Energie voor de Toekomst

Energie voor de Toekomst
1
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Inhoudsopgave
Inhoudsopgave
Inleiding
Hoe werkt een turbine?
Kolenenergie
Kernenergie
STEG Centrales
Zonne-energie
Geothermische-energie
Waterkracht
Wind energie
Nawoord
Enquête
Taakverdeling Bronnenlijst
Bijlagen
pagina 2
pagina 3
Pagina 5
pagina 7
pagina 9
pagina 13
pagina 15
pagina 20
pagina 25
pagina 30
pagina 34
pagina 35
pagina 45
vanaf pagina 48
2
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Inleiding
Wij zijn een groep van vijf enthousiaste leerlingen uit Hellevoetsluis
en omgeving. Wij zijn met enige voorkennis in het YES!-programma
gestapt en hebben mede daardoor er voor gekozen om in plaats
van onderzoek, puur over het fenomeen klimaatsverandering,
een manier te vinden om het menselijke aspect van het probleem
te onderzoeken.
Deze voorkennis hebben wij vergaard doordat wij op school al
een project hebben gedaan over klimaatverandering, waarbij er
ook onderzoek is geweest
naar de verschillende visies
op klimaatbeleid. Daarbij
hebben wij als tegenhanger
van
Al
Gores
An
Inconvinient
Truth,
De
Menselijke
Maat
van
Salomon
Kroonenberg
gelezen. Hierdoor zijn wij nu
van
mening
dat
de
klimaatsverandering
een
geologische schommeling
is, en dat de mens alleen bijdraagt aan de intensiteit van deze
schommeling.
Dit is onze visie in de discussie over klimaatsverandering. De visie
van ons allen bepaalt het klimaatbeleid. Maar aangezien wij ons
niet willen fixeren op 'de oplossing' voor het 'klimaatprobleem' ,
hebben wij besloten in ons onderzoek de focus te leggen op de
opwekking van elektriciteit aangezien hier de scheiding tussen
progressief (duurzaam) en conservatief (vervuilend) het grootst is.
In dit onderzoek zijn we vooral benieuwd naar de mening van
mensen over elektriciteitsopwekking. Het gaat er dan over welke
vorm van
elektriciteitsopwekking zij wel of niet in hun
woonomgeving willen. Hun mening willen we peilen via een
3
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
enquête. Hiervoor hebben we eerst onderzoek gedaan naar de
verschillende vormen van elektriciteitsopwekking. Hierbij kwamen
wij uit bij tien mogelijke vormen, namelijk: kolencentrale,
gascentrale,
oliecentrale,
zonne-energie,
windenergie,
geothermische-energie, kerncentrale en waterkracht. Waterkracht
hebben we echter onderverdeeld in: getijdenenergie,
zoet-zoutenergie en waterkracht dat opgewekt door middel van
rivieren.
Na dit onderzoek bleek dat niet alle vormen mogelijk waren. Zo is
zoet-zoutenergie nog in een ontwikkelingsfase en daarom hebben
wij het niet opgenomen in de enquête. Tevens is er uit ons
onderzoek gebleken dat een gas- en oliecentrale beter
vervangen kunnen worden door een Stoom en Gas Centrale
aangezien een STEG-centrale een hoger rendement heeft. Dus
hebben we deze centrale dan ook opgenomen in de enquête.
Alle vormen inclusief STEG-centrale, zoet-zoutenergie en gas- en
oliecentrale worden uitgelegd in het boekje. Tevens is de enquête
bijgevoegd met alle mogelijke elektriciteitsopwekkingvormen.
Echter zijn niet al deze vormen overal in Europa mogelijk. Zo kan er
natuurlijk geen getijdenenergie opgewekt worden op plekken
waar het land niet grenst aan de zee.
In de enquête wordt aan deelnemers gevraagd hoe zij staan ten
opzichte van de verschillende energieopwekkingvormen. En
waarom zij dit vinden, uiteindelijk wordt er gevraagd naar welke
vorm zij het liefst in hun woonomgeving hebben.
De gegevens die hieruit voorkomen kunnen gebruikt worden door
(locale) politici om de mening van de inwoners te peilen. Hiermee
kan het energieopwekkingbeleid worden afgestemd op de
mening van de publieke opinie.
Hieronder zullen wij, zoals al eerder genoemd, alle
energieopwekkingvormen uiteenzetten. Maar aangezien in bijna
alle vormen er gebruik wordt gemaakt van turbine in combinatie
met een generator. Wordt de werking hiervan ook uitgelegd.
4
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Hoe werkt een turbine?
Turbine
De turbine is een apparaat waarbij je kinetische energie omzet in
elektriciteit. Een turbine bestaat eigenlijk uit twee onderdelen: de
turbine zelf en een generator. De turbine zorgt voor een roterende
beweging, die in de generator wordt omgezet in elektriciteit.
Schematische weergave energieopwekking uit turbine
De turbine
Turbines worden aangedreven door een gas of een vloeistof.
Deze stromen langs de bladen van de turbine waar ze alleen
verder kunnen door deze vooruit te duwen of opzij te duwen.
Hierdoor gaat de turbine draaien. Er zijn 2
soorten
turbines:
impulsturbines
enImpulsturbine
reactieturbines. De impulsturbines werken
als de ouderwetse watermolens.
Impulsturbine
Op een schoepenrad komt er water wat de
schoepen in de draai richting duwt. Als deze
stroom door blijft gaan blijft het rad draaien.
Reactieturbine
Reactieturbine
Reactieturbines gaan roteren doordat
er een drukverschil in het water of gas
wordt gecreëerd wanneer het langs
de schoepen van een turbine komt.
Het lijkt op een omgekeerde
ventilator waarbij de lucht de
ventilator laat draaien. Deze turbines
worden het meest gebruikt om
elektriciteit op te wekken.
5
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
De generator
Nadat de kinetische energie van het stromende water of gas is
omgezet in een roterende beweging, moet deze beweging
worden omgezet in elektriciteit. Dit gebeurt met een generator. Dit
is eigenlijk een gigantische fietsdynamo.
Een generator bevat altijd de volgende onderdelen:
•een (elektro)magneet
•een spoel
De spoel wordt het magnetisch veld
van de magneet geplaatst. Door de
magneet rond te draaien, verandert
de magnetische flux door de spoel.
Dit veroorzaakt een spanning over
de spoel, de inductiespanning:
De magneet wordt voortdurend
rondgedraaid met de turbine. Dit zorgt voor een voortdurende
spanning. Op deze manier wordt met een turbine elektriciteit
opgewekt.
6
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Kolencentrale
Definitie
Centrale
Het verbranden van steenkool voor het opwekken van energie.
Hierbij wordt een standaard mengsel van verschillende kolen
gebruikt (om zo goedkoop mogelijk maar toch volgens de regels).
En het wordt verbrand om met stoom een turbine aan te drijven
zie stoomturbine.
Steenkool
Steenkool ontstaat uit plantenresten. Deze worden door
toenemende druk en temperatuur omgevormd naar bruinkool en
daarna steenkool (hierna volgen nog antraciet en diamant) dit is
een soortgelijk proces als dat van aardolie en bij steenkool
vorming ontstaat ook aardgas.
Proces
De kolen worden eerst uit verscheidene groeven gehaald waarna
ze worden verscheept en worden gemengd. Het mengen is om
duurdere zuivere steenkool en goedkope onzuivere steenkool om
een volgens milieuregulering toegestane samenstelling te maken
die toch niet de duur word (duur en schoon + goedkoop en
vervuilend). Hierna gaat het de centrale in om verbrand te
worden. Er zijn veel verschillende soorten centrales omdat de
ontwikkeling constant doorgaat, maar ze werken vooral op het
principe dat men de kolen verbranden om hiermee stoom op te
wekken en een stoomturbine te laten draaien.
Voordelen
Veilig
Het verbranden van kolen is erg veilig, dit komt onder andere
doordat mensen al heel lang kolen verbranden om machines te
laten draaien of stroom te maken. Er is dus al veel ervaring mee
opgedaan. Als er dan toch iets fout mocht gaan gaat het wel om
extreem hoge temperaturen waardoor het voor de mensen in en
7
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
dicht om de centrale gevaarlijk kan zijn als er iets mis gaat maar er
zijn geen langdurige gevolgen voor de omgeving.
Voorradig en bereikbaarheid
Er is ruim voldoende steenkool
aanwezig voor nog vele jaren en
het is ook nog eens zeer dicht aan
het oppervlak te vinden.
Goedkoop
Omdat er op het moment nog zo
veel steenkool is ligt de prijs erg
laag wat steenkool centrales
goedkoper maakt.
Nadelen
Broeikaseffect
In een kolencentrale wordt natuurlijk CO2 gevormd. Kolen
bevatten namelijk koolstof (C) wat we dus met zuurstof (O2)
verbranden. Dit vormt bij gehele verbranding koolstofdioxide
(CO2) (er kan ook koolstofmonoxide worden gevormd door
onvolledige verbranding maar dit word ten alle tijden voorkomen
omdat dit slecht is voor de gezondheid voor mens en dier). Veel
mensen geloven dat doordat er teveel CO2 in de lucht komt het
warmer zal worden en het klimaat zal veranderen. CO2 werkt
namelijk bij onze planeet als een glas laag op een kas en zorgt
ervoor dat in tegenstelling tot andere planeten het miet zo koud is.
Mensen zijn alleen bang dat als wij hier dus teveel van krijgen de
aarde te erg zal opwarmen met alle gevolgen van dien. Het is nog
niet helemaal zeker of dit echt zo is en er wordt nog dagelijks over
gediscussieerd maar voorkomen is altijd beter dan genezen dus
veel mensen en landen proberen hun uitstoot al te verminderen.
