Draait de industrie straks op geconcentreerd zonlicht?

De discussie over hernieuwbare energie is vrijwel volledig gericht op de productie van elektriciteit. Maar de energie die we het meest nodig hebben, is warmte. Om industriële processen aan te drijven - zoals het maken van chemicaliën, het produceren van metalen of het vervaardigen van microchips - hebben we een hernieuwbare bron van thermische energie nodig. Al dan niet geconcentreerd zonlicht kan een oplossing zijn. Alle industriële activiteit - inclusief de fabricatie van zonnepanelen en windturbines - zou kunnen gebeuren door middel van spiegels en zonlicht.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Thermische energie maakt een belangrijk deel uit van het totale energieverbruik. Koken, ruimteverwarming en warm water domineren het energieverbruik thuis. In Europa zijn deze activiteiten goed voor 89 procent van het totale energieverbruik door huishoudens. Thermische energie domineert ook het industriële energieverbruik. In Europa is 67 procent van het energieverbruik in de industrie warmte. Wereldwijd ligt dat percentage wellicht nog een stuk hoger, aangezien veel energie-intensieve industrie naar lageloonlanden is verhuisd.

Zonnepanelen en windturbines produceren geen thermische energie

Het belang van warmte in de totale energieconsumptie zien we niet bij onze inspanningen om de energieproductie te verduurzamen. Die zijn bijna uitsluitend gericht op hernieuwbare elektriciteitsproductie door middel van zonnepanelen en windturbines. Hoewel het perfect mogelijk is om elektriciteit om te zetten in warmte, zoals in het geval van een elektrische verwarming of een elektrisch fornuis, is dat een zeer inefficiënt proces.

Er wordt vaak verondersteld dat onze energieproblemen zijn opgelost als hernieuwbare energie 'netpariteit' bereikt - het moment dat hernieuwbare energie elektriciteit kan opwekken aan dezelfde prijs als fossiele brandstoffen. Maar om echt te kunnen concurreren met fossiele brandstoffen, moet hernieuwbare energie ook 'thermische pariteit' bereiken.

Hoewel het vandaag op goede locaties economisch rendabel is om elektriciteit te produceren met zonnepanelen of windturbines in plaats van met steenkool of aardgas, blijft het nog altijd aanzienlijk goedkoper om warmte te produceren met olie, aardgas of steenkool dan met een windturbine of een zonnepaneel. Dat komt omdat het 2 tot 3 kWh fossiele energie kost om 1 kWh elektriciteit te produceren, dus als we warmte nodig hebben is het tenminste 2 tot 3 keer goedkoper om fossiele brandstoffen op te stoken in plaats van een hernieuwbare energiebron te gebruiken die netpariteit heeft bereikt.

De productie van zonnepanelen en windturbines vereist thermische energie

Dat betekent dat windturbines en zonnepanelen twee tot drie keer goedkoper moeten worden dan vandaag opdat ze thermische pariteit zouden bereiken met fossiele brandstoffen. Dat klinkt niet zo onrealistisch, vooral als je verwacht dat fossiele brandstoffen in prijs zullen stijgen. Maar die vlieger gaat niet op. Hernieuwbare energiebronnen zoals zonnepanelen of windturbines zijn fundamenteel afhankelijk van een constante input van fossiele brandstoffen.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Je zal geen enkele fabriek vinden waar zonnepanelen of windturbines worden geproduceerd met energie afkomstig van zonnepanelen of windturbines, omdat het bijzonder inefficiënt is (en dus bijzonder duur) om elektriciteit om te zetten in warmte

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Zonnepanelen en windturbines hebben geen fossiele brandstof nodig tijdens de gebruiksfase, maar het kost wel fossiele brandstoffen om ze te produceren. Je zal geen enkele fabriek vinden waar zonnepanelen of windturbines worden geproduceerd met energie afkomstig van zonnepanelen of windturbines. Waarom niet? Omdat het bijzonder inefficiënt is (en dus bijzonder duur) om elektriciteit om te zetten in warmte. En wat je vooral nodig hebt voor de productie van zonnepanelen en windturbines is nu net thermische energie, bijvoorbeeld voor de productie van staal en silicium. Dat betekent dat hogere prijzen voor fossiele brandstoffen ook een negatieve invloed hebben op de productiekosten van windturbines en zonnepanelen.

Hetzelfde geldt voor batterijen, die een essentieel onderdeel vormen van elektrische auto's en opslag van duurzaam opgewekte elektriciteit, en voor veel andere ecotechnologie zoals LED's, warmtepompen en fietsen.

Die vereisen in de eerste plaats warmte voor de productie ervan, en die warmte kan op zijn minst twee tot drie keer goedkoper geleverd worden door fossiele brandstoffen dan door het gebruik van windturbines of zonnepanelen (goedkope elektriciteit van waterkrachtcentrales is ook een optie, maar het potentieel daarvan is beperkt).

Dit is een fundamenteel probleem, aangezien we om de 20 tot 30 jaar nieuwe windturbines en zonnepanelen moeten produceren, en om de 5 tot 10 jaar nieuwe batterijen.

Hernieuwbare bron van warmte

Het ontbrekende element in onze duurzame energie strategie is een hernieuwbare bron van thermische energie. Geothermische energie produceert warmte, maar het grootschalig gebruik ervan is beperkt tot vulkanische regio's. Biomassa is een andere optie, maar die stoot op een groot aantal bezwaren. Als we zouden proberen om een betekenisvol deel van de warmtebehoefte te leveren door het opstoken van hout en andere biomassa, dan zullen we snel op de grenzen stoten van wat de planeet kan produceren. Er blijft slechts één bron van thermische energie over, maar het is een krachtige en onuitputtelijke bron: de zon.

We beschouwen zonne-energie doorgaans als een manier om elektriciteit op te wekken, met behulp van fotovoltaïsche zonnepanelen of thermische zonnecentrales in de woestijn. Maar zonne-energie kan ook rechtstreeks worden aangewend, zonder elektriciteit te produceren - net zoals wind. Het verschil is dat het rechtstreekse gebruik van windenergie (door een windmolen in plaats van een windturbine) mechanische energie oplevert, terwijl het rechtstreekse gebruik van zonne-energie thermische energie produceert - en daar zijn we naar op zoek.

Thermische zonne-energie kan op twee manieren worden geproduceerd: door het gebruik van vlakkeplaatcollectoren en vacuümbuissystemen (de zogenaamde "zonneboilers"), die zonnestraling uit alle richtingen opnemen en temperaturen kunnen bereiken van 120 °C , of door middel van geconcentreerde collectoren, die de zon volgen, het zonlicht concentreren, en veel hogere temperaturen halen. Dit kunnen parabolische trogspiegels, parabolische schotels, zonnetorens of lineaire Fresnel collectoren zijn. Bijna al deze technologie werd ontwikkeld eind negentiende en begin twintigste eeuw.

Thermische zonne-energie: elektriciteit of warmte?

De technologie is beschikbaar, maar het probleem is dat we ze gebruiken voor de verkeerde doeleinden. De thermische zonnecentrales die staan opgesteld in woestijnen, zetten zonnewarmte om in stoom (via een stoomketel) die vervolgens wordt omgezet in elektriciteit (via een stoomturbine die een elektrische generator aandrijft). Dit proces is even inefficiënt als het omzetten van elektriciteit in thermische energie, omdat twee derde van de energie tijdens het omzettingsproces van stoom naar elektriciteit verloren gaat. Dit is één van de belangrijkste redenen waarom het gebruik van zonnewarmte voor elektriciteitsproductie alleen maar rendabel is in woestijngebieden.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Als we thermische zonnecentrales zouden gebruiken voor het opwekken van thermische energie in plaats van het omzetten van die thermische energie in elektriciteit, dan zouden ze ook rendabel zijn in minder zonnige gebieden

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Als we dezelfde installaties zouden gebruiken voor het opwekken van thermische energie in plaats van het omzetten van thermische energie in elektriciteit, dan zouden ze energie kunnen leveren die drie keer goedkoper is. Daarmee zouden die centrales ook rendabel kunnen zijn in minder zonnige gebieden. 

Het cruciale verschil tussen thermische zonnecentrales die elektriciteit leveren en andere hernieuwbare energiecentrales die elektriciteit produceren, is dat thermische zonnecentrales beginnen met het opwekken van thermische energie. Dus, tegengesteld aan andere hernieuwbare energiecentrales, is de kost van de technologie voor het opwekken van thermische energie veel lager dan de kost van elektriciteitsproductie, zodat ze kan concurreren met fossiele brandstoffen voor het opwekken van thermische energie.

Zonneboilers

Dit wordt duidelijk als je kijkt naar zonneboilers, die gebruikt worden in huishoudens voor het verwarmen van water en (in mindere mate) het verwarmen van gebouwen. Deze technologie wordt gebruikt zonder omzetverliezen en is kosteneffectief in vergelijking met fossiele brandstoffen zowat overal op aarde. Volgens de meest recente update (2011) van het Solar Heating and Cooling Programme van het Internationale Energie Agentschap (IEA - SHC), is zonnewarmte nu de op één na belangrijkste duurzame energiebron na wind. Ze is veel belangrijker dan fotovoltaïsche zonne-energie of thermissche zonnecentrales in woestijnen, die nauwelijks een verschil maken.

Bijna 60 procent van deze capaciteit staat opgesteld in China, ongeveer 20 procent staat in Europa. Zweden, Denemarken, Spanje, Duitsland en Oostenrijk hebben de meest ontwikkelde markten voor toepassingen van zonnewarmte, inclusief grootschalige centrales voor districtverwarming en een klein maar groeiend aantal installaties voor koeling (zonnewarmte gecombineerd met absorptiekoeling).

Het potentieel van zonnewarmte voor industriële processen

Het gebruik van zonnewarmte voor huishoudelijk gebruik moet uiteraard verder worden aangemoedigd, en het potentieel ervan is bijzonder groot. Maar er is nog veel meer mogelijk. Volgens een onderzoek uit 2008, dat de situatie in Europa analyseert, is het potentieel van zonnewarmte in de industrie nog groter dan in de huishoudelijke sector. Zowat 30 procent van de warmtevraag in de Europese industrie betreft temperaturen beneden de 100 °C, die perfect geleverd kunnen worden door commercieel verkrijgbare vlakkeplaatcollectoren (tot 80 °C) en vacuümbuissystemen (tot 120 °C) die nu worden gebruikt voor private woningen.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bijna 40 procent van de totale energievraag in de Europese industrie kan worden geleverd door een commercieel verkrijgbare en rendabele technologie die gebruik maakt van een onuitputtelijke hernieuwbare energiebron

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nog eens 27 procent van de warmtevraag in de industrie betreft temperaturen tussen 100 en 400 °C, die geleverd kunnen worden door ofwel verbeterde versies van deze collectoren (tot 160 °C, zie dit document) of door de commercieel verkrijgbare geconcentreerde zonnecollectoren die nu meestal worden gebruikt voor elektriciteitsproductie: parabolische troggen, parabolische schotels, zonneschoorstenen en de recenter ontwikkelde lineaire Fresnel collectoren.

Dat betekent dat tenminste 57 procent van de warmtevraag in de Europese industrie (of bijna 40 procent van de totale energievraag in de Europese industrie) kan worden geleverd door een commercieel verkrijgbare en rendabele technologie die gebruik maakt van een onuitputtelijke hernieuwbare energiebron die geen enkel ecologisch of maatschappelijk nadeel met zich meebrengt. De investeringskosten (en de geïnvesteerde energie) daarvan zouden veel lager zijn dan het vervangen van een vergelijkbare hoeveelheid fossiele brandstoffen door windturbines en zonnepanelen.  

Zonnewarmte in industriële processen: bestaande installaties

Voor industriële processen die lage of middelmatige temperaturen vereisen, kan zonnewarmte op verschillende manieren worden ingezet. Ze kan warm water leveren voor processen zoals het schoonmaken van glazen flessen of voor het uitvoeren van chemische processen. Ze kan hete lucht leveren om te drogen en te bakken, zoals in de voedsel- en papierindustrie. Zonnewarmte kan ook stoom leveren voor de bestaande stoomdistributienetwerken die op grote schaal worden ingezet in de industrie. Bij al deze toepassingen blijven de bestaande machines en infrastructuur in gebruik. Alleen de energiebron wordt vervangen.

Een aantal fabrikanten is gestart met het promoten van hun zonnecollectoren voor het leveren van thermische energie voor industriële processen, naast het gebruik ervan als opwekker van elektriciteit. Voorbeelden zijn Sopogy (een Hawaiiaans bedrijf dat modulaire parabolische troggespiegels verkoopt - illustratie hierboven), de Solar Power group (een Duits bedrijf dat in België ontwikkelde lineaire fresnel collectoren aanbiedt) en HelioDynamics (een Amerikaanse firma die soortgelijke technologie levert - illustratie hieronder).

Installaties voor het gebruik van zonnewarmte in de industrie zijn erg zeldzaam, maar ze bestaan. De Duitse fabrikant van verwarmingssystemen Viessmann installeerde 260 m2 zelf geproduceerde vlakkeplaatcollectoren op het dak van een fabriek in Frankrijk om warm water te leveren voor een chemisch proces, een eerste stap in de richting van het produceren van hernieuwbare energiebronnen gebruik makend van hernieuwbare energiebronnen.

Een thermische zonnecentrale gebaseerd op 1.900m2 parabolische trogspiegels levert stoom voor een farmaceutische fabriek in Egypte. Een soortgelijke installatie werd in gebruik genomen door een zuivelfabriek in Griekenland. Een voedselverwerkingsbedrijf in Californië gebruikt 5.000m2 parabolische troggen voor de productie van stoom voor het productieproces.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bij temperaturen onder de 400 °C kan de bestaande infrastructuur voor het transport van warmte gebruikt worden. Alleen de energiebron wordt vervangen.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Een Indisch parabolisch systeem genaamd ARUN - een combinatie van een parabolische schotel en een Fresnel concentrator die temperaturen levert van 80 tot 400 °C - werd in zes industrieën geinstalleerd, van een zuivelfabriek tot een autofabrikant. India heeft ook verschillende grootkeukens die werken op zonnewarmte, waarvan de grootste bestaat uit 84 parabolische schotels en tot 38.500 maaltijden per dag kan klaarmaken. De tot nu toe grootste toepassing van zonnewarmte is gerealiseerd in China, waar recent een installatie van 13.000 m2 op het dak van een textielfabriek werd geplaatst voor het leveren van warmte voor een verfproces. Nieuwe toepassingen van zonnewarmte in de industrie worden bijgehouden door de Global Solar Thermal Energy Council. 

Hernieuwbare energiebronnen produceren hernieuwbare energiebronnen

De overblijvende warmtevraag in de Europese industrie betreft temperaturen boven de 400 °C. Dit zijn veel van de industriële processen die we nodig hebben voor het fabriceren van hernieuwbare energiecentrales (zonnepanelen, windturbines en zonnecollectoren), alsook voor de meeste andere duurzame technologieën (Led's, batterijen, fietsen). Voorbeelden zijn de productie van glas (1.575 °C) en cement (1.450 °C), het recycleren van aluminium (660 °C) en staal (1.520 °C), de productie van staal (1.800 °C) en aluminium (2.000 °C) uit ertsen, het bakken van keramiek (1.000 tot 1.400 °C) en de productie van silicium voor microchips en zonnecellen (1.900 °C).

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Zonne-ovens kunnen temperaturen bereiken van 3.500 °C, voldoende voor de productie van microchips, zonnecellen, koolstof nanobuisjes, waterstof en alle metalen

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Deze temperaturen kunnen zonder problemen geleverd worden door zonnecollectoren. Lineaire reflectoren (parabolische trogspiegels en lineaire Fresnel concentratoren) zijn beperkt tot temperaturen van ongeveer 400 °C, maar reflectoren die het zonlicht in een punt concentreren, kunnen veel hogere temperaturen bereiken. Dit zijn parabolische schotels, zonnetorens en zonne-ovens - die in feite een combinatie zijn van parabolische schotels en zonnetorens.

Zonne-ovens kunnen temperaturen bereiken van 3.500 °C, voldoende voor de productie van microchips, zonnecellen, koolstof nanobuisjes, waterstof en alle metalen (inclusief wolfraam, dat een smeltpunt heeft van 3.400 °C). Deze temperaturen kunnen worden geleverd in een paar seconden - zie bijvoorbeeld deze korte video van het smelten van metaal in een zonne-oven. De krachtigste zonne-oven is die in Odeillo in Frankrijk, gebouwd in 1970, die het zonlicht met een factor 10.000 concentreert en een thermisch vermogen levert van 1 megawatt (foto hierboven).

Meer dan 60 spiegels (er is er slechts één te zien op de foto hierboven, in de rechterbenedenhoek) richten de zonnestralen op een gigantische parabolische spiegel van meer dan 1.800 vierkante meter, vanwaar ze geconcentreerd worden op een brandpunt met een diameter van slechts 40 centimeter in de toren die ervoor staat. Er staat een soortgelijke zonne-oven in Oezbekistan, maar die is iets minder krachtig omwille van de wat lagere zonne-instensiteit in de regio. De foto hieronder toont deze zonne-oven in actie bij het smelten van aluminium.

Het is echter niet nodig om een enorme installatie te bouwen voor het verkrijgen van zo'n hoge temperaturen. Er zijn veel kleinere zonne-ovens gebouwd, die vaak slechts één spiegel gebruiken om het zonlicht op de parabolische schotel te richten. Ze behalen gelijkaardige of slechts iets lagere temperaturen (meestal tussen de 1.500 en 3.000 °C) dan de reuzen die hierboven staan afgebeeld, maar hun vermogen is wel een stuk kleiner (meestal tussen de 15 en 60 kW). Ze kunnen dezelfde processen uitvoeren als de grote installaties, maar met kleinere hoeveelheden materiaal of chemicaliën.

Voorbeelden van kleinere zonne-ovens zijn die in het Paul Sherrer Instituut in Zwitserland (foto hierboven), het National renewable Energies Laboratorium in de VS, het German Aerospace Center in Duitsland, het Plataforma Solar de Almería in Spanje en het Weizmann Instituut in Israel (geen parabolische spiegel maar een zonnetoren). Hun concentratie-ratio bedraagt tussen de 4.000 en 10.000. De temperatuur van een geconcentreerde zonnecollector is afhankelijk van de concentratie-ratio, terwijl het vermogen afhankelijk is van de grootte en de efficiëntie (die op haar beurt grotendeels bepaald wordt door de temperatuur).

Zonne-energie verbetert productkwaliteit

Zonne-ovens hebben niet alleen het potentieel om fossiele brandstoffen te vervangen voor de energie-intensieve productie van consutructiematerialen, chemicaliën en hoogtechnologische producten zoals microchips en zonnecellen, maar ze bieden ook bijkomende voordelen omwille van hun pure verbranding. Een onderzoek uit 1999 beschrijft de productie van zonnecellen gebruikmakend van een zonne-oven, en besluit dat:

"solar furnace processing of silicon solar cells has the potential to improve cell efficiency, reduce cell fabrication costs, and also be an environmentally friendly manufacturing method. We have also demonstrated that a solar furnace can be used to achieve solid-phase crystallization of amorphous silicon at very high speed".

In tegenstelling tot het gebruik van zonne-energie voor industriële processen bij lagere temperaturen, waar alleen de energiebron vervangen wordt en de bestaande machines en infrastructuur in dienst blijven, is er bij hogere temperaturen vaak nieuwe technologie nodig. Ovens moeten herbouwd worden om op geconcentreerde zonnewarmte te kunnen werken. Het Paul Sherrer Instituut in Zwitserland ontwierp verschillende industriële kalk- en cementovens op zonne-energie (pdf), en een onderzoek kwam tot de conclusie dat ze mits verdere technologische verbeteringen economisch rendabel kunnen zijn (pdf) in vergelijking met ovens op fossiele brandstoffen. Opnieuw bleek dat de kwaliteit van het product verbeterd werd door het gebruik van zonnewarmte, omdat er geen schadelijke bijproducten vrijkomen tijdens het verbrandingsproces.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Omdat zonne-ovens alle materialen kunnen produceren die nodig zijn om meer zonne-ovens te bouwen, zouden ze zelfs zonder verdere technologische verbeteringen rendabel kunnen worden als de prijs van fossiele brandstoffen stijgt.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hoewel de bestaande zonne-ovens bewijzen dat ze in principe alles kunnen produceren door het gebruik van geconcentreerde zonlicht in plaats van fossiele brandstoffen, is dit nog niet mogelijk op een economisch rendabele manier (lees: het is goedkoper om fossiele brandstoffen te gebruiken). Maar omdat zonne-ovens in principe alle materialen kunnen produceren die nodig zijn om meer zonne-ovens te bouwen, zouden ze zelfs zonder verdere technologische verbeteringen rendabel kunnen worden als de prijs van fossiele brandstoffen stijgt.

Opslag van zonne-energie

Hoe kan je fabrieken op zonlicht laten draaien als je energiebron niet altijd aanwezig is?  De beschikbaarheid van zonlicht varieert doorheen de dag en doorheen de seizoenen, en 's nachts is er helemaal geen zon. Daar komt nog bij dat geconcentreerde zonne-energie enkel werkt bij een onbewolkte hemel. Telkens er een wolk voor de zon schuift, stopt de energieproductie (dat is niet zo bij vlakkeplaatcollectoren en voor zonnepanelen, waar de energieproductie weliswaar daalt maar niet stopt).

Dit doet twee vragen rijzen. Sommige industriële processen kunnen prima werken met een onderbroken toevoer van energie, maar hoe garandeer je een ononderbroken toevoer van energie naar een proces dat dit vereist? En wat doe je als er een week lang geen direct zonlicht is?

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Het opslaan van warmte is veel goedkoper en efficiënter dan het opslaan van elektriciteit.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Er zijn drie manieren om de wispelturigheid van zonlicht op te vangen. De eerste oplossing is het ontwerpen van hybride systemen: het laten samenwerken van zonne-energie en al bestaande energiebronnen. Dit is hoe de meeste zonnecentrales in de woestijn nu werken. In dit scenario, dat een oplossing brengt voor zowel opslag op lange als op korte termijn, worden industriële processen aangedreven door zonne-energie wanneer de zon schijnt. Als dat niet zo is, wordt zonlicht onmiddelijk vervangen door fossiele brandstoffen of elektriciteit. Het is geen ideale oplossing, maar er zou niettemin heel veel energie bespaard kunnen worden. En we hebben er geen nieuwe technologie voor nodig.

Een tweede strategie is het opslaan van zonne-energie, zodat ze vervolgens gebruikt kan worden voor het uitvlakken van industriële processen (analoog aan een vliegwiel voor het uitvlakken van mechanische processen - zie het artikel over energiefietsen) en om de energietoevoer te verzekeren op bewolkte dagen en 's nachts. Het opslaan van warmte is veel goedkoper en efficiënter dan het opslaan van elektriciteit.

De meest lowtech manier is het opslaan van warmte in een goed geïsoleerd warmte-reservoir (zoals het zwembad van Kees van der Geer). Het nadeel is dat je veel plaats nodig hebt, al is dat voor industriële toepassingen minder vaak een probleem dan voor huishoudelijk gebruik. Een tweede nadeel is dat opslag van water alleen werkt tot een temperatuur van 100 °C. Er bestaan technieken om hitte op te slaan bij hogere temperaturen en op een compactere manier, bijvoorbeeld door middel van het gebruik van keramiek, bepaalde zouten of olie. Deze opslagmethoden worden al toegepast bij enkele zonnecentrales die elektriciteit leveren, maar ze zouden nog efficienter zijn als ze in een louter thermisch systeem gebruikt zouden worden.

Het opslaan van werk in plaats van energie

De derde manier om de wispelturigheid van zonne-energie op te vangen is het opslaan van werk in plaats van energie. We laten onze fabrieken draaien als de zon schijnt, en alleen maar als de zon schijnt. Net zoals we wachten op een zonnige dag om de was buiten te hangen, zouden we kunnen wachten op een zonnige dag voor het bakken van stenen, het recycleren van metaal of het produceren van smartphones. Industriële productie zou geconcentreerd zijn in de zomermaanden. Natuurlijk betalen we daar een prijs voor: de industriële productie zou lager zijn. Maar gezien het feit dat onze problemen op het vlak van milieu en energie grotendeels veroorzaakt worden door overproductie en oversconcumptie van goederen, is dit niet zo vergezocht als het lijkt.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

We kunnen beter onze fabrieken naar zonnige regio's verplaatsen, in plaats van onze elektriciteitscentrales

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Het combineren van al deze strategieën kan ook. In dat scenario laten we een deel van onze fabrieken alleen maar draaien als de zon schijnt (en als de wind waait), gebruik makend van warmte-opslag, fossiele brandstoffen, biomassa of elektriciteit om industriële processen uit te vlakken als dat nodig is. Kritische goederen kunnen continu geproduceerd worden door het combineren van zonne-energie en warmteopslag, biomassa, elektriciteit of fossiele brandstoffen.

Natuurlijk zijn niet alle klimaten gezegend met genoeg zon om de hele industrie op zonne-energie te laten draaien. Maar aangezien vele mensen nu praten over het uitbesteden van onze elektriciteitsproductie naar woestijngebieden, kunnen we ook overwegen om onze fabrieken te verplaatsen naar regio's waar er zon genoeg is. Het is veel efficiënter om afgewerkte producten over lange afstanden te transporteren dan elektriciteit.

Kris De Decker

Bronnen en meer informatie:

• The thermal problem and the solar (thermal) solution, Eerik Wissenz, 2011.
• Concentrating Solar Concentrators op de "Build it Solar" website. Veel links naar doe-het-zelf projecten. Dank aan Paul Nash.
• High temperature solar collectors, Robert Pitz-Paal, in 'Solar Energy Conversion and Photoenergy Systems'.
• Direct Use of the Sun's Energy, Farrington Daniels, 1964. 
• Task 33 - Solar heat for industrial processes, Solar Heating and Cooling Programme, International Energy Agency.
• Potential for Solar Heat in Industrial Processes (pdf), Claudia Vannoni, Riccardo Battisti and Serena Drigo, Task 33
• Process Heat Collectors - state of the art within task 33/IV (pdf), Werner Weiss and Matthias Rommel
• Solar thermochemical process technology, Aldo Steinfeld & Robert Palumbo, 2001
• Solar Heat Worldwide 2011 (pdf), SHC, Werner Weiss & franz Mauthner, may 2011
• The Value of Concentrating Solar Power and Thermal Energy Storage, National Renewable Laboratory, 2010
• Understanding solar collectors, George Kaplan, 1985
• Global Solar Thermal Energy Council.
• So-Pro: European project on solar process heat
• European Solar Thermal Industry Association
• The European Alliance SolLab
• SolarPACES
• CSP- how it works

Meer:

• Zonne-energie maakt oliewinning goedkoper
• Open source energieproductie: de Solar Fire P32
• Hoeveel energie kost de productie van zonnepanelen?
• Waterwiel uit 19de eeuw efficiënter dan moderne hydraulische centrale
• Hernieuwbare energie op grote schaal: zijn er genoeg grondstoffen?
• Energie uit de woestijn: Hoe transporteren we de opgewekte elektriciteit?
• Windenergie kan slechts fractie van wereldwijde energieverbruik leveren
• Industriële windmolens: geschiedenis - en toekomst
• Duizend jaar fossiele brandstoffen: de vergeten geschiedenis van turf en steenkool
• Hoeveel olie kost de productie van olie? netto energie analyse
• Hernieuwbare energie op grote schaal: zijn er genoeg grondstoffen?
• Zit er te veel of te weinig olie in de grond? "peakoil" of "global warming", wat is nu eigenlijk het probleem?
• Hoe milieuvriendelijk is de energiefiets?

Startpagina.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Comments

[Geplaatst door: Solar Power]

(1)

Prima plan.
En wat gaat het (kortetermijn/langetermijn) effect op het klimaat zijn van het grootschalig afvangen van zonnewarmte?
Hoe gaat de atmosfeer (lokaal/geheel) reageren op het grootschalig absorberen van zonnewarmte en het niet langer terugkaatsen ervan?
De aarde is in dit verband een 'open systeem'.

[Geplaatst door: Solar Power]

(2)

Het aspect arbeid en onderhoud verdient aandacht.
Verplaatsing van thermisch intensieve industrie in verband met meer intensieve zonnestraling betekent verplaatsing naar gebieden met veelal politieke instabiliteit en/of onveiligheid en/of onvoldoende bevolking.
De consequentie is dus: neo-kolonialisme en militarisme samen met globalisering.
(Maar dat kan de oplossing zijn voor de vele hooggeschoolde Europeanen die willen ontsnappen uit de EUSSR).
Als veel industrieën (met hun operators, hun toeleveranciers en hun onderhoudsbedrijven) zouden vertrekken uit Europa en Noord-Amerika, waarmee gaat de achtergebleven bevolking zich dan onledig houden?

[Geplaatst door: Pjotr]

(3)

Volgens mij maakt u hier een denkfout. U beweert dat het zeer inefficiënt is elektriciteit om te zetten in warmte. Dat is helemaal niet waar. Bij een elektrisch verwarmingstoestel zal alle elektrische energie omgezet worden in warmte. Rendement van 100%.
Alleen, is elektriciteit eigenlijk te kostbaar om in warmte om te zetten. Je kan het veel beter gebruiken om elektronische componenten te voeden, motoren aan te drijven,... dan gewoon om te zetten in warmte.
Het heeft tenslotte meestal veel warmte gekost om de elektriciteit te produceren. (rendement STEG centrale 61%) Het ter plaatse brengen van de elektriciteit brengt ook nog eens heel wat distributieverliezen met zich.
Dus: Het is niet duur elektriciteit om te zetten in warmte, maar gewoon goedkoper om een primaire grondstof te verbranden.

Dus, als ik een fabriek heb met zonnepanelen op het dak, verkoop ik de elektriciteit van de zonnepanelen die ik zelf niet nodig heb, en plaats een efficiënte stookplaats (of een WKK, of, waarom niet, een zonnetoren) om warmte te produceren.

Overigens @solar power, het afvangen van zonnewarmte heeft volgens mij geen lange termijn nadelen. De warmte wordt wel opgevangen, maar komt ook terug vrij op een andere plaats. Er verdwijnt namelijk geen energie. Ook zo voor zonnepanelen, alle elektriciteit zal uiteindelijk verdwijnen in warmte.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(4)

@ Pjotr: het is zeer inefficient om elektriciteit om te zetten in warmte omdat je - zoals je zelf schrijft - eerst elektriciteit moet produceren. Daar zit het energieverlies.

@ Solar Power: zoals Pjotr stelt vormt het grootschalig gebruik van zonne-energie geen probleem voor de atmosfeer. Dit in tegenstelling tot alle andere hernieuwbare energiebronnen (wind, water, oceaanstromingen, biomassa) waarbij je wel degelijk tegen een grens oploopt. De beschikbare hoeveelheid zonne-energie is vele malen groter dan het potentieel van alle andere hernieuwbare energiebronnen samen.

[Geplaatst door: Marcellus]

(5)

Een belangrijke en nuttige analyse Kris.
Ik wil graag nog aanvullen dat er op dit moment fantastische energiedragers zijn en worden ontwikkeld. Kan in de industrie en voor de elektrische auto, bromfiets, boot, motorfiets etc etc gebruikt worden. Het omzettingsrendement is mij helaas onbekend:

Carbazol
http://www.elektor.nl/nieuws/carbazol-elektro-benzine.1882087.lynkx?utm_source=NL&utm_medium=email&utm_campaign=news

Keep up het goeie werk :)

[Geplaatst door: Roland]

(6)

"In Europa is 89% van het huishoudelijk energieverbruik voor ruimteverwarming, warm water, koken" Dus voor mobiliteit, elektriciteit en konsumpsiegoederen resteert nog 11%?
Uit welke statistiek mag dat komen?

Warmtepompen zijn heel goed in staat om met 400% rendement lage temperatuursverwarming te verzorgen en voor warm water van zo'n 40 graden. David MacKay www.withouthotair.com. Windmolens kunnen dus ook voor warmte benut worden met een beter rendement dan het verstoken van aardgas. (dat kan beter benut worden voor e-produktie in windstille tijden).

Ook in Nederland is nu aardwarmte aangeboord, maar dan moet je wel diep boren.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(7)

Roland: mobiliteit en de productie van consumptiegoederen worden in de statistieken niet onder "huishoudelijk energieverbruik" gerekend. Ze worden geklasseerd onder, respectievelijk, "transport" en "industrieel energieverbruik". Huishoudelijk energieverbruik is dat wat op je energiefactuur verschijnt (elektriciteit en - meestal - aardgas).

"Uit welke statistiek mag dat komen?" Volg de link, zou ik zeggen...

[Geplaatst door: roland]

(8)

Kris, Vreemde statistiek, waarbij elektriciteit niet wordt geteld met de fossiele brandstof die voor de produktie nodig is Als we de e-auto gaan opladen telt die dan wel mee?
Met passieve huizen vervalt een groot deel van de ruimte warmtevraag en kan de rest met een warmtepomp aangevuld worden.
Bij de huidige e-produktie wordt een groot deel van de warmte - bij atoomcentrales zo'n 75% van de energie - onbenut geloosd.
Met David MacKay meen ik dat we juist meer nadruk op het e-gebuik moeten leggen en biomassa + geotermie kunnen benutten voor de resterende warmtevraag.
Groter dan het probleem tussen dag en nacht is het verschil in zonnewarmte tussen zomer en winter. Juist in de winter is de warmtevraag het hoogst en het aanbod het geringst.

[Geplaatst door: Renaat]

(9)

"De eerste oplossing is het ontwerpen van hybride systemen: het laten samenwerken van zonne-energie en al bestaande energiebronnen.
...
Als dat niet zo is, wordt zonlicht onmiddelijk vervangen door fossiele brandstoffen of elektriciteit. Het is geen ideale oplossing, maar er zou niettemin heel veel energie bespaard kunnen worden."

Koen, 'piekscheerders' (systemen die snel moeten opgestart kunnen worden om dan veel energie te leveren) zouden (afgaand op wat ik lees) een veel lager rendement hebben dan systemen die doorlopend werken. Dat zou toch opgaan voor piekscheerders die elektriciteit moeten produceren, maar ik vermoed dat dit voor systemen die warmte moeten produceren ook het geval is.

De inzet van piekscheerders zou dan voor een aanzienlijk energieverlies zorgen. Is het geen reële mogelijkheid dat een door uw beschreven systeem in combinatie met piekscheerders uiteindelijk een lager rendement heeft dan een systeem dat continu (maar zo optimaal mogelijk) op fossiele brandstoffen draait?

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(10)

Roland: er is absoluut niets vreemds aan die statistiek. Alle statistieken worden op die manier opgemaakt. De fossiele brandstof die nodig is voor de productie van elektriciteit wordt toegekend aan het energieverbruik van de industrie - met name de energiesector.

Dat is niet ideaal, en het leidt inderdaad soms tot verwarring en foute voorstellingen, zoals met de elektrische auto.

Maar er is geen alternatief. Want ten gronde zou al het energieverbruik bij het "huishoudelijk verbruik" moeten worden gerekend: het transport (zowel personenvervoer als vrachtvervoer), de productiekost van alle goederen en diensten, de energiekost van elektriciteitsproductie. Alles wordt nu eenmaal geproduceerd voor de consument.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(11)

Renaat (ik denk dat je Kris bedoelde ipv Koen...): het zou kunnen kloppen wat je schrijft. Ik weet er het fijne niet van.

Maar de industriële systemen die nu in dienst zijn, werken wel op die manier. Aangezien ze door commerciële bedrijven worden gebruikt, neem ik aan dat ze wel degelijk brandstof besparen. Ook de meeste thermische zonnecentrales werken zo. Mogelijk is er een efficiëntieverlies, dat dan echter meer dan gecompenseerd wordt door de gratis brandstof.

[Geplaatst door: alain]

(12)

" Je zal geen enkele fabriek vinden waar zonnepanelen of windturbines worden geproduceerd met energie afkomstig van zonnepanelen of windturbines. "

OOPS.

http://www.pv-tech.org/news/_a/project_focus_first_solar_installs_1.3mw_system_on_oder451_facility456_roof/?utm_source=PV+Tech+Newsletter+-+Thin+Film&utm_campaign=5a48eb134b-pvtech_newsletterTF_08_07_2010&utm_medium=email

First Solar has begun the operation of a 1.3MW solar power plant on the roof of its production site in Frankfurt (Oder). The company now represents the entire value chain of photovoltaics, from manufacturing of the solar modules and power generation to recycling. “We are therefore pleased that First Solar is taking the lead in an exemplary manner and is now using solar energy to manufacture its modules." The new plant will generate more than 1 million kWh of clean energy every year, using more than 17,070 FS-275 thin-film modules installed over the 12,400-square-meter facility. More than 120 inverters transform the power into alternating current, which is then fed into the local network from the internal First Solar network.

http://www.pv-tech.org/news/_a/solarworld_places_faith_in_competitive_manufacturing_in_germany/?utm_source=PV+Tech+-+Newsletter&utm_campaign=4994ccdf7a-PV_Tech_Newsletter01_06_2010&utm_medium=email

SolarWorld is investing € 350 million in the new production facility and brings internal solar wafers production to 750MW by the end of the year. To remain competitive with low-cost regions in Asia, SolarWorld has automated the entire manufacturing process as well as built facility systems that use less energy and water to reduce costs. An example of cost reductions is the use of waste heat from the crystallization process to heat the entire building, according to the company. The facility also includes approximately 1MW of solar modules on the rooftop.
Mr Röttgen said, “The constantly progressing climate change is forcing us to make our energy supply more and more carbon free. My idea is that by 2050 the renewable energies will cover our energy needs almost completely. A new market is emerging, in Germany and worldwide.”

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(13)

Alain: de eerste link werkt niet.

Hoe dan ook, zowel uit je samenvatting als uit het tweede artikel blijkt nergens dat die fabriek zonnecellen produceert met behulp van een betekenisvolle hoeveelheid energie uit de zonnecellen op het dak. Afgaande op de tekst zou het evengoed 1 of 2 procent van de benodigde energie kunnen zijn. Als ik op het tweede artikel vertrouw, zouden de zonnecellen zelfs louter kunnen dienen voor verlichting en air-conditioning. Als je er meer informatie over hebt: die is zeer welkom.

[Geplaatst door: roland]

(14)

Kris,
Laten we overstappen op stadsverwarming, dan daalt het huishoudelijk energieverbruik aanzienlijk.
David Mackay verdeelt het huishoudelijk verbruik in warmte, mobiliteit en elektriciteit, elk goed voor 1/3 van het verbruik. Het verbruik voor mobiliteit stijgt snel (vliegen!), ook het elektriciteitsverbruik blijft groeien. Vooral verwarming biedt veel besparingsmogelijkheid.

Waarom dat dan de meeste nadruk geven? Als we minder biomassa voor elektriciteit gebruiken en minder biobrandstof, blijft er veel over voor warmtelevering. Voor warm water kunnen we nog de zonneboiler benutten, maar ook dat is voor minder dan de helft van de vraag. Zoveel zonnewarmte is er niet in deze streken en warmtetransport is erg verliesgevend, veel meer dan e-transport

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(15)

Roland, dit artikel gaat niet zozeer over huishoudelijk energieverbruik als wel over het energieverbruik in de industrie. Zie ook de titel: "Draait de industrie straks op geconcentreerd zonlicht?"

Afgezien daarvan: ik kan niet elke week een artikel over vliegtuigen of het elektriciteitsverbruik van elektrische apparaten schrijven. Bovendien zijn vliegreizen en gadgets allesbehalve levensnoodzakelijke dingen, terwijl we het zonder verwarming en kookfornuizen niet lang zouden trekken.

Het energieverbruik van de industrie is overigens groter dan het energieverbruik van de huishoudens, dus volgens jouw redenering zouden we dan geen aandacht moeten besteden aan de huishoudens.

[Geplaatst door: roland]

(16)

Kris,
"We kunnen niet zonder verwarming en koken" Juist, doch met betere gebouwen kunnen we met veel minder brandstof toe en een warmtepomp is dan heel handig. In veel landen wordt nu al gekookt met biobrandstof. Zonnekooktoestellen kunnen dit veel beter EN gezonder!

Elektriciteit kun je met gelijkstroom over grote afstanden transporteren, met minder verliezen dan voor goederentransport (of we moeten zeil/vlieger-boten benutten. Met waterkracht kan elektriciteit met weinig verliezen worden opgeslagen. Met hoge temperatuurwarmte lijkt me dat minder mogelijk.

Beter is het de huidige fossiele energie vooral voor warmte te benutten en voor piekvraag naar elektriciteit bij weinig wind en zon. Waar mogelijk kan industriele warmte vervángen worden door elektriciteit.

Ook bij zonnestroom kan het handig zijn om straling te bundelen, zoals om te besparen op dure (veel energie vragende) zonnecellen.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(17)

Roland: "Met betere gebouwen kunnen we met veel minder brandstof toe en een warmtepomp is dan heel handig."

We zullen het grotendeels moeten doen met de gebouwen die er staan. Alle bestaande gebouwen afbreken en vervangen door energiezuinige huizen is niet realistisch op relatief korte tijd (er is geen geld en draagvlak voor) en bovendien is ook het ecologische voordeel ervan twijfelachtig (zie eerdere artikels). Als we erin slagen om binnen 50 jaar alles af te breken en te vernieuwen dan duurt het tot nog eens 50 jaar eer die geïnvesteerde energie wordt gecompenseerd door het lagere energieverbruik. Dan zijn we al in 2100. We hebben oplossingen nodig die sneller resultaat brengen.

Nieuwe woningen zouden per definitie nulenergiewoningen moeten zijn, maar dat is slechts een klein deel van de oplossing. Minstens even belangrijk is het verduurzamen van bestaande woningen. Veel minder spectaculair, maar er valt veel meer winst te behalen.

Hetzelfde geldt voor de warmtepomp: kan heel handig zijn, maar lang niet alle bestaande gebouwen zijn daarvoor geschikt. Bovendien: een dure oplossing, alweer.

Thermische zonne-energie kan relatief makkelijk toegevoegd worden aan bestaande gebouwen en fabrieken. In onze streken is het potentieel inderdaad beperkt, en zal biomassa inderdaad een grotere rol spelen. Maar dat betekent niet dat de zonnewarmte die er is niet benut kan worden. En gelukkig is het lang niet overal even triestig weer als in België of Nederland.

Wat betreft opslag van energie: warmte is veel eenvoudiger en goedkoper op te slaan dan elektriciteit, zoals in het artikel wordt vermeld.

[Geplaatst door: alain]

(18)

kris, ik heb niet meer informatie dan wat ik oorspronkelijk plaatste in bijgevoegde twee links.
1.3MW zonnepanelen op het dak van deze zonnepanelen fabriek aan 15% rendement per paneel, in een geographische locatie zoals in Belgie betekent ongeveer 1 170 000 kWh geproduceerde electriciteit per jaar, als ik mijn 4kW zonepanelen installatie op mijn huis neem als vergelijkingsbasis (3600kWh productie per jaar).
Zoals je vermeld, weet ik niet hoeveel kWh deze twee zonnepanelen fabrieken per jaar verbruiken.
> 1 miljoen kWh door een fabrieksdak vol te leggen met zonnepanelen is voor mijn begrip een relevante electriciteitsproductie....
Om je logica verder te trekken, er is nu wereldwijd ongeveer 170 000 MW aan windturbines actief, aanname 30% productiefactor (wind blaast niet altijd) betekent een electriciteits productie van 170 000 MW x 0.3 x 24 x 365 = 450 000 000 MWh. 450 TWh is zeker voldoende om alle nieuwe windturbines uitsluitend met uit wind gewonen energie te produceren, wat een energiebreeder scenario mogelijk maakt.
Ik ben het echter volledig eens met je stelling dat warmte energie de hoofdbrok vormt, en we nu nog ver van huis zijn wat betreft volledig vervangen van fossiele brandstoffen met uitsluitend hernieuwbare energie. En je artikel is zeer goed geschreven.

[Geplaatst door: roland]

(19)

Kris,
Een warmtepomp is duur, maar verdient zich snel terug en zonder subsidie, mits goed ingeregeld. Voor warmteterugwinning bij warm water geldt hetzelfde. Veel onderoek toont dat een besparing van 20% mogelijk 30% gemakkelijk kan, ook zonder subsidie, maar wel met een goede regelgeving en vooral goede handhaving. Vooral mobiliteit en e-apparaten geven die mogelijkheid. Helaas zelfs sluipverbruik is nog steeds onbeperkt mogelijk!

Zonnewarmte is in onze streken beperkt en vergt veel subsidie. Wind (dus elektriciteit!) maakt meer mogelijk, doch zolang het energieverbruik blijft stijgen, kan het fossiele verbruik stijgen en ook het aandeel hernieuwbare energie!

Nergens ijver ik voor massale sloop/nieuwbouw. Duurzame woningverbetering kan eenvoudiger.
Na besparing lijkt mij duurzame elektricitiet het belangrijkste en hoe minder verbruik hoe sneller. Met duurzame elektriciteit zijn atoom- bruinkool- en kolenstroom overbodig! Opslag kan met waterkracht zoals nu gebeurt in landen met veel atoomstroom (Frankrijk)

[Geplaatst door: Koen Vandewalle]

(20)

We zitten hier op 52 graden noorderbreedte, temidden van de vruchtbare overproducerende velden, vaak in de regen te experimenteren met zonne-energie.
Enkele duizenden kilometer meer ten zuiden, waar niks meer groeit en de zon zowat alles verschroeit, moet iedereen vluchten omdat er niks meer is.
Mochten we er in slagen om een snel en hoogrenderend transportsysteem tussen de beide regios aan te leggen, dan kan de overschot aan zonne-energie onder de vorm van vloeibaar zout naar hier gebracht worden, en de overproductie van hier naar ginder gebracht worden. Ik noem geen details, maar het principe is verstaanbaar. Een schip gaat niet omdat het voor alletwee te traag is en te veel energie verbruikt.
We zitten toch op een moment in de wereldgeschiedenis waar globale veranderingen en grote infrastructuuraanpassingen nodig zijn. De welvaart van het nu is ook ooit ontstaan omdat iemand de infrastructuur heeft aangelegd die dat mogelijk maakte. Het is nu tijd voor een meer globale infrastructuur. Het idee van desertec is er eentje van, maar ik dacht persoonlijk aan een systeem van vacuum tunnels bijvoorbeeld tussen grote steden in West Europa en de Noordafrikaanse woestijn. Door deze tunnels zouden hogesnelheidstreinen of shuttles ongehinderd door enige luchtweerstand, met quasi-ruimtesonde rendement kunnen voortbewegen. Bestudeer de "Gabrielli von Kármán" diagram maar eens.
Alle andere transportsystemen - ik herhaal met nadruk: ALLE - hebben te veel last van "de wet van Ohm", waarbij de te overwinnen weerstand (zij het die van de koperdraad of die van de lucht, of de wrijving in de buizen) voor te veel vermogenverlies zal zorgen. Bekijk, draai en keer het zoals je wilt, toveren gaat niet. De afstanden zijn groot en het moet snel gaan, anders zijn de bakken met zout afgekoeld en de groenten rot. Olie en gas waren de enige uitzonderingen omdat de energieinhoud van deze energiedragers de transportverliezen vele grootteordes overtreffen. Chemisch opslaan, zoals Marcellus oppert, is een technisch goede oplossing, maar als je opzoekt wat het verschil is tussen deflagratie en detonatie, en de context waarin deze termen gebruikt worden, en even nadenkt over onze samenleving, zou je je kunnen afvragen of we daar wel rijp voor zijn. Als de techniek ooit wordt toegepast, dan zullen discrete shuttles met de opgeladen H-opslag veiliger zijn dan een pijpleiding.
De afspraak met de mensen uit de woestijnregio is dan dat wij hier landbouw en industriële goederen produceren, en zij de energie op industriële schaal produceren en de infrastructuur uitbouwen en onderhouden. Zonnepaneel- en reflectorwasser in de Sahara is een nobel beroep.
Het staat of valt allemaal met een efficiënt transport van en naar de verschillende gebieden met elk hun eigen specialiteit en mogelijkheden. Met zon kun je echt wel metaal en silicium smelten, maar niet op 53° noorderbreedte.

[Geplaatst door: Koen Vandewalle]

(21)

Verwarming van gebouwen heeft nog een andere functie, namelijk het afvoeren van onze afvalgassen, dampen en de schadelijke stoffen die her en der geproduceerd worden. Denk daarbij aan kaarsjes, chemische reacties bij voedselbereiding, spuitbussen, alcoholdampen en noem maar op. Soms geven de bouwmaterialen zelf langdurig schadelijke stoffen af. De micro-organische wereld in en rondom het lichaam vereist ook circulatie. Schimmels allerhande nestelen zich op plaatsen waar "het minst" geventileerd wordt. Luchtbehandeling is echt niet zomaar een kwestie van een paar gaatjes en roostertjes die ik in sommige nieuwbouw aantref. Men streeft overal naar het "wettelijk" minimum, maar men vergeet soms dat normen niet op alle fronten tegelijk een beschrijving van de goede praktijk inhouden en heel veel (alle ?) mensen laten zich daar gemakkelijk aan vangen. Ik reageer hiermee op het antwoord van Kris dat het 50 jaar duurt om de energie-investering terug te verdienen. Als je bij de poging tot nieuwbouw weer grote fouten maakt, zal het gebouw geen 50 jaar kunnen gebruikt worden, wat de zaak nog eens erger maakt. Ik ken nog sectoren waar ze kleine oude probleempjes oplossen door nieuwe grote in de plaats te zetten.

[Geplaatst door: Lieven Scheire]

(22)

Als alle nodige materialen voor een zonne-oven kunnen geproduceerd worden met een zonne-oven, reken je dan ook staal mee?

Ik dacht dat je bij staalproductie met bepaalde chemische processen in de hoogoven zat die de aanwezigheid van steenkool (cokes) vereisen.
Misschien valt dat wel anders op te lossen, door chemische bijmenging, maar ik weet niet of daar al onderzoek naar gedaan is.

Op kleine schaal moet het een boeiend experiment zijn. Voor de industriële schaal vrees ik een beetje: de oppervlakte aan spiegels die nodig is om bij volle zon een industriële hoogoven op temperatuur te krijgen zal immens zijn vrees ik...

[Geplaatst door: roland]

(23)

@Koen Vandewalle,
Met gelijkstroom kun je met geringe verliezen veel energie over grote afstanden transporteren.
Gasbuizen - aardgas, waterstof e.d. - is een andere vorm.
Hoe je warmte, vooral met hoge temperaturen, met weinig verliezen over grote afstanden kunt vervoeren is mij niet bekend en waarom zou je?
Overigens wordt nu biomassa over grote afstanden, dus met behoorlijke verliezen vervoerd

In de industrie kun je vaak warmtevraag vervangen door elektriciteit. Dus de vraag hoe noodzakelijk is die warmte?

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(24)

@ Alain: "450 TWh is zeker voldoende om alle nieuwe windturbines uitsluitend met uit wind gewonen energie te produceren, wat een energie-"breeder" scenario mogelijk maakt."

Zou kunnen, iemand zou het eens moeten uitrekenen. In elk geval is zo'n scenario een stuk realistischer voor windturbines dan voor zonnepanelen. Windturbines verdienen de energie van de productie een stuk sneller terug dan zonnepanelen.

@ Koen: of zo'n high-tech langeafstands-transportsysteem er op redelijke termijn zal komen, betwijfel ik (wie gaat dat allemaal betalen?). Wel ben ik het helemaal met je eens dat we nooit op grote schaal metaal en silicium zullen smelten met zonlicht in België of Nederland. Het handige aan fossiele brandstoffen is dat ze universeel inzetbaar zijn. Hernieuwbare energie is daarentegen gebonden aan bepaalde omstandigheden. De locatie bepaalt welke hernieuwbare energie nuttig is en welke niet. Niettemin zou je op een zonnige zomerdag in de lage landen wel degelijk alles kunnen doen wat hierboven beschreven staat.

@ Lieven: het produceren van staal uit ertsen met behulp van zonlicht is bij mijn weten nog niet gedemonstreerd (al heb ik niet specifiek naar die informatie gezocht). Recycleren van staal wel, en daarmee kom je al een heel eind (je zou oude windturbines tot nieuwe windturbines kunnen recycleren bijvoorbeeld). Zelfs al zouden cokes essentieel blijven voor de productie van vers staal, dan lijkt me dat geen onoverkomelijk probleem. Fossiele brandstoffen kunnen heel nuttig zijn voor specifieke toepassingen, zelfs in een duurzame samenleving - olie is bijvoorbeeld ook een prima middel om warmte op te slaan. Waar we vanaf moeten, is het grootschalig verbranden van fossiele brandstoffen.

Wat betreft je twijfels over de industriële schaal: geen enkele hernieuwbare energiebron zal werken als we niet tegelijk de consumptie aanpakken. Dat geldt ook voor geconcentreerd zonlicht. Toch lijkt me veel mogelijk als je dit soort installaties in de juiste gebieden neerzet. In woestijngebieden is bijvoorbeeld plaats genoeg (in Europa heeft Spanje veel potentieel). En spiegels zijn veel goedkoper dan zonnepanelen. Je zou de benodigde oppervlakte en materialen kunnen uitrekenen, zoals dat voor het DESERTEC-project is gebeurd.

@ Roland: "In de industrie kun je vaak warmtevraag vervangen door elektriciteit. Dus de vraag hoe noodzakelijk is die warmte?"

Ze is niet altijd noodzakelijk, maar het is veel efficiënter (zowel financieel als energetisch) als je warmte rechtstreeks gebruikt en geen omweg maakt via elektriciteit.

[Geplaatst door: mark]

(25)

Greenpeace Duitsland lost de warmtevraag deels op met windgas, de omzetting van windenergie in aardgas. Ook heel handig als opslag van een tijdelijk teveel aan wind. Ook een goede vervanging voor de omstreden biogas, biomassa.
http://www.greenpeace-energy.de/windgas/windgas-idee-mit-zukunft.html

[Geplaatst door: jk]

(26)

Ook de factoren Veiligheid en Politieke Stabiliteit zijn van groot (strategisch) belang bij het kiezen van locaties voor dit soort systemen.

[Geplaatst door: Renaat]

(27)

http://www.clickx.nl/nieuws/157553/groene-energiecentrale-verbrandt-duizenden-vogels/

Ik was er al langer van overtuigd dat dit fenomeen zich ging voordoen, alleen was het nog niet concreet te onderbouwen. Het toont voor de zoveelste keer aan dat er vooral heel erg moet ingezet worden op het verlagen van het energieverbruik omdat alle energiebronnen en alle elektriciteitsproductiewijzen nadelen hebben.

[Geplaatst door: Johan]

(28)

Renaat,laat je niet zo misleiden ! Hoeveel vogels komen om in botsingen met verkeer, door olievervuilingen...en dan hebben we het nog niet over andere dieren

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(29)

@ Johan

Hoewel je gelijk hebt dat er veel meer vogels verongelukken in het verkeer etcetera, lijkt me dit nu ook weer geen reden om het probleem met zonnecentrales weg te moffelen.

[Geplaatst door: Renaat]

(30)

@ Johan,

ik laat me helemaal niet misleiden. Een (beperkt) probleem blijft een probleem, ook al zijn er grotere problemen. Zo vallen er ook vogelslachtoffers door windmolens en ook dat is relevant. Zo kan het wel belangrijk zijn bij de beslissing waar men best windmolens of van die zonnecentrales kan plaatsen (en waar best niet) en is het voldoende reden om te zoeken naar mogelijkheden om dit probleem te verminderen.

Bovendien is het aantal zonnecentrales nu nog klein, maar als men die techniek massaal gaat toepassen zonder maatregelen om het vogelprobleem op te lossen, kunnen de gevolgen wel groot worden.

De essentie van mijn boodschap blijft overigens ook correct, aan elke vorm van elektriciteitsproductie en energieverbruik zitten nadelen, aan alle 'groene' energiebron blijken er beperkingen en nadelen te kleven. Daarom is het zo belangrijk om vooral te investeren in het beperken van energieverbruik. Spijtig genoeg is voor potentiële investeerders vanuit commerciële overwegingen vaak interessanter om te investeren in energieproductie dan in het verminderen van energieverbruik.

Laten misleiden, neen hoor. Daarvoor ben ik ondertussen genoeg thuis in zulke thema's.

[Geplaatst door: henk de waal]

(31)

Ondervinden is beter dan weten
Als pionier heb ik een zeer grote parambool schotel gebouwd voor thermische energy op te wekken
Mijn ervaring