius voor elkaar door de zonnecellen te etsen op een drager van galliumarsenide. met behulp van een robot worden de zonnecellen overgebracht naar een goedkoop substraat. Zo kan met een kleine hoeveelheid galliumarsenide een enorme hoeveelheid zonnecellen goedkoop worden gefabriceerd.


Recordefficiëntie
Een derde partij heeft de zonnepanelen van Semprius doorgemeten en vastgesteld dat deze een recordhoge efficiëntie bereikt: 33,9%,  twee procent beter dan de efficiëntie van het beste huidige verkrijgbare commerciële zonnepaneel. Er bestaan al zonnepanelen met een efficiëntie van veertig procent, maar deze zijn zo duur dat ze alleen in zonneconcentrators en op satellieten interessant zijn. De hoogste efficiëntie ooit in een laboratoriumcel bereikt is 48%.


Minder dan tien dollarcent per kilowattuur
De fabriek van Semprius staat in de VS, maar kan toch met China concurreren door de extreem hoge efficiëntie van de cel. Daardoor kan een kleinere oppervlakte cellen dezelfde energie leveren als een groot goedkoop zonnepaneel. Op dit moment zitten de meeste kosten niet meer in de zonnepanelen zelf, maar in de installatiekosten, bevestiging en de begeleidende elektronica die de zonnestroom omvormt tot netstroom, waardoor deze cellen toch zeer interessant worden. Bij massaproductie verwacht Semprius dat de prijs per kilowattuur daalt tot onder de tien dollarcent (rond de zeven tot acht eurocent). Dit is een derde van de consumentenprijs in Nederland en is ongeveer gelijk aan de kosten van opwekking uit fossiele brandstoffen als gas.

 

Bronnen
Concentrated Solar Startup Sets a New Efficiency Record, Technology Review (2012)
Semprius bedrijfswebsite

Uitgeputte oliebronnen krijgen een tweede leven. Wordt de VS zelfvoorzienend in duurzame elektriciteit?

Nieuwste energiebron: verlaten oliebron

5 reacties / Techniek, Wereld, Wetenschap / Door / 24 november 2011

Oude, uitgeputte olie- en gasbronnen kunnen al snel een tweede leven krijgen als milieuvriendelijke geothermische krachtcentrales. In principe kan de VS zo zelfvoorzienend worden in stroom, ook voor Nederland zijn er de nodige mogelijkheden.

Uitgeputte oliebronnen krijgen een tweede leven. Wordt de VS zelfvoorzienend in duurzame elektriciteit?
Uitgeputte oliebronnen krijgen een tweede leven. Wordt de VS zelfvoorzienend in duurzame elektriciteit?

Geothermische energie duurzame en goedkope energiebron
Geothermische energie (aardwarmte) – we schreven er op Visionair al eerder over – is een duurzame vorm van energie vanwege zijn alomtegenwoordigheid – overal op aarde stijgen de temperaturen van gesteente tussen de 25 en 50 graden voor elke kilometer diepte. De voornaamste kostprijsbepalende factor voor geothermische centrales is het boorgat, dat al gauw de helft van de totale investeringskosten uitmaakt. Het goede nieuws: die gaten zijn er al. Namelijk in de vorm van uitgeputte olie- en gasbronnen, die doorgaans boorputten achterlaten van vele kilometers diepte. Deze boorputten zo aanpassen dat je er water doorheen kan laten circuleren is dé oplossing voor goedkope geothermische energie, stellen Xianbiao Bu en zijn collega’s van de Chinese Academie van Wetenschappen in Guangzhou.

Uitgeputte oliebron krijgt tweede leven
Hun voorstel: een pijp binnen een grotere pijp. Water wordt door de buitenste pijp naar beneden gepompt en keert via de binnenste pijp weer terug, waar het tegen die tijd oververhitte water een turbine aan kan drijven.
Xianbiao gelooft dat een doorsnee oliebron ongeveer 54 kilowatt elektriciteit kan opwekken. Weliswaar niet erg veel, vergeleken met een complete centrale op fossiele brandstof (de Eems kolencentrale-in-aanbouw bijvoorbeeld beschikt over 1560 MW vermogen, dat is ongeveer 30 000 keer zoveel), maar er zijn enorm veel bronnen.