Gevaarlijke en schadelijke gassen/stoffen
Er komen bij de verbranding van steenkool een aantal vervelende
gassen en stoffen vrij zoals stikstofoxide (NOx) en zwaveloxide
(SO2). Deze worden gelukkig groten deels afgevangen maar er
moet wel altijd rekening mee worden gehouden en metingen op
worden gedaan of het wel goed gaat. SO2 kan namelijk
bijvoorbeeld zure regen veroorzaken
8
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Kerncentrale
Definitie
Met kernenergie bedoelt met over het algemeen de energie
opwekking door standaard kernsplitsing. Hierbij sluit ik dus kernfusie
en andere vormen van kernsplitsing (zoals de Molten Salt Reactor)
uit want hoe interessant deze methoden ook zijn zullen deze nog
niet op de korte termijn op grote schaal kunnen worden
toegepast en zal het algemene publiek hier dus nog niet zoveel
baat bij hebben.
Proces
Een kerncentrale wekt net zoals een kolen- of gascentrale
elektriciteit op door de eerder beschreven stoomturbine (dus
warmte creëren en water laten koken). Alleen een kerncentrale
verkrijgt zijn energie i.p.v. door stoffen te verbranden, van uit
elkaar vallende stoffen.
Even een stukje theorie:
De atoomkernen met een massa die gelijk is aan die van ijzer zijn
energetisch gezien van alle kernen het stabielst. Bij zwaardere of
lichtere kernen is het theoretisch mogelijk energiewinst te halen
door het samenvoegen van lichte (kernfusie) of het splijten van
zware kernen (kernsplijting). De nieuwe atoomkernen die hierbij
ontstaan, zijn samen wat lichter dan de som van
de
uitgangsmaterialen. De ontbrekende massa is
omgezet in energie volgens de beroemde formule van Einstein:
In een centrale vind dus een constante afbraak van uranium
plaats. Dit komt doordat er steeds neutronen, een soort
bouwdeeltjes waar alles gedeeltelijk uit is opgebouwd, tegen het
uranium worden aangeschoten. Hierdoor breekt het uranium uit
een en geeft het energie af en neutronen voor het volgende
uranium deeltje. Dit levert volgens een geleerde van de TU in een
fatsoenlijke reactor 1200 mW.
9
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Bestaande centrales
Er zijn zoals hier onder te zien al veel kerncentrales en ze
zoals hier links te zien een belangrijk deel van onze
opbrengst in Europa. Het is dus niet zomaar weer weg te
want als men ervan af wil moet er dus nog een groot
tekort worden opgevangen.
vormen
energie
denken
energie
Voorraad
Dit is niet goed te bepalen sinds er nog mogelijke uraniumbronnen
zijn en er ook nog andere stoffen bij komen zoals Thorium. Er is in
ieder geval nog voldoende voor een aanzienlijke tijd.
Voordelen
Kernenergie brengt veel kansen met zich mee. Hier volgen een
aantal stukken over de zonnige kant van kernenergie.
CO2
Zo word er alleen bij de bouw van de centrale, de winning van de
grondstof en het wegbrengen van het eindproduct CO2
opgewekt. In de centrale zelf wordt er namelijk in tegenstelling tot
andere centrales met een stoomturbine (zoals kolen- en
gascentrales) niks verbrandt om het water te verwarmen. Er is nog
genoeg brandstof voor een zeer lange tijd want zoals mij bij de
reactor in Delft is verteld wordt er ook onderzoek gedaan naar
andere stoffen dan uranium en hier is al een hele goede
vervanger voor gevonden.
10
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Hoge opbrengst
In vergelijking met andere grondstoffen levert uranium veel meer
op per kg. Dit betekent dus dat je in plaats van een aantal
windmolen parken of vlaktes vol zonnepanelen ook één centrale
kan laten draaien (zonne- en windenergie zijn in verhouding erg
zwak want productie verschillen zijn immens). En een kilo uranium
levert ook veel meer dan fossiele brandstoffen.
Nadelen
Teveel neutronen
De reactie in de centrale moet constant blijven want als er teveel
neutronen vrijkomen krijgen we bijvoorbeeld een explosie. Dit
word goed geregeld in de centrale en als er iets gebeurd zal de
reactie meteen worden gestopt. Maar hoe goed dit nu ook gaat
men zal het in de gaten moeten houden.
Meltdown
Als de splijtstaven niet fatsoenlijk
gekoeld worden kan dit zorgen
voor een meltdown. Bij een
meltdown smelten de splijtstaven.
Meltdown is trouwens een on
erkende term dus dit is discutabel.
Dit is al een aantal keer fout
gegaan
met
vervelende
na Chernobyl
gevolgen maar gelukkig nooit zo erg als wat wordt beschreven
met het China Syndrome dit is namelijk wetenschappelijk ook niet
mogelijk.
Wapens
Een van de overblijfselen na een reactie is plutonium. Dit kan als
het
in verkeerde handen valt gebruikt worden om hele
vervelende kernwapen van te maken. Vroeger was dit een groot
probleem omdat het hoog verreikte uranium tijdens de reactie
veel plutonium produceerde. Dit is tegenwoordig gelukkig zo
verminderd omdat we laag verreikt uranium gebruiken dat maar
een flintertje uranium
11
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Afval
Het grote probleem met kernenergie is toch wel het afval. De
straling dier vanaf komt
is natuurlijk zeer slecht voor de
gezondheid van mensen, dieren en soms ook hun nageslacht. Met
dit afval moet dus zolang we er nog geen manier voor hebben
gevonden om er van af te komen voorzichtig mee worden
omgegaan. Ook is er de mogelijkheid om door andere
grondstoffen zoals bijvoorbeeld Thorium te gebruiken die veel
schoner zijn maar dit is nog op de verre baan.
12
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
STEG-centrale
Definitie
STEG-centrale: STEG-centrale staat voor Stoom en Gascentrale.
Dus er wordt energie opgewekt door middel van een gas, dit kan
aardgas zijn of synthesegas, te verbranden en de restwarmte te
gebruiken om stoom te creëren.
Definitie synthesegas
Dit gas ontstaat door gasificatie. Dit is het vergassen van steenkool
bij een temperatuur van tussen de 1300 en 1500 graden. Hierbij
ontstaat een mengsel van koolstofmonoxide en waterstof.
C + H2O → CO + H2
koolstof(steenkool)+water→ koolstofmonoxide+waterstof
Een STEG-centrale werkt met twee generatoren, één werkt door
middel van een gasturbine en de ander met een stoomturbine.
Een gasturbine werkt zoals de naam het al zegt op gas, dit hoeft
echter niet speciaal aardgas te zijn. Het kan ook zoals al eerder
genoemd synthesegas zijn en in sommige gevallen ook lichte
stookolie. Oftewel een STEG-centrale is een combinatie tussen een
gas-,olie- en kolencentrale.
Proces
De versimpelde werking van een gasturbine is als volgt, de
chemische energie uit het gas wordt via verbranding omgezet in
potentiële energie, bestaande uit warmte en druk. Dit wordt via
een buis geleidt naar turbineschoepen die hun kinetische energie
omzetten in elektriciteit door middel van een generator.
De restwarmte die niet wordt omgezet in kinetische energie wordt
opnieuw gebruikt. In de recuperatiestoomketel wordt de
restwarmte gebruikt om water om te zetten in stoom. Deze stoom
drijft een stoomturbine aan. Deze stoomturbine werkt hetzelfde al
een gas- en kolencentrale in eerste instantie werken.
13
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Rendement
Door de combinatie van deze twee generatoren wordt het
rendement aanzienlijk verhoogt.
Zo heeft een oliecentrale slechts een rendement van 25%, dit
percentage is al een stuk hoger bij een gas- en kolencentrale. Zo
heeft een kolencentrale een rendement tussen de 35-46% en dat
van een gascentrale ligt zelfs nog iets hoger, tussen de 38-50%.
(kijk op energie)
Maar een STEG-centrale heeft een rendement van zo'n 53%. Dit
rendement is bij de nieuwste STEG-centrale zelfs 60.65%. Dit hogere
rendement is een van de grootste voordelen van STEG-centrale.
Natuurlijk gaat er nog veel energie(lees warmte) verloren. Deze
niet gebruikte warmte kan gebruikt worden voor het bijvoorbeeld
stadsverwarming of het verwarmen van kassen. Als hier gebruikt
van gemaakt is het zelfs mogelijk om een rendement te halen van
80%.
Voordelen
Het grootste voordeel is, zoals ik al eerder zij, de hogere energieefficiëntie oftewel het hogere rendement van maximaal meer dan
60%. Tevens is de uitstoot van CO2 half zoveel als bij een
kolencentrale. Wat dus minder bijdraagt aan het versnelde
broeikaseffect. Uistoot van andere gevaarlijke gassen is nihil, net
zo als het vrijkomen van assen en geurhinder.
Nadelen
Er komt natuurlijk nog steeds CO2 vrij, en dit is ten opzichte van
water, zonne, en geothermische energie een nadeel. Ook ben je
nog steeds afhankelijk van voornamelijk gas, wat steeds schaarser
wordt. En de technologie voor het maken van systhesegas, met
het relatief goedkope steenkool, is nog niet uitontwikkeld.
Omdat er gebruik gemaakt wordt van gassen, is zo'n centrale zeer
ontvlambaar.
14
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Zonne-energie
De zon is een voor ons de dichtstbijzijnde ster, en dankzij de zon is
er leven mogelijk op aarde. Op de zon vinden constant
kernreacties plaats (kernfusies) die ervoor zorgen dat de zon
‘’schijnt’’. Deze straling bereikt ook de aarde. De atmosfeer en het
magnetische veld om de aarde (magnosfeer) houden schadelijke
elementen zoals UV licht grotendeels tegen. Van de straling die de
aarde wel bereikt kan elektriciteit opgewekt worden.
Pas als licht het aardoppervlak bereikt wordt het omgezet in
warmte. Sommige warmte verdwijnt meteen weer. Donkere
oppervlakten absorberen licht en worden warmer door de zon,
zoals de zee. Lichte oppervlakten zoals ijs kaatsen het licht juist af
zoals ijs. Dit geeft een versterkend effect als er een ijstijd is, de
aarde koelt alleen maar meer af, en tijdens een warmere periode
zoals nu wordt het alleen maar warmer. Als bijvoorbeeld de
Noordpool smelt is er steeds minder licht en steeds meer donker
oppervlak (zee) dat de warmte absorbeert.
Veel licht bereikt de aarde niet
eens omdat de wolken het
alweer weg de ruimte in
kaatsen. Hiernaast staat een
verhelderend plaatje waar de
stralingsbalans van de zon de
zien is.
De energie van de zon kunnen wij dus gebruiken door
bijvoorbeeld om te zetten in elektriciteit met behulp van
zonnepanelen. Ook kunnen we de warmte direct gebruiken om
water mee te verwarmen in het huishouden door middel van
zonneboilers. Omdat de boiler het water niet altijd warm genoeg
krijgt moet er bijgestookt worden door fossiele brandstoffen. Het
gaat dus om een deel van het warme water dat ‘’schoon’’ wordt
verwarmd.
15
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
De werking van een zonnecel/paneel:
’’In een zonnecel wordt gebruik gemaakt van halfgeleider
materiaal, meestal silicium (Si). Dit materiaal kan zo gemaakt
worden dat er een elektrisch veld in het materiaal ontstaat. Met
dit elektrisch veld kunnen elektronen versneld worden, zodat er
een stroom ontstaat. De elektronen worden alleen versneld
wanneer ze vrij in het materiaal kunnen bewegen. Elektronen
worden vrij gemaakt door licht op het materiaal te schijnen. Op
deze manier kan dus met zonlicht een elektrische stroom
opgewekt worden.’’
Bron:www. students.chem.tue.nl
Voordelen
De voordelen van zonne-energie zijn dat het een schone
energiebron is (er komt geen uitstoot van broeikasgassen aan te
pas). Ook is de energie van de zon onbeperkt aanwezig; in de zin
van fossiele brandstoffen kunnen we opmaken, de zon niet. Maar
een nadeel is dat de zon soms niet erg aanwezig is, natuurlijk ’s
nachts maar ook overdag als het bewolkt is. Bij daglicht wordt er
wel elektriciteit opgewekt maar niet heel veel. De meeste
zonnestraling wordt door de wolken afgekaatst. Het is dus wel het
meest handig als zonnepanelen worden geplaatst op plekken
waar de zon veel schijnt.
Op deze afbeelding is te
zien
hoe
de
zonnestraling in Europa
verdeeld is. Hierin herken
je meteen een relatie
met de klimaatgordels.
Het
Middellandse
Zeegebied heeft veel
meer zonneschijn dan
Schotland of Ierland.
Meer naar de evenaar toe is de intensiteit van de zon ook een stuk
sterker dan dicht bij de polen. Dit komt omdat de zon loodrecht
op de evenaar schijnt en schuin op de polen. Het licht is bij de
polen is verdeeld over meer oppervlak en geeft dus minder
warmte. Ook moet het zonlicht dat naar de polen gaat meer
16
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
afstand afleggen in de atmosfeer en
dat kan dus weer verloren gaan als het
wolken tegenkomt. Hiernaast een
verhelderend plaatje waarop dit te
zien is.
‘’Duitsland is op weg de eerste zonneeconomie van de wereld te worden.‘’
De lucht is er schoner en men is minder afhankelijk van fossiele
brandstoffen. Panelen worden gesubsidieerd en stroom door het
net opgekocht voor het dubbele van gewone energie.
Winstgevende parken met panelen worden in Zuid Duitsland
aangelegd en boeren hebben de daken van hun schuren vol
later leggen. Dat wat ze over hebben verkopen ze weer aan het
net dus is er geen overschot.
‘’We hebben geen energieprobleem maar een transitieprobleem.
Elk half uur valt er genoeg zonlicht op de aarde om de wereld een
jaar lang van energie te voorzien.’’
Nederland loopt op het gebied van zonne-energie achter, maar
er zit al verbetering in. Doordat de panelen goedkoper kunnen
worden geproduceerd en verkocht is het voor particulieren en
bedrijven nu aantrekkelijker om ze aan te schaffen. Het is eerder
terugverdiend. De elektriciteitsopwekking in Nederland met
zonnepanelen in 2012 is in vergelijking met 2011 verdubbeld.
Zonnepanelen worden steeds meer, goedkoper en efficiënter
geproduceerd. Ze leveren steeds meer op. Het rendement is
ongeveer 15%. Ze bestaan ook met een hoger rendement maar
die zijn nog te duur om te kunnen verkopen. De prijs voor het
opwekken van elektriciteit per kilowattuur verschilt of er veel of
weinig zon is. In Spanje ligt dit rond de €0,25 en in Nederland €0,50
(in 2008). De landen in Europa die nu het meeste aan deze schone
energievorm doen zijn Duitsland, Spanje en Italië en Tsjechië.
Maar voor de maak van zo’n paneel zijn grondstoffen nodig
(kritische mineralen) die vrij schaars zijn en die heeft vooral China
17
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
in haar bezit. Waar deze grondstof nu nog te betalen is kan China
in de toekomst meer geld vragen. Er kan een monopolie ontstaan
en de prijs van de panelen (die nu ook veel geproduceerd
worden door China) gaat dan flink omhoog.
‘’Indium is in de verbinding Indiumtinoxide (ITO) onmisbaar in veel
hightech-toepassingen, zoals touchscreen- en lcd-beeldschermen
en zonnepanelen. De wereldwijde productie van indium is voor de
helft in handen van China, gevolgd door Canada en Korea.’’
Een gebied ter grote van Frankrijk in de Sahara aan zonnepanelen
zou genoeg energie leveren voor de hele wereld. Dit lijkt heek
groot maar het is valt op wereldschaal reuze mee als je Frankrijk
eens op de Sahara legt. De grootste woestijn van de wereld zou
nuttig gebruikt kunnen worden.
De Desertec Foundation is een project dat dit probeert te
realiseren.
Het
zijn
banken,
bedrijven
en
verzekeringsmaatschappijen
(vooral
Duitse),
maar
ook
wetenschappers en overheden van allerlei landen die zich
hiermee bezig houden. Als er geen toekomst in zou zitten zou er
vast niet zoveel in geïnvesteerd worden dus wie weet wordt het
ooit werkelijkheid.
Als de zon niet schijnt moet er een alternatief zijn want de opslag
van energie is tijdelijk. Ook gaat er veel energie verloren bij het
transport ervan. Even energie vervoeren over grote afstand om
overschot te verkopen of tekort op te kopen is nog niet mogelijk.
Misschien is dit in de toekomst wel mogelijk en kunnen we het park
in de Sahara realiseren en de elektriciteit over de hele wereld
vervoeren.
In Spanje is er nog iets anders geplaatst dan zonnepanelen. Hele
grote spiegels reflecteren licht naar één punt op een hoge toren
waar door de hitte stoom wordt gemaakt die turbines aandrijft.
Op dit concentratiepunt wordt het tussen de 350 en de 1000°C.
Opwekking door middel van spiegels en stoom bestaat al langer,
in Amerika staan bijvoorbeeld al jaren twee van deze parken. De
spiegels zijn ontwikkeld in verschillende vormen maar de werking
18
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
komt op hetzelfde neer. Deze vorm van zonne-energieopwekking
zou ook in de Sahara gebruikt gaan worden.
Een andere vorm die nog in ontwikkeling is, is de zonnetoren. Dit is
een soort kas waar de zon de lucht opwarmt. De warme lucht
stijgt op via de toren en drijft turbines aan die de beweging weer
omzetten in elektriciteit. Door middel van waterzakken die in de
kas geplaatst zijn kan ’s nachts ook worden opgewekt. Overdag
zijn ze opgewarmd door de zon en ’s nachts geven ze hun warmte
af.
Zonne-energie is een groeiende energie. Eilanden in de oceaan
zouden ideaal zijn omdat de zon daar nog meer schijnt en het
vele zoute water dat aanwezig is gebruikt kan worden voor de
stoom, en om er zo ook zoet water van te maken voor de landen
die daar niet veel van bezitten.
Er zijn drijvende zonnepanelen uitgevonden genaamd SUNdy. De
eerste eilanden zijn in aanbouw. Het zijn een soort vlotten met
zonnepanelen erop die Zwitsers hebben ontworpen. Ze worden
geplaatst in een meer. Ook hier wordt weer stoom opgewekt en
de panelen draaien met de zon mee om zoveel mogelijk licht op
te vangen.
Zonne-energie heeft zeker toekomst en als het zal zich steeds
verder ontwikkelen. Misschien is dit wel het antwoord op het
energieprobleem.
19
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Geothermische-energie
Zo’n 10.000 jaar geleden maakte de mens al gebruik van de
warmte van de aarde. Deze aardwarmte ook wel geothermie
genoemd is een hele goede manier om op een duurzame manier
energie op te wekken.
Het eerste gebruik van deze aardwarmte was vooral direct, zo
werd er in gebaad, dingen mee verwarmt en werd het gebruikt
om er water mee te koken. Bij latere beschavingen zoals bij de
Romeinen en de Ottomanen werd de aardwarmte vooral gebruikt
voor badhuizen.
In de 14e eeuw werd het gebruik al uitgebreid, zo was in
Chaudes-Aigues
in
centraal
Frankrijk
een
heel
stadsverwarmingsnet dat geothermisch werkte. In het jaar 1913
werd er voor het eerst stroom opgewekt met aardwarmte, dit
gebeurde in het Italiaanse Larderello. De geothermische
krachtcentrale wekte een vermogen op van 220kw, oftewel
genoeg stroom voor één gloeilamp.
De technieken, kennis en daarmee de mogelijkheden zijn
natuurlijk toegenomen. Zodat er tegenwoordig veel en veel meer
‘geothermische’ stroom opgewekt kan worden . Maar voordat we
hier verder op ingaan, is het wel handig om te weten waar deze
‘aardwarmte’ eigenlijk vandaan komt.
Toen de aarde ontstond zo’n 4,7 miljard jaar
geleden is er door de toen ontstane
bewegingsenergie warmte ontstaan. Dit is
echter maar 30 procent van de aardwarmte,
de andere 70 procent ontstaat door het
radioactieve vervalproces. Dit vervalproces
zijn eigenlijk natuurlijke kernreacties.
20
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Al deze aardwarmte wordt door het binnenste van de aarde
vervoert via convectie stromen, oftewel de verplaatsing van
magma in het binnenste van de aarde. Deze verplaatsing zorgt
ervoor dat 99 procent van de aarde warmer is dan 1000 graden
Celsius, en van die overige 1 procent is ook weer 99 procent
warmer dan 100 graden. Dus genoeg warmte om stroom me op
te wekken.
De warmte per plek hangt echter af van de geothermische
dieptemaat. De geothermische dieptemaat houdt in hoeveel
meter je moet dalen om 1 graad te stijgen. Deze dieptemaat
hangt erg af van de vulkanische activiteit.
Hierdoor wordt er onderscheid gemaakt tussen twee soorten
plekken waar de aardwarmte kunt vinden. Hoogentalpie en
laagentalpie, hoogentalpieplaatsen zijn plekken waar veel
vulkanische activiteit is. Laagentalpie
zijn dus plekken waar geen vulkanische
activiteit is, dit is echter geen probleem
omdat op alle plekken geothermische
energie op te wekken is.
Natuurlijk is het een stuk makkelijker om
aardwarmte te vinden dicht aan de
oppervlakte als er vulkanische activiteit
is zoals in IJsland. Maar in Nederland is
het ook goed mogelijk om stroom op
te wekken met aardwarmte.
Zoals al
eerder gezegd kan je
geothermische energie zowel direct
gebruiken of er stroom mee opwekken.
Direct gebruik wordt tegenwoordig veel
gebruikt om huizen
te verwarmen en te koelen.
Dit gebeurt door een gat onder het huis
te graven, want op zo’n 25 meter diepte
is het hele jaar een gelijkblijvende
temperatuur.
Deze
temperatuur
is
ongeveer gelijk aan het jaargemiddelde.
21
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
In het gat wordt een pijpleiding aangelegd. In deze pijpleiding
wordt een vloeistof rondgepompt.
In de zomer als het warm is wordt de vloeistof onder de grond
afgekoeld waardoor de airconditioning het gebouw kan afkoelen.
In de winter werkt het systeem in de tegenovergestelde manier.
Waardoor men bijna tot geen elektriciteit meer nodig heeft om
hun huis te verwarmen/verkoelen. Dus een goede oplossing.
Met systeem wek je echter geen stroom op, hiervoor zijn grote
geothermische centrales nodig. Deze centrales kunnen op drie
verschillende manieren werken: Hydrothermale systemen,
Petrothermale systemen en diepte aardwarmte sondes.
Hydrothermale systemen is slechts bruikbaar op een gering aantal
plekken. Dit komt omdat voor dit systeem er een ondergrondse
natuurlijke watervoorraad aanwezig moet zijn. Als deze voorraad
aanwezig is kan er een pijpleiding de grond in geboord worden.
De diepte hiervan hangt af van waar de temperatuur van het
water boven de 100 graden is, dit omdat er stoom nodig is. En
stoom ontstaat pas bij een temperatuur van 100 graden.
Als de pijpleiding bij een watervoorraad is aangekomen, zal het
water/stoom door de natuurlijke druk, die ontstaat door het
opwarmen van de vloeistof door de aardwarmte, door de
pijpleiding omhoog gaan.
22
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Boven de aardoppervlakte aangekomen, wordt de het stoom van
het water gescheiden. Het water wordt op een natuurlijke manier
ook tot stoom verwekt. Hierdoor is er een grote hoeveelheid stoom
onder hoge druk, dit wordt door pijpleidingen vervoert naar een
turbine. De stoom laat de turbine draaien, want er voor zorgt dat
de dynamo stoom op wekt. De afgekoelde stoom wordt weer
terug gepompt in de bestaande watervoorraad, zodat het
opnieuw gebruikt kan worden.
Deze centrales kunnen, afhangend van de locatie, tussen de 10
en 15 MW stroom opwekken want direct aan het net kan worden
overgedragen. De voordelen van dit systeem zijn dat het een puur
natuurlijk systeem is waarbij je niet afhankelijk bent van andere
variabelen zoals de zon of de wind. In IJsland staat de echter
grootste elektriciteitscentrale van de wereld die op aardwarmte
draait, de Nesjavellir. Deze produceert 90 MW aan elektriciteit en
voorziet ook nog eens 40.000 inwoners van IJsland aan warmte.
Nesjavellir;
De
grootste
elektriciteitscentrale in IJsland
die elektriciteit opwekt met
aardwarmte
Enkele nadelen zijn echter dat
het niet op elke plek mogelijk is,
en dat het op dit moment nog
niet heel rendabel is op plekken
waar heel diep geboord moet
worden. Dus je bent heel erg afhankelijk van een goede plek. Een
ander probleem is, dat als je niet goed met je waterbron omgaat.
Dat die uit kan putten. Dit is echter goed te verhelpen met goed
management. Tevens is 90 MW is ook relatief weinig.
Dus Hydrothermale systemen zijn goede manieren om stroom op
te wekken, als je eenmaal een goede plek hebt om zo’n centrale
te bouwen.
Petrothermale systemen werken voor het groot deel hetzelfde als
hydrothermale systemen. Alleen hierbij is er geen watervoorraad
onder het aardoppervlak. Dus wordt er een kunstmatig gat
geboord waar het water in wordt gepompt. Zodat er ook hier
weer stoom kan ontstaan er stroom kan opwekken.
23
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
De voordelen hiervan zijn dat je niet afhankelijk bent van een
bestaande watervoorraad. Het is echter wel duurder en minder
duurzaam.
De laatste manier is gebruik maken van diepte aardwarmte
sondes, bij dit systeem wordt er een gesloten netwerk van buizen
onder de grond aangelegd. Dit gebeurt op aanzienlijke diepte.
Door het netwerk wordt een vloeistof, niet per definitie water,
rondgepompt. Als de vloeistof diep onder de grond komt zal het
opwarmen, en zal er ook hier weer stoom ontstaan.
Ook met deze stoom wordt weer stroom opgewekt, waarna de
vloeistof weer door het systeem wordt gepompt. Het nadeel van
dit systeem is dat de vloeistof niet goed opwarmt omdat het maar
met een klein deel van de aardwarmte in contact komt. Dit zorgt
ervoor dat er minder stroom wordt opgewekt dan met de andere
twee systemen.
Concluderen er is veel mogelijk met geothermische energie, het is
een grotendeels duurzame manier van stroom opwekken waarbij
nauwelijks CO2 vrijkomt. Dus naar mijn mening de energievorm
van de toekomst.
24
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Water energie
Waterkracht
Waterkracht, het wordt al heel lang gebruikt. Langs stromend
water wordt een rad gezet dat gaat bewegen. De beweging
werd voor van alles gebruikt. Zagen, delven, machines aandrijven.
Tegenwoordig wordt de beweging omgezet in energie. Een
waterkrachtcentrale wordt geplaatst op een plek waar het water
hard stroomt dus waar een hoogteverschil is en ook een hoog
debiet. Dit kan langs een rivier, maar dan niet hier in Nederland
waar het hoogteverschil heel laag is maar in de bovenloop van
een rivier zoals in de Alpen. Het nadeel aan de rivier is alleen dat
er niet constant dezelfde hoeveelheid water doorheen stroomt,
het kan per periode sterk verschillen. Dus zal ook de
energieopbrengst sterk verschillen. Om
dit tegen te gaan zijn er al aardig wat
stuwdammen gebouwd. Hierachter
bevindt zich een groot stuwmeer met
een watervoorraad. Het is hiermee te
reguleren hoeveel water er door de
openingen in de dam stroomt en dus
ook hoeveel elektriciteit er opgewekt
wordt.
De beweging of kinetische energie
van de stroom water wordt dus omzet
in elektriciteit. Dit gebeurt via een
dynamo.
De
dynamo
wordt
bijvoorbeeld ook bij windenergie
gebruikt. De werking ervan is al eerder
uitgelegd omdat het dus voor
meerdere energievormen geldt.
Hiernaast de duurzame productie van energie in verschillende
Europese landen. Hier is te zien dat Nederland erg achterloopt
met de winning uit waterkracht.
25
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Een nadeel aan een grote waterkrachtcentrale met een stuwdam
is dat de loop van de rivier ernstig verstoord wordt en daarmee
ook de natuur. Als een ecosysteem ineens veel minder water
ontvangt zal de natuur veranderen en sommige planten of
diersoorten zullen in het gebied niet meer voorkomen.
Een vorm van elektriciteit opwekken via waterkracht waarbij het
verloop en debiet van de rivier natuurlijk kan blijven verlopen is de
‘’kleine waterkracht’’. dit is een kleine installatie en levert minder
op. Maar als je geen stuwdam en meer wilt en wel van het
stromende water van een rivier wilt
profiteren is dit wel de oplossing. Hier wordt
het rad simpelweg gewoon in de rivier
geplaatst en die draait door de natuurlijke
stroming. Deze vorm wordt ook in de grote
rivieren
van
Nederland
toegepast.
Hiernaast zie je een zo’n centrale.
‘’In 2007 was de totale elektriciteitsproductie uit water 107 GWh.
Het vermogen in Nederland bedroeg 37 megawatt (MW). Dat is
genoeg om 31.450 huishoudens van elektriciteit te voorzien’’.
Bron: www.students.chem.tue.nl
En hieronder is de productie van
elektriciteit in de waterkrachtcentrales
in
Nederland
zichtbaar.
‘’Het
rendement in Nederland van een
waterkrachtcentrale ligt tussen de 3040 procent’’.
Waterkracht is ook een vorm van schone energie en is dus niet
schadelijk voor het milieu. Er komen geen schadelijke stoffen bij vrij
en de bron is onuitputtelijk. Alleen tussen de raderen kunnen vissen
komen wat lijdt tot grote vissterfte. Hiervoor zijn gelukkig vistrappen
ontwikkeld waardoor de vissen veilig weer verder kunnen
zwemmen.
26
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Ook met de zee kan op verschillende manieren elektriciteit
opgewekt worden. Hier wordt later op ingegaan.
Op sommige plekken waterkracht zeer geschikt en op sommige
wat minder. Is dit en goede manier van elektriciteit opwekken of
zal een andere vorm gaan overheersen, dat hangt allemaal af
van de mens.
Getijdenenergie
Getijdenengergie is een vorm van duurzame energie die ontstaat
bij omzetting van de bewegingsenergie van de getijden (eb en
vloed) in elektriciteit. Deze vorm van energieopwekking valt onder
de
noemer
‘Marine
Energy’.
Hieronder
vallen
ook
energieopwekking door verschil in golfhoogte, zoutconcentratie
en watertemperatuur. Marine energie wordt ook wel ‘Blue Energy’
genoemd.
Proces
Op plaatsen met een groot verschil tussen hoog- en laagwater is
het mogelijk om energie op te wekken uit de zich verplaatsende
watermassa's. Een eenvoudige manier om waterkracht te
gebruiken, is kracht overbrengen via waterwielen. Dat gebeurt al
2.300 jaar, destijds om bijvoorbeeld molens te laten draaien.
27
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Tegenwoordig gebruiken we waterturbines; die drijven geen
molens aan, maar wekken elektriciteit op. Dat werkt ongeveer als
een fietsdynamo. De as van de turbine zit onder water en ziet eruit
als een scheepsschroef. Die as gaat draaien door de stroming van
het water; doordat die is gekoppeld aan een generator, wekt de
as elektriciteit op als die draait.
Het zeewater komt bij vloed in het reservoir. Dit reservoir wordt
afgesloten en zodra het eb is laat je het water weer terug stromen
langs turbines. De Turbines wekken uit deze stromende beweging
elektriciteit op. Doordat je het water eerst vasthoud, loopt het een
stuk sneller terug, waardoor er meer energie uitgehaald kan
worden. Dit is de bekendste manier van getijdenenergie
opwekken, maar er blijken nog een heleboel andere manieren te
zijn.
Een voorbeeld van een andere manier waarop je getijdenenergie
kan toepassen is de techniek die ze in de Westerschelde willen
gaan uitproberen. Deze getijdenturbine heeft een rotor die door
zowel stroming als golfslag wordt aangedreven. De rotor zit aan
een verticale aandrijfas en kan met het getij mee op en neer
bewegen. Het idee is dat de rotor elektriciteit gaat produceren
door dat de aandrijfas mee te draaien met de stroming die
ontstaat als het eb en vloed wordt. Door deze verticale aandrijfas
wordt ook de golfslag benut.
28
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Energieopbrengst en kosten
Wat de energieopbrengst is, is heel erg wisselend. Dit hangt af van
de stroomsnelheid van het water en van het hoogteverschil tussen
eb en vloed.
Wel is er te vinden dat je wereldwijd met getijdenenergie zo’n
60.000 MW kan opwekken. Dit is vier keer het totale vermogen van
alle Nederlandse elektriciteitscentrales bij elkaar. De grootste
getijdencentrale ter wereld is de getijdencentrale van La Rance,
in Frankrijk. Deze heeft 24 turbines van bij elkaar 230 MW en
produceert ongeveer 600 miljoen kWh.
Toepasbaar
De opwekking van getijdenenergie is maar op een paar plaatsen
rendabel. Dit komt doordat er een groot getijdenverschil moet zijn
wil getijdenenergie rendabel zijn. In het estuarium van de Rance
bij het Franse St. Malo, tussen Normandië en Bretagne, loopt het
getijdeverschil op tot 13 meter. Sinds 1966 staat hier een
getijdencentrale die per jaar energie levert voor 300.000
huishoudens. Ook in de Engelse rivier de Severn is het door een
groot getijverschil goed mogelijk om getijdenenergie op te
wekken.
Voor- en nadelen
De voordelen die je met deze manier van energie opwekken
hebt, is natuurlijk dat het een duurzame bron van energie is, het is
dus beter voor het milieu. Een nadeel hiervan is dat het maar heel
weinig oplevert. Het is zoals je hierboven kunt lezen maar op een
paar plekken rendabel. In Nederland is het verschil tussen eb en
vloed eigenlijk te klein om getijdenenergie als bron van energie te
gebruiken. Een ander
nadeel is dat er met getijdenenergie rekening moet worden
gehouden met milieumaatregelen. Ook is de visserij ertegen is.
Doordat er een turbine in het water is gevestigd, worden er veel
vissen levend door vermalen. Er is hier wel een oplossing voor,
namelijk vistrappen zetten.
29
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Windenergie
Definitie
Windenergie is energie die wordt gewonnen door de
bewegingsenergie van wind om te zetten in een bruikbare vorm
van energie: elektrische energie.
Windenergie is wat ze noemen ‘schone energie’ of duurzame
energie. Het wordt namelijk gewonnen uit een bron die nooit
opraakt, namelijk wind. Stroom wordt opgewekt zonder de lucht
te vervuilen, het klimaat te vervuilen, en zonder grondstoffen uit te
putten.
Proces
Windenergie wordt opgewekt met windturbines die zijn
aangesloten op het elektriciteitsnet. Een windturbine bestaat
grofweg uit drie onderdelen: de draaiende rotor met de
rotorbladen, de gondel en de mast.
De wind brengt de rotorbladen
aan het draaien; een naaf (of as)
brengt
die
beweging
via
tandwielen
over
op
een
elektriciteitsgenerator die in de
gondel zit. Door de hoogte kunnen
de rotorbladen veel wind vangen:
het waait er gemiddeld harder en
gelijkmatiger, en er is geen invloed
van huizen, bomen en andere
obstakels. In de gondel zit ook vaak allerlei regeltechniek, die er
bijvoorbeeld voor zorgt dat de windmolen altijd zo goed mogelijk
in de wind staat.
Energieopbrengst en kosten
Een moderne windturbine van 5 MW (Mega Watt) kan op een
goede locatie op zee circa 15 miljoen kWh per jaar produceren.
Daarmee kunnen ruim 4.500 huishoudens van elektriciteit worden
voorzien.
30
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Een moderne windturbine voor op land heeft een vermogen van 3
MW en produceert circa 7 miljoen kWh elektriciteit per jaar. Dit is
voldoende om ongeveer 2.000 huishoudens van stroom te
voorzien.
In België zijn de eerste van zeven MW inmiddels gebouwd. De prijs
van windstroom is door schaalvergroting en technische
verbeteringen sterk gedaald en zal daardoor ook in de toekomst
verder afnemen.
Zoals je hier kunt zien is de
energieopbrengst
van
windenergie afhankelijk van
de dichtheid van de lucht,
het oppervlak van de
rotorbladen en vooral van
de snelheid van de wind. De snelheid van de wind is erg
verschillend. Daardoor is de energieopbrengst niet constant.
Windenergie is beter voor het milieu, maar windstroom opwekken
is wel duurder: tussen 5 en 7 eurocent per kWh (afhankelijk van
land- of zeemolens). Ter vergelijking: kolen- en kerncentrales
kunnen elektriciteit opwekken voor 3 à 4 eurocent per kWh. Voor
de consument is windenergie overigens niet duurder dan grijze
stroom, omdat de overheid de producenten subsidieert.
Grote, moderne windturbines, die gebouwd zijn bij een lage
rentestand en op een windrijke plek, kunnen qua prijs al
concurreren met ouderwetse grijze centrales. In de toekomst daalt
de prijs van windenergie mogelijk verder door nieuwe technische
ontwikkelingen, een grotere productie, goedkopere ontwerpen en
nieuwe materialen.
Gebruik windenergie
In Nederland levert windenergie nu 4,5% van onze elektriciteit en
dat gaat in de toekomst alleen maar groeien. De Nederlandse
overheid wil in 2020 tot zo’n 16% duurzame energie komen. Om
dat te bereiken, moeten er een stuk meer en/of verbeterde
windturbines komen. In 2020 moeten alle windmolens op land
31
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
gezamenlijk een vermogen hebben van ten minste 6000
megawatt. Dat is genoeg om 3,6 miljoen huishoudens van
elektriciteit te voorzien. In maart 2013 stond er voor 2140
megawatt
aan
windmolens
op
land
opgesteld.
Het Nederlandse deel van de Noordzee moet na 2020 plaats
bieden aan windmolenparken met een gezamenlijk vermogen
van 6000 megawatt. Dat is 27 keer zoveel als de 220 megawatt
die nu (2013) staat opgesteld.
Land of zee?
Windenergie wordt zowel op land als op zee gebruikt. Er zijn voor
op land en voor op zee wel voordelen, maar ook nadelen te
bedenken.
Windenergie op land
Het grote voordeel van windenergie op land is dat het goedkoper
is. Je hoeft deze energie namelijk niet zo ver te transporteren als
wanneer het helemaal van zee moet komen. Ook zijn er minder
onderhoudskosten. Mensen die het onderhouden hoeven namelijk
niet helemaal over zee om er te komen. Dit maakt het ook een
stuk goedkoper.
Ook zijn er nadelen voor windenergie op land. Het wordt namelijk
gezien als horizonvervuiling, oftewel ze verpesten het uitzicht. En er
is geluidsoverlast door windmolens voor mensen die er vlakbij
wonen. Ook kunnen mensen last hebben van de flitsende
schaduwen van windmolens. Een simpele oplossing voor deze
nadelen is de windmolens verder van huizen af zetten. Nieuwe
windmolens zijn ook al een stuk stiller dan oude windmolens, en
door ze minstens 300 meter van huizen af te zetten hebben
mensen er niet of nauwelijks last van, en ook niet meer van de
flikkerende schaduwen.
Windenergie op zee
Toch blijft horizonvervuiling een groot nadeel van windenergie.
Om dit op te lossen hebben ze bedacht windmolens in zee te
zetten. Hier is namelijk meer ruimte en geen sprake van eventuele
geluidshinder of zichthinder. Hierdoor kunnen er op zee grotere
turbines
worden
geplaatst,
zoals
je
hierboven
bij
‘energieopbrengst’ al kunt lezen. Op zee waait het bovendien
32
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
meestal harder en regelmatiger dan op land, waardoor er meer
elektriciteit opgewekt kan worden.
Toch zijn er ook een paar nadelen voor windenergie op zee. Het is
namelijk duurder dan windenergie op land. De energie moet
getransporteerd worden naar land, waarbij je ook energie verliest.
En onderhoud van turbines op zee is moeilijker en dus ook duurder
dan op land. Ook moet er bij het kiezen van een plek voor een
windmolenpark op zee met een hoop dingen rekening worden
gehouden, zoals: bodemsoort, natuurgebieden, zeeschepen,
visserij, militaire oefeningen en olie- en gaswinningen in de
Noordzee.
Rendement
Het rendement van windenergie is ongeveer 23%. Dit is redelijk
laag als je het vergelijkt met bijvoorbeeld een kolencentrale:
tussen de 35-46% of gascentrale: tussen de 38-50%. Het is zo laag
door verschillende factoren, zoals bijvoorbeeld de variabele wind.
Andere voordelen
Een windturbine heeft binnen 3 tot 6 maanden (afhankelijk van
windsnelheden) net zo veel energie opgewekt als nodig was voor
de hele levenscyclus: fabriceren, plaatsen, onderhouden en na
twintig jaar te verwijderen.
Voorkomen van CO2 uitstoot
Eén windturbine van drie MW in Nederland voorkomt de uitstoot
van bijna 4.000 ton CO2. Dit is te vergelijken met de CO2-uitstoot
van 1.000 personenauto’s die ieder 25.000 kilometers per jaar
rijden.
Dat is een besparing per kWh windstroom van 860 gram CO2 , 10
gram SO2 en 3 gram NOx.
Eigen energiewinning
Het gebruik van fossiele energiebronnen heeft nadelige effecten
op
het
leefmilieu:
denk
aan
klimaatverandering,
luchtverontreiniging, zure regen en olierampen. Windenergie heeft
deze nadelen niet. De brandstoffen voor onze energievoorziening
komen voor een groot deel uit politiek instabiele regio’s. Dat geldt
niet voor windenergie. Windenergie maakt ons minder afhankelijk
van politieke conflicten elders.
33
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Nawoord
Onze originele doelstelling, om een algemeen toepasbare
enquête voor ons onderzoek te maken, is naar onze mening goed
gelukt. De enquête voldoet volgens ons aan de Europese
doelstelling en is toch niet te ingewikkeld te gebruiken. Wij hopen
u een zo compleet mogelijk beeld van ons onderzoek te hebben
gegeven en een duidelijkheid over hoe u de enquête het beste
kan toepassen. Wij stellen ons onderzoek en enquête geheel
beschikbaar aan derde om hier gebruik van te maken als zij hier
behoefte aan hebben.
Handleiding
De enquête is bedoeld om achter de mening van de
'buurtbewoners' te komen, op het gebied van elektriciteitsvoorziening. De enquête werkt als volgt:
• Eerst is het nodig om te onderzoeken welke energieopwekkingsvormen mogelijk zijn in uw omgeving, dit is goed
mogelijk via dit boekje.
• Dan kies je een doelgroep waarvan je de mening wilt weten. Zo
kun je een plaats, provincie of gewoon een selecte groep
mensen.
• Daarna moet u bepalen wat voor medium u wilt gebruiken voor
de afname. Dit kan over het internet maar ook schriftelijk of
mondeling. Hierbij kunt u ook beslissen om iemand mee te
sturen die vragen beantwoord als er mensen moeite hebben
met de enquête.
• En dan na het daadwerkelijke afname is het natuurlijk belangrijk
om de resultaten in een mooi model of grafiek te verwerken.
34
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Enquête
Energie voor de Toekomst (YES!)
Geachte heer/mevrouw,
We zouden u graag enkele vragen stellen over elektriciteitsopwekking.
Het betreft hierbij uw woongebied. U kunt uw mening geven over enkele
verschillende manieren van elektriciteitopwekking:
*STEG-centrale
*Kolencentrale
*Kerncentrale
*Geothermische-centrale
*Windenergie
*Zonne-energie
*Waterkracht
Elk van deze vormen wordt kort beschreven, waarna uw mening
hierover wordt gevraagd.
Echter zijn niet alle vormen van elektriciteitsopwekking overal even
rendabel en soms zelfs onmogelijk om toe te passen.
Het invullen van de enquête kost u slechts enkele minuten.
Alvast hartelijke dank voor uw medewerking.
35
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
1) STEG-centrale:
Een STEG-centrale werkt op gas, dit kan aardgas of synthesegas zijn.
Synthesegas ontstaat door het vergassen van steenkool. Deze gassen drijven een
gasturbine aan die een generator aandrijft. De overgebleven warmte, die niet
wordt omgezet wordt in elektriciteit, verhit gas die een gasturbine aandrijft. Net
zoals bij een kolencentrale
Voordelen:
- Hoger rendement dan bij andere centrales: maximaal 60%
- Minder uitstoot CO2 dan bij een kolencentrale
- Tevens minder uitstoot van andere giftige gassen
- Restwarmte kan worden hergebruikt, waardoor het rendement kan stijgen naar
80%
Nadelen:
- Er blijft uitstoot van CO2
- De gassen zijn licht ontvlambaar
- De brandstoffen zijn eindig (aardgas)
- Technologie van synthesegas is nog niet uitontwikkeld
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energieopwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
2) Waarom staat u hier zo tegenover?
Hoger rendement dan bij andere centrales. maximaal 60%
Minder uitstoot van CO2 dan bij een kolencentrale
Minder uitstoot van andere giftige gassen
Restwarmte kan worden hergebruikt, waardoor het rendement kan stijgen naar
80%
Er blijft uitstoot van CO2
De gassen zijn licht ontvlambaar
De brandstoffen zijn eindig (aardgas)
Technologie van synthesegas is nog niet uitontwikkeld
andere :
36
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
3) Kolencentrale
Men graaft steenkool op uit de grond en mengt deze tot een goede
samenstelling. Dan wordt het vervoerd naar een kolencentrale. Daar worden de
kolen verbrand waarna de hitte wordt gebruikt om een stoomturbine aan te
drijven.
Voordelen
-Steenkool is relatief goedkoop
-Het is goed voorradig en makkelijk te winnen
-Er zijn relatief weinig gevaren aan verbonden
Nadelen
-Er komt veel CO2 bij vrij
-Er kunnen giftige stoffen vrijkomen zoals NOx en SO2
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energie-opwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
4) Waarom staat u hier zo tegenover?
Steenkool is relatief goedkoop
Het is goed voorradig en makkelijk te winnen
Er zijn relatief weinig gevaren aan verbonden
Er komt veel CO2 bij vrij
Er kunnen giftige stoffen vrijkomen zoals NOx en SO2
andere
37
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
5) Kerncentrale
In een kerncentrale wordt een uraniumkern als het ware overbelast met een extra
neutron. Hierdoor valt de kern uiteen in een aantal kleinere en stabielere
deeltjes. Hierbij gaat er een beetje massa verloren dat, volgens Einsteins wet:
E = MC2 ,wordt omgezet in warmte. Deze warmte wordt gebruikt om een
stoomturbine aan te drijven.
Voordelen
-Er komt geen CO2 vrij
-Er is een hoge opbrengst
Nadelen
-Het afvalproduct geeft radioactieve straling af die schadelijk is voor natuur en
gezondheid.
-Verouderde splijtstaven kan men gebruiken in kernwapens (de nieuwe niet).
-Bij een ramp zijn de gevolgen niet te overzien (denk aan Tsjernobyl).
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energie-opwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
6) Waarom staat u hier zo tegenover?
Er komt geen CO2 vrij
Er is een hoge opbrengst
Het afvalproduct geeft radioactieve straling af die schadelijk is voor natuur en
gezondheid.
Verouderde splijtstaven kan men gebruiken in kernwapens (de nieuwe niet).
Bij een ramp zijn de gevolgen niet te overzien (denk aan Tsjernobyl).
andere :
38
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
7) Geothermische energie
Bij geothermische energie wordt er gebruik gemaakt van eeuwenoude warmte
uit het binnenste van de aarde. Deze warmte verhit water wat omhoog komt via
een buis, aan de oppervlakte drijft de ontstane stoom een stoomturbine aan.
Voordelen
-Het is een duurzame vorm van energie
-Geen uitstoot van broeikasgassen
Nadelen
-De centrale wekt relatief weinig op.
-Het is niet overal mogelijk om een centrale te bouwen.
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energie-opwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
8) Waarom staat u hier zo tegenover?
Het is een duurzame vorm van energie
Geen uitstoot van broeikasgassen
De centrale wekt relatief weinig op
Het is niet overal mogelijk om een centrale te bouwen
andere :
39
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
9) Windenergie
Windenergie is energie die wordt gewonnen door de bewegingsenergie van wind
om te zetten in een bruikbare vorm van energie: elektrische energie.
Een windturbine op zee van 5MW produceert per jaar ±15 miljoen kWh: stroom
voor 4.500 huishoudens. Een windturbine op land van 3MW produceert per jaar
±7 miljoen kWh: stroom voor 2.000 huishoudens.
Voordelen:
- Het is duurzame vorm van energie-opwekking
- Het is schoon: stroom wordt opgewekt zonder de natuur te vervuilen.
- Een windturbine heeft binnen 3 tot 6 maanden (afhankelijk van
windsnelheden) net zo veel energie opgewekt als nodig was hem te bouwen.
Nadelen:
- Het heeft een laag rendement: rond de 23%
- Het is duur om windmolens te bouwen
- Er kan geluidsoverlast ontstaan voor de omgeving
- Er is horizonvervuiling
- De hoeveelheid stroom die opgewekt wordt is afhankelijk van windsnelheid
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energie-opwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
10) Waarom staat u hier zo tegenover?
Het is duurzame vorm van energie-opwekking
Het is schoon: stroom wordt opgewekt zonder de natuur te vervuilen.
Een windturbine heeft binnen 3 tot 6 maanden (afhankelijk van windsnelheden)
net zo veel energie opgewekt als nodig was hem te bouwen.
Het heeft een laag rendement: rond de 23%
Het is duur om windmolens te bouwen
Er kan geluidsoverlast ontstaan voor de omgeving
Er is horizonvervuiling
De hoeveelheid stroom die opgewekt wordt is afhankelijk van windsnelheid
andere :
40
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
11) Zonne-energie:
De opwekking van elektriciteit uit zonne-energie kan op een paar manieren.
Men kan door middel van een zonnepaneel de zonnestralen (straling, dus
energie) omzetten in elektriciteit (elektrische energie). Het is ook mogelijk om
de zonnestralen om te zetten in warmte, dit doet men door de stralen met
spiegels te bundelen en hiermee een grote tank water te verwarmen. Dit creëert
stoom en drijft dan weer een stoomturbine aan.
Voordelen:
-Duurzame vorm van energie-opwekking
-Het is een schone energievorm
-Er zijn veel mogelijkheden om de elektriciteit te winnen
Nadelen:
-Het is een relatief dure energievorm
-De grondstoffen zijn schaars en in handen van een kleine groep
-Bij nacht en bewolking kan er weinig tot geen elektriciteit opgewekt worden
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energieopwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
12) Waarom staat u hier zo tegenover?
Het is duurzame vorm van energie-opwekking
Het is een schone energievorm
Er zijn veel mogelijkheden om de elektriciteit te winnen
Er is genoeg om de hele wereld te voorzien
Het is een relatief dure energievorm
De grondstoffen zijn schaars en in handen van een kleine groep
Bij nacht en bewolking kan er weinig tot geen elektriciteit opgewekt worden
andere
41
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
13) Getijdenenergie
Getijdenenergie is een vorm van duurzame energie die ontstaat bij omzetting
van de bewegingsenergie van de getijden (eb en vloed) in elektriciteit.
Voordelen:
- Het is een duurzame vorm van energie-opwekking
- Op plekken waar het verschil tussen eb en vloed groot is, levert het veel
energie.
Nadelen:
- Het levert wereldwijd niet veel energie op: zo’n 60.000 MW (4x het vermogen
van alle Nederlandse elektriciteitscentrales)
- Alleen rendabel bij grote verschillen eb en vloed.
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energie-opwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
14) Waarom staat u hier zo tegenover?
Het is een duurzame vorm van energie-opwekking
Op plekken waar het verschil tussen eb en vloed groot is, levert het veel
energie.
Het levert wereldwijd niet veel energie op: zo’n 60.000 MW (4x het vermogen
van alle Nederlandse elektriciteitscentrales)
Alleen rendabel bij grote verschillen eb en vloed.
andere
42
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
15) Waterkracht
Hier wordt een turbine aangedreven door het water dat er doorheen stroomt. De
turbine kan in een rivier worden gezet, maar dit levert niet veel op en de
opbrengt verschilt constant. Als je een stuwdam aanlegt valt te reguleren hoeveel
water er langs het rad stroomt en is je opbrengst constant. Je zet dan voor het
meer wel een heel stuk land onderwater en de natuurlijke loop van de rivier is
verstoord. Vistrappen in rivieren kunnen vissterfte tegengaan.
Voordelen:
-Het is een duurzame vorm van energie
-Met behulp van een stuwdam is er een constante opwekking
-Het is een schone energievorm
Nadelen:
-Verstoort de loop van de rivier bij een stuwdam
-Groot gebied onder water bij stuwmeer
-Kleinschalige waterkrachtcentrale levert relatief weinig op
-Het kan vissterfte in de hand werken
-Het is onmogelijk in een gebied zonder rivieren
-In de benedenloop van de rivier levert het te weinig stroom op.
Onze vraag is: Hoe staat u tegenover deze vorm van energieopwekking in uw
woonomgeving?
Zeer positief
Redelijk positief
Neutraal
Gematigd negatief
Zeer negatief
16) Waarom staat u hier zo tegenover?
Het is een duurzame vorm van energie
Met behulp van een stuwdam is er een constante opwekking
Het is een schone energievorm
Verstoring loop van de rivier bij een stuwdam
Groot gebied onder water bij stuwmeer
Kleinschalige waterkrachtcentrale levert relatief weinig op
Het kan vissterfte in de hand werken
Het is onmogelijk in een gebied zonder rivieren
In de benedenloop is het niet rendabel.
andere:
43
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
17)
Welke energievorm zou u het liefst in uw woonomgeving zien, en
waarom?
STEG-centrale
Kolencentrale
Kerncentrale
Geothermische-centrale
Windenergie
Zonne-energie
Getijdenenergie
Waterkracht
18) Waarom deze?
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
44
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Takenlijst
Luke van Unen:
∞ Kernenergie
∞ Kolencentrale
Mariska Rijk:
∞ Windkracht
∞ Getijde-energie
Robert Braal:
∞ Geothermische energie
∞ STEG-centrale
∞ Enquête
Shanna Keemink:
∞ Oliecentrale
∞ Zoet/Zout energie
Nienke van Lieshout:
∞ Waterkracht
∞ Zonne-energie
∞ Enquête
Samen
∞ Het boekje
∞ De presentatie
Bronnenlijst
Turbine:
Kolencentrale: Hoofdbron is de site van de TU Eindhoven en nog wat
eigenkennis.
- http://students.chem.tue.nl/ifp27/
Kerncentrale:
-
-
PRIS (Power Reactor Information System) van de IAEA (International
Atomic Energy Agency)
NPL (National Physical Laboratory) (paragraaf 4)
Informatie van geleerden opgedaan bij de open dag van de
kerncentrale van de TU Delft
Website van professor David JC MacKay
http://students.chem.tue.nl/ifp27/
STEG-centrale:
-
-
-
http://nl.wikipedia.org/wiki/Gascentrale
http://nl.wikipedia.org/wiki/Stoom-_en_gascentrale
http://students.chem.tue.nl/ifp27/bronnen/fossiel_aardgas.html
http://nestenergie-be.edf.com/het-project/wat-is-een-steg-centraley46194.html
http://technologischdenken.webklik.nl/page/steg-centrale
45
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Zonne-energie:
-
-
http://science1.nasa.gov/science-news/science-atnasa/2002/solarcells/
http://www.kijkmagazine.nl/nieuws/zwitsers-bouwen-zonne-eilanden-inmeer/
http://solargis.info/doc/71
http://nl.wikipedia.org/wiki/Desertec
http://www.klimaatwebsite.be/klimaat/MAP.php?p=AT/AT_15&m=AT/M
04
SolarGIS © 2011 GeoModel Solar s.r.o.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oblique_rays.svg
http://tegenlicht.vpro.nl/afleveringen/2008-2009/energie-inovervloed.HTML
http://www.desertec.org/
http://students.chem.tue.nl/ifp27/bronnen/zonneenergie_zonnecel.html
http://www.kennislink.nl/publicaties/grondstoffen-schaars-doorgeopolitiek
Geothermische energie:
-
bouwwereld.nl
http://technologischdenken.webklik.nl/page/geothermische-energie
bildwoerterbuch.pons.eu
Waterkracht:
-
-
http://nl.wikipedia.org/wiki/Dynamo
www.tva.gov/power/hydroart.htm
http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20030701_elektriciteit01
http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/147262-de-werkingvan-een-fietsdynamo/
http://www.youtube.com/watch?v=Sj2OexKvI4Q
http://www.cbs.nl/nl-NL/menu/themas/industrieenergie/publicaties/artikelen/archief/2006/2006-2069-wm.htm
http://www.cmo.nl/euforum/index.php/aardrijkskunde/basisopdrachte
n/eeuwige-energie/bron-water-en-warmte
http://www.climatequest.org/page/reference.php?id=34
http://students.chem.tue.nl/ifp27/bronnen/waterkracht_algemeen.html
Getijdenenergie:
-
www.ecomare.nl
http://www.wyretidalenergy.com/tidal-barrage/la-rance-barrage
http://www.aquarama.be/grafisch/artikel/pdf/898-AQ57NL%2031.pdf
http://www.hoewerktduurzaam.nl/antwoord/hoe-werkt-getijdenenergie
http://www.milieucentraal.nl/thema's/thema-1/bronnen-vanenergie/duurzame-energiebronnen/waterkracht/
46
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
-
http://www.climatechallenge.be/nl/klimaatverandering-woord-enbeeld/wat-zijn-oplossingen/hernieuwbare-energie/getijdenenergie.aspx
Windenergie:
- www.milieucentraal.nl
- www.rijksoverheid.nl
- www.agentschapnl.nl
- www.nwea.nl
- www.ewea.nl
- http://students.chem.tue.nl/ifp27/bronnen/windenergie_algemeen.html
Deze sites hebben als bronnen erbij gegeven: WSH, CBS, en EnergieNed.
47
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Bijlagen:
1. Enquête vertaald in het Engels met handleiding
48
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
The manual
The survey is designed for finding out the opinion of the 'locals'
concerning power generation.
The survey works as follows:
• Firstly, it is necessary to examine the energy forms that are
possible in your area, you can do this using this booklet.
• Secondly, you have to pick a target audience. You can select
a city, a state or just a group of people.
• Last but not least, you have to decide what medium you want
to use. The survey can be done online, on paper or verbally.
You can also choose to send someone along if people are
having difficulties filling in the survey.
49
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Energy for the Future!(YES!)
Dear sir/madam,
We would like to ask you a couple of questions about the subject:
energy generation. It concerns your living environment and you
can give your opinion about several ways of energy generation.
- Combined-cycle gas turbine
- Coal power station
- Nuclear Power Plant
- Geothermal Power Plant
- Wind energy
- Solar energy
- Hydropower
Each one of these forms will shortly be described, and afterwards
your opinion will be asked.
Though, not every kind of power generation is profitable and
sometimes are even impossible to use.
This survey will only take you a few minutes to answer.
Thanks in advance!
50
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 1:
Combined-cycle gas turbine
A Combined-cycle gas turbine works on gas, this can be natural gas or
synthesis gas. Synthesis gas is formed by the steam reforming of coal. These
gasses power a gas turbine that powers a generator. The remaining warmth,
that won’t be converted to electricity, will heat the gas that incites a gas
turbine. The same procedure is used for the Coal Power Station.
Advantages:
Higher efficiency than other power stations, circa 60% of the oil and gas
will be converted to electricity.
Less CO2 emission compared to a Coal Power Station.
Less emission of toxic gasses.
The residue heat can be reused, making the efficiency rise up to 80%.
Disadvantages:
There is CO2 emission.
The gasses are flammable.
The used gasses (like natural gas) are limited.
The technology of synthesis gas aren’t fully developed.
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Higher efficiency than other power stations, circa 60% of the oil and gas
will be converted to electricity.
Less CO2 emission compared to a Coal Power Station.
Less emission of toxic gasses.
The residue heat can be reused, making the efficiency rise up to 80%.
There is CO2 emission.
The gasses are flammable.
The used gasses (like natural gas) are limited.
The technology of synthesis gas aren’t fully developed.
Other:...
51
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 2:
Coal Power Station.
In a Coal Power Station, the coal is dug up and mixed until a good
composition is made. The composition is transported to the central and there
the coals will be burnt. The heat will be used to power a steam turbine.
Advantages:
Coal is relatively cheap.
It is well stocked and easy to come by.
It is not as dangerous as other ways to gain electricity.
Disadvantages:
There is a lot of CO2 emission.
The substances NOx and SO2 are quite risky.
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
o
o
Coal is relatively cheap.
It is well stocked and easy to come by.
It is not as dangerous as other ways to gain electricity.
There is a lot of CO2 emission.
The substances NOx and SO2 are quite risky.
Other:...
52
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 3:
Nuclear Power Plant
In a nuclear power plant the uranium nucleus will be overloaded with an
extra neutron. As a result the nucleus is divided into a number of smaller and
more stable particles. A little mass is lost here and that will be converted into
heat, according to Einstein's law: E = MC2. This heat will be used to power a
steam turbine.
Advantages
No CO2 emission
High efficiency
Disadvantages
The waste product radiates nuclear radiation, which is harmful to nature
and health.
Outdated fuel rods can be used in nuclear weapons (the new ones
cannot)
The consequences during a disaster are catastrophic (Chernobyl)
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
o
o
No CO2 emission.
High efficiency.
The waste product radiates nuclear radiation, which is harmful to nature
and health.
Outdated fuel rods can be used in nuclear weapons. (the new ones
cannot)
The consequences during a disaster are catastrophic. (Chernobyl)
Other:...
53
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 4:
Geothermal energy
A geothermal power plant uses ancient heat supplied by inner earth. This
heat heats water that comes up through a tube. Then, on the surface the
created steam drives a steam turbine.
Advantages
It is a sustainable form of energy.
No emission of greenhouse gasses.
Disadvantages
The plant generates relatively little energy.
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
It is a sustainable form of energy.
No emission of greenhouse gasses.
The plant generates relatively little energy.
Other:...
54
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 5
Windenergy
Wind energy is energy obtained by the kinetic energy of wind and then
converted in a usable form of energy: electrical energy.
A wind turbine on the sea of 5MW produces annually circa 15 million kWh of
electricity for 4,500 households. A wind turbine on land produces 3MW , that is
circa 7 million kWh per year: power for 2,000 households.
Advantages
It is a sustainable form of energy.
It is clean, the environment is not harmed.
A wind turbine has within 3 to 6 months (depending on wind speeds) as
much energy produced as was needed to build it.
Disadvantages
It has a low efficiency: around 23%.
It is expensive to build wind turbines.
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
o
o
It is a sustainable form of energy.
It is clean, the environment is not harmed.
A wind turbine has within 3 to 6 months (depending on wind speeds) as
much energy produced as was needed to build it.
It has a low efficiency: around 23%.
It is expensive to build wind turbines.
Other:...
55
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 6:
Solar Energy
The generation of electricity from solar power could be done in a few ways.
One way is through a solar panel, that can transform sun rays (radiation, thus
energy) into electricity (electrical energy). It is also possible to use the sun rays
and convert them into heat, this is done by joining the rays with mirrors and
use it to heat a large tank of water. This creates steam again, and then drives
a steam turbine.
Advantages
It is a sustainable form of energy generation.
It is a clean form of energy.
There are many possibilities to win the electricity.
Disadvantages
This form of electricity is relatively expensive.
The resources are scarce and in the hands of a small group
At night and cloud coverage can be generated little or no electricity
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
o
o
o
It is a sustainable form of energy generation.
It is a clean form of energy.
There are many possibilities to win the electricity.
This form of electricity is relatively expensive.
The resources are scarce and in the hands of a small group
At night and cloud coverage can be generated little or no electricity
Other:...
56
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 7:
Tidal Energy
Tidal energy is a form of renewable energy that occurs when converting the
kinetic energy of the tides (low and high tide) into electricity.
Advantages
It is a sustainable form of energy generation.
In places where the difference between low and high tide is high, it
provides a lot of energy.
Disadvantages
Globally it does not provide much energy: 60,000 MW (4x the power of all
Dutch power plants).
Only profitable if the difference between low and high tide are
considerable.
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
o
o
o
It is a sustainable form of energy generation.
It is a clean form of energy.
There are many possibilities to win the electricity.
This form of electricity is relatively expensive.
The resources are scarce and in the hands of a small group
At night and cloud coverage can be generated little or no electricity
Other:...
57
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
Question 8:
Hydropower
With hydropower, a turbine is powered by the water that runs through it. The
turbine can be put in a river, but this does not produce much and the yield
varies constantly. If you place a dam, you can regulate how much water
flows past the wheel and your yield is constant. If you are going to make an
artificial lake, you would have to flood a large area, and therefore the natural
course of the river is disrupted. Fish ladders in rivers can counteract the death
of fish.
Advantages
-
It is a sustainable form of energy.
Using a dam there will be a constant power generation.
It is a clean form of energy.
Disadvantages
-
Disrupts the course of the river at a dam.
A large-area will be under water.
Small scale hydropower produces relatively little .
It can cause fish deaths.
It is impossible in an area that contains no rivers.
In the lower course of the river it provides little in, causing the water to
flow slowly because of the tiny height difference.
So, our question is: What is your view on this form of power generation in your
environment?
o
o
o
o
o
Positive
Mildly positive
Neutral
Mildly negative
Negative
58
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink
What (dis)advantage was the one that made you think this way?
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
It is a sustainable form of energy.
Using a dam there will be a constant power generation.
It is a clean form of energy.
Disrupts the course of the river at a dam.
A large-area will be under water.
Small scale hydropower produces relatively little .
It can cause fish deaths.
It is impossible in an area that contains no rivers.
In the lower course of the river it provides little in, causing the water to
flow slowly because of the tiny height difference.
Other:...
Question 9:
What energy form would you prefer in your environment, and why?
o
o
o
o
o
o
o
Combined-cycle gas turbine
Coal power station
Nuclear Power Plant
Geothermal Power Plant
Wind energy
Solar energy
Hydropower
Why this one?
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
59
Energie voor de Toekomst door: Mariska Rijk, Luke van Unen, Nienke van Lieshout, Robert
Braal, Shanna Keemink