Nieuwe vormen van energie
De meeste energie die de mens tegenwoordig gebruikt, is opgewekt door verbranding van fossiele brandstoffen, namelijk steenkool en olie. Bij de verbranding komen als restproducten voornamelijk waterdamp en CO2 vrij. Deze energiebronnen zijn de factoren die het grootste deel van het broeikaseffect veroorzaken. Bovendien zijn steenkool en olie bronnen die eindig zijn. Dat wil zeggen dat de voorraad fossiele brandstoffen na verloop van tijd zal opgeraken.
Om op een CO2-neutrale manier elektriciteit op te wekken, zijn er dus andere bronnen nodig dan steenkool en olie. Deze bronnen mogen ook niet eindig zijn; het is de bedoeling dat op een duurzame manier elektriciteit opgewekt kan worden. Verschillende vormen van duurzame energie zijn biomassa, waterkracht, windenergie, zonne-energie, aardwarmte en kernenergie.
1. Biomassa
Het principe van biomassa is gelijkaardig aan die van fossiele brandstoffen; plantenresten en hout worden verbrandt om er elektriciteit mee op te wekken. Het in dit geval echter de bedoeling om de koolstofcyclus in evenwicht te houden en dus bossen onderhouden om de uitgestoten koolstof weer te capteren.
Uiteraard heeft elk oplossing voor-en nadelen: het voordeel is hier dat het een eenvoudig principe is. Het vereist weinig techologische kennis en men zou de steenkolencentrales ennvoudig kunnen aanpassen om met het verbranden van hout energie op te wekken. Het nadeel houdt in dat deze methode een risico vormt op ontbossing , met gevolg dat het geen duurzame energiebron meer is.
2. Waterkracht
Om energie met water op te wekken, wordt zoals geïllustreerd op de tekening door een muur die een hoog waterniveau gecreërt. Door de zwaartkracht onstaat als gevolg van de druk een stroming die een turbine aandrijft waardoor elektriciteit gemaakt wordt.
Net als bij biomassa is het principe redelijk simpel en kan er naar believen elektriciteit worden opgewekt wanneer men elektriciteit nodig heeft.
Anderzijds worden door stuwmeren grote gebieden onder water gezet, die anders voor iets hadden kunnen dienen, bijvoorbeeld zoals landbouw of als natuurgebied.
3. Windenergie
Windenergie is een van de meest populaire manier om groene stroom op te wekken. De wind laat de wieken ronddraaien en zoals bij een fietsdynamo drijft deze cirkelbeweging een generator aan.
Dit is een van de goedkoopste vormen van hernieuwbare energie, maar de meeste mensen mensen wonen liever niet in de buurt van een windmolen door de schaduw en het geluid van van de draaiende wieken.
Hiernaast vindt je een filmpje over de bouw van een windmolen. Ondanks het feit dat een windmolen qua essentie eenvoudig in elkaar steekt, komt er bezienswaardig werk bij kijken.
4. Zonne-energie
Zonne-energie opwekken kan op verschillende manieren. Als eerste heb je de veelgebruikte fotovoltaïsche zonnepanelen die zonlicht rechtreeks omzetten in elektrische stroom; dan zijn er ook de thermische zonnepanelen die water verwarmen door de straling van de zon. In Californië staan verschillende zonnecentrales waarbij veel spiegels water verwarmen die een turbine aandrijft. In het zuiden van Spanje is er een project geweest waar een experimentele zonnetoren is gebouwt.
Deze opwekkingen van energie zijn heel rendabel in streken waar de zon veel schijnt, bijvoorbeeld in de Sahara. Het nadeel bij fotovoltaïsche zonnpanelen is dat ze voor veel mensen te duur zijn om te installeren. Zonnecentrales en zonnetorens nemen veel oppervlakte voor wat ze opbrengen.
Hiernaast is een tekening van een heel grote zonnetoren die een Australisch bedrijf wil bouwen in de woestijn van de VS
5. Aardwarmte
Doordat de aarde op grote diepte warmer is, kan het temperatuursverschil met het koudere aardoppervlakte gebruikt worden om met een geothemische centrale energie op te wekken. De werking daarvan is geïllustreerd op de tekening hiernaast.
Dit is een systeem dat erg betrouwbaar is; men kan elektriciteit opwekken wanneer dat nodig is en het systeem is voor lange tijd productief.
De prijs voor de bouw van zo'n centrale is echter erg duur en er is een risico op vervuiling van grondwater.
6. Kernenergie
Kernenergie is de energie die voortkomt uit kernreacties (reacties waarbij de kernen van atomen betrokken zijn). De meest bekende manieren om energie op wekken is met behulp van splijting van uranium of plutonium.
De voordelen van kernenergie is dat ze zeer effiënt is; een centrale neemt weinig plaats in en er wordt veel energie verkregen uit weinig bronnen. Kernenergie speelt een cruciale rol in de ruimtevaart en in de vervuilende luchtvaart wordt sinds de koude oorlog weer met interesse gekeken naar nucleaire aandrijving ter vervanging van straalmotoren.
Het nadeel aan de splijting van uranium en plutonium is dat er vervuilende en rodioactieve isotopen als afvalproducten onstaan na de splijting. Dat materiaal wordt eerst ingekapselt in metalen vaten met beton en dan diep onder de grond gestoken. De opslag er van is erg duur en het duurt duizende jaren voordat de radioactiviteit van de afvalproducten onder een leefbaar niveau komt.
Alternatieven voor deze splijtingen, zijn de splijting van thorium en kernfusie. Thoriumsplijting levert afvalproducten op die sneller minder radioactief worden en kernfusie levert enkel het onschadelijke helium als afvalproduct.
Dit zijn methodes van kernenergie die tegenwoordig pas op punt staan, maar de ontwikkeling ervan is heel erg duur, veel duurder dan een van de vorige methodes. Toch wordt er in Frankrijk gewerkt aan een experimentele kernfusiereactor, de ITER, en China bouwt aan enkele thoriumcentrales.
Reactie plaatsen
Reacties