VS geheel zelfvoorzienend qua stroomvoorziening huishoudens
Alleen al in de Verenigde Staten zijn er maar liefst 2,5 miljoen verlaten olie- en gasbronnen, elk goed voor rond de 40 huishoudens. Een snelle berekening leert dat als je die allemaal van dit Chinese systeem zou voorzien (als dat bij alle putten lukt), de VS zo rond de 80-100% in alle elektriciteit van alle huishoudens zou kunnen voorzien. In Nederland hebben we helaas niet zoveel oliebronnen, dat handjevol jaknikkers rond Schoonebeek op 800 meter diepte zet niet echt zoden aan de dijk, maar in plaats van het onzalige plan om schaliegas te winnen door fracking, kunnen we beter wat extra geothermische boorputten aanleggen. Het zo gewonnen warme water kan met gemak het aardgas vervangen.

Bron:
Xianbao Bu et al., Geothermal Energy Production Using Abandoned Oil- and Gas Wells, Renewable Energy (2011)

Duurzame alternatieve energie komt te laat

2 reacties / Geopolitiek, Maatschappij / Door / 7 juni 2011

Voorheen werd de klimaatverandering als belangrijkste reden genoemd om te investeren in duurzame energiebronnen zoals wind- en zonne-energie. Dat is aan het veranderen.
Nu blijkt het economisch rendabel om windmolens en zonnepanelen te maken i.p.v. conventionele energiecentrales. Niet alleen voor kleinschalige, afgelegen boerderijen, maar grote bedrijven in grote steden beginnen zelf energie op te wekken om de kosten te drukken.
In sommige delen van de wereld kan zonne-energie al concurreren met energie uit fossiele brandstof.

Optimisten menen dat we in 2050 volledig zullen zijn overgestapt op duurzame energie. Tijdens die overstap zelf zullen we nog heel veel fossiele energie moeten investeren in de bouw van windmolens en zonne-centrales.
Het lijkt erop dat de overstap naar duurzame alternatieven, te laat is ingezet: 2050 is nog ver weg. In veel landen is er nu al een nijpend tekort aan energie. Klik voor een overzicht eens naar energyshortage.org. In grote delen van Afrika en Zuid-Azië zijn stroomonderbrekingen een alledaags verschijnsel.
In het zonovergoten Australië moet in allerijl een conventionele elektriciteitscentrale uit de grond gestampt worden om een dreigend energietekort af te wenden.
Makkelijk winbare olie en steenkool raken op en zullen onvoldoende zijn om tot 2050 voldoende energie op te wekken. De overstap naar duurzame energie moet zo snel mogelijk.

Voor de overstap naar duurzame energie is geen geld opzij gezet. Overheden zullen jarenlang veel moeten bezuinigen op uitgaven aan onderwijs, gezondheidszorg en defensie om de energiecentrales van de toekomst te bouwen. De politici kunnen dergelijke langetermijnplannen moeilijk verkopen en zullen daarom de pijnlijke beslissingen voor zich uitschuiven.

De duurzame energie van de toekomst hebben we nu al nodig. Door energietekorten zal onze welvaart afnemen. Gedwongen door hoge kosten en stroomonderbrekingen, zullen we ons leven aanpassen. De vraag naar elektriciteit zal afnemen. Met als groot voordeel dat de overstap naar duurzame elektriciteit makkelijker wordt.

De trein kan veel zuiniger dan nu. Het spoorwegnet kan zelfs netto een energieleverancier worden.

Trein kan energieproducent worden

28 reacties / Ideeën en techniek, Wereld / Door / 14 april 2011

Nu al is de trein een energiezuinige manier van vervoer. Het is met de moderne technische mogelijkheden zelfs mogelijk de trein te veranderen in een netto energieproducent. De mogelijkheden.

Trein zuinige vorm van vervoer
Hans van Cassandra Club stelt, niet geheel onterecht, dat ook treinvervoer schaarse fossiele brandstoffen en kernenergie kost. Uiteraard is dit reden voor Visionair om eens even aan het rekenen te slaan met als vraag: kunnen we het spoor geheel zelfvoorzienend maken?

Op dit moment kost een reizigerskilometer met de trein om en nabij de 0,08 kWh. Dit maakt de trein (niet de energieverslindende hogesnelheidstrein) een zuinige vorm van vervoer. Het totaal aantal reizigerskilometers met de trein is 17,2 miljard, wat het totale energieverbruik op 1,3 miljard kWh brengt. Dit betekent dat het in verhouding veel makkelijker is om de trein zelfvoorzienend in energie te maken dan om dat met personenauto’s te doen.

De trein kan veel zuiniger dan nu. Het spoorwegnet kan zelfs netto een energieleverancier worden.
De trein kan veel zuiniger dan nu. Het spoorwegnet kan zelfs netto een energieleverancier worden.

Energiebronnen op en in de trein en stations
Nederland kent bijna vierhonderd treinstations, waarvan de oppervlakte varieert van vier hectares tot de kleinste stations met enkele honderden vierkante meters. De totale oppervlakte van alle Nederlandse treinstations samen ligt daarom vermoedelijk rond de vierkante kilometer. Als het totale dakoppervlak hiervan bekleed zou worden met zonnepanelen, zou dit ongeveer veertig miljoen kilowattuur opbrengen. Niet gek, maar slechts drie procent van het totale energieverbruik. De daken van plattelandstations kunnen eveneens voorzien worden van enkele windgeneratoren. Een windturbine van acht meter hoog levert ongeveer twintigduizend kilowattuur. Deze kunnen ook tussen de sporen in winderige gebieden, zoals de kustprovincies, geplaatst worden. Ook dit zou enkele procenten of meer van het stroomverbruik opbrengen en, heel belangrijk, vooral in de seizoenen dat er veel minder zon is. In principe biedt het spoor in gebieden met gunstige windsnelheden ruimte voor ongeveer twintigduizend kleine windmolens, voldoende voor vierhonderd miljoen kilowattuur: dertig procent of meer van het energieverbruik.

Remenergie terugwinnen
Ook de treinen zelf kunnen enige energie opwekken, zij het uiterst beperkt: elk treinstel (er zijn, de locomotieven meegerekend, iets minder dan duizend in Nederland) is ongeveer honderd vierkante meter groot, wanneer volledig benut levert dit per jaar vier miljoen kilowattuur, drietiende procent. Voordeel is wel dat deze energie direct in de trein beschikbaar is.
De rememergie terugwinnen via bijvoorbeeld vliegwielen of elektrostatische rem levert vele malen meer energie (tot 30% besparing op tractie) op. Nadeel van de elektrostatische rem is dat de energie alleen aan een andere trein die op hetzelfde baanvak rijdt, geleverd kan worden. Gezien de korte tijd dat treinen op stations stoppen is een vliegwiel een betere, maar mogelijk gevaarlijke oplossing. Ook een ultracondensator kan, maar is erg duur.

Zonnepanelen tussen de rails en de wegbermen
Een veelvoud aan oppervlakte is beschikbaar tussen de rails en op de spoorbermen. Nederland kent 2809 km spoorlijn, voor tweederde uitgevoerd als dubbelspoor of meer. Als we een gemiddelde spoorbreedte  inclusief spoorbermen aannemen van tien meter, komen we op rond de dertig miljoen vierkante meter. Hier zonnepanelen plaatsen (noodzakelijkerwijs een lagere opbrengst wegens ongunstige plaatsing en vandalismebestendige uitvoering, zeg 50% minder) betekent een energieopbrengst van zeshonderd miljoen kilowattuur: vijftig procent van het energieverbruik.

Conclusie: duurzaam spoor is haalbaar
In principe is het dus mogelijk om het spoor qua energie zelfvoorzienend te laten worden. Als de treinen wat langzamer gaan rijden neemt de luchtweerstand verder af, die is immers kwadratisch afhankelijk van de snelheid. Waarschijnlijk zijn er nog veel meer systemen te bedenken om extra energie uit de trein te peuren. Laat jullie ideeën horen!

Er bestaat ook peak wind, zegt klimaatfysicus Axel Kleidan.

‘Windenergie en golfslag helemaal niet hernieuwbaar’

4 reacties / Wereld, Wetenschap / Door / 31 maart 2011

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 efficiëntie 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 efficiënter 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

De drijvende zonnecentrale: goede oplossing voor het tekort aan energie?

India ontwikkelt drijvende zonne-energiecentrale

2 reacties / Ideeën en techniek, Wereld / Door / 30 maart 2011

Drijvende zonnepanelen hebben een aantal interessante voordelen. Zo is er altijd koeling bij de hand, is de centrale makkelijk te verplaatsen en levert het water draagvermogen waar anders dure constructies voor nodig zijn.

De drijvende zonnecentrale: goede oplossing voor het tekort aan energie?
De drijvende zonnecentrale: goede oplossing voor het tekort aan energie?

Tata Power, de energietak van het alomtegenwoordige Indiase familiebedrijf, heeft een overeenkomst gesloten met de Australische zonne-energieontwikkelaar SunEngy voor de levering van een proefinstallatie voor een Liquid Solar Array (LSA) op een nog niet openbaar gemaakte plaats in India. Er wordt onder meer gedacht aan het plaatsen van deze drijvende zonnepanelen achter een stuwdam. Het voordeel is dat op deze manier anders niet benut land kan worden gebruikt. De zonnepanelen kunnen meedraaien met de zon en bij slechte weersomstandigheden onderwater duiken, waardoor de zonnepanelen worden beschermd.

Ook op zee zou een dergelijke zonnecentrale enorme hoeveelheden zonne-energie kunnen leveren. Wellicht kunnen met behulp van grote drijvende zonnecentrales tankers met waterstofgas worden gevuld, dat af wordt geleverd in Europa om daar elektriciteit mee op te wekken. Ideaal om pieken in de stroombehoefte of tekorten op te vangen. In de winter is er in Europa veel minder zonlicht dan in de zomer. De zonnepanelen zouden dan in de Middellandse Zee of Atlantische Oceaan kunnen drijven.

Hieronder de centrale in actie.
Bron: Physorg

Ex-president Bush jr. weigerde oliedictatuur Saoedi-Arabië aan te pakken deed er alles aan om de Amerikaanse olieverslaving zo lang mogelijk voort te laten duren.

Olie: de heroïne van de westerse samenleving

5 reacties / Mensheid, Wereld / Door / 5 februari 2011

Zelfs de alleroudsten onder ons zijn opgegroeid in de tijd dat er overvloedige hoeveelheden van een zwarte stroperige vloeistof beschikbaar waren: aardolie. Achteraf gezien is de ontdekking van aardolie een van de ergste rampen die de mensheid is overkomen.

De La Brea teerput in Los Angeles, een rijke vindplaats van in de teerput gevallen uitgestorven dieren.
De La Brea teerput in Los Angeles, een rijke vindplaats van in de teerput gevallen pleistocene dieren. Zijn ook wij in de val gelopen?

Al duizenden jaren was bekend dat er op sommige plaatsen, in Mesopotamië bijvoorbeeld, een kleverige vloeistof uit de rotsen kwam. Tot voor kort werd dit asfalt alleen gebruikt als middel om naden mee te dichten en lampolie. Dat veranderde in de negentiende eeuw, toen eerst een proces werd uitgevonden om lampolie te produceren en daarna de eerste verbrandingsmotoren werden uitgevonden. Plotseling was er een massamarkt voor het brandbare goedje. Rond 1850 werden overal ter wereld boortorens gebouwd en begon het olietijdperk.

De duivelse verleiding van aardolie
Aardolie is uiterst veelzijdig. De energiedichtheid is enorm: een liter benzine of diesel bevat bijna veertig megajoule energie, elf kilowattuur, wat het een ideale brandstof voor voertuigen maakt. Geen wonder dat er steeds meer toepassingen werden -en worden- ontdekt. Plastics zouden erg schaars en duur zijn zonder de enorme stroom aan goedkope olie waar ze van worden gemaakt. In tegenstelling tot steenkool, dat in gevaarlijke mijnen moet worden gewonnen,

De gevolgen
De overvloed aan goedkope aardolie heeft ons lui gemaakt. Elektrische auto’s zijn zuinig, geruisloos en schoon (afhankelijk van de bron van elektriciteit). Er bestonden al elektrische auto’s begin negentiende eeuw. De ontwikkeling van accu’s stond vele decennia ongeveer stil met de komst van de lood-zwavelzuur accu. Pas nu wordt er structureel onderzoek gedaan naar sterkere, lichtere batterijen.

Omdat olie een niet-hernieuwbare grondstof is, veroorzaakte olie het verschijnsel dat in bijna alle grondstofleverende landen optreedt. Het regime is voor de buitenlandse valuta niet meer afhankelijk van de eigen bevolking, maar van de oliemaatschappijen. Er is geen enkele prikkel om een behoorlijke staat of economie op te zetten, het geld stroomt toch wel binnen.

Ex-president Bush jr. weigerde oliedictatuur Saoedi-Arabië aan te pakken deed er alles aan om de Amerikaanse olieverslaving zo lang mogelijk voort te laten duren.
Ex-president Bush jr. weigerde de verderfelijke oliedictatuur Saoedi-Arabië aan te pakken en deed er alles aan om de Amerikaanse olieverslaving zo lang mogelijk voort te laten duren.

De bevolking is in feite voor het regime meer een last dan een lust. Deze wordt dus of met grof geweld onderdrukt, er is namelijk voldoende geld om er een groot leger er op na te houden, of rustig gehouden met veel geld, waardoor een rentenierssamenleving ontstaat van mensen die niet over voldoende arbeidscompetenties beschikken.

Zelfs als de overheid (zoals in Algerije) wel investeert in de eigen bevolking is er geen inheems bedrijfsleven om de opgeleide mensen op te nemen. Het hoge prijspeil door het vele verdiende geld maakt arbeid te duur om te concurreren met olieloze landen. Niet voor de moderne tijd geschikte samenlevingsvormen, zoals socialisme (Venezuela) en islamisme (Saoedi-Arabië en Iran) worden niet gesaneerd maar blijven als een zombie in leven door het voortdurende kapitaalinfuus.

Er is geen enkele buitenlandse druk op deze regimes om te democratiseren. Westerse samenlevingen worden gedwongen mensenrechtenschendingen te slikken.

Ook is aardolie een grondstof die op zeer grote schaal gewonnen moet worden. Olieboringen, vooral nu olie steeds moeilijker te vinden wordt, kosten miljoenen dollars per stuk. Alleen miljardenconcerns als Shell, ExxonMobile en BP kunnen de risico’s voor olieboringen en olieraffinaderijen dragen. Het gevolg: de concentratie van veel kapitaal in de handen van weinigen. Smerige economische spelletjes zijn hierdoor aand e orde van de dag.

Hoe ontkomen we aan de verslaving?
Hier in Nederland is dat moeilijker dan in de meeste andere landen. Shell, op de beurs bekend als Koninklijke Olie is, zo blijkt uit Wikileaks, het troetelkindje van de Nederlandse overheid. Waarnemers wezen al eerder op vermoedelijke banden van het miljardenconcern met het koninklijk huis.

Er zijn twee grootverbruikers van olie: het transport en de landbouw in de vorm van kunstmest, brandstof voor tractoren en landbouwchemicaliën. Vliegtuigen kunnen overstappen op waterstof (dat een hogere energiedichtheid per kilogram heeft dan aardolie).

Het wegvervoer zal over moeten stappen op elektrisch. Deze elektriciteit kan meer dan nu worden opgewekt uit alternatieve bronnen (laadstroom ’s nachts vangt de pieken in windenergie op) of kernenergie. Een goede aanvulling geeft zonne-energie: door auto’s te bekleden met zonnepanelen kunnen de accu’s gedurende de hele dag opgeladen worden, wat weer enkele tientallen procenten verbruik bespaart. Schepen kunnen door moderne zeilsystemen of desnoods net zoals vroeger worden gestookt op steenkool. In feite is alleen door de lage prijs van de uiterst vervuilende bitumenolie, een restproduct uit raffinaderijen, deze brandstof nu zo populair.

Landbouwvoertuigen kunnen op biobrandstof gemaakt van gewasresten, rijden. Terugbrengen van het kunstmest- en bestrijdingsmiddelengebruik is toch al geen slecht idee.

Zie ook Afschaffen fossiel kan al over twintig jaar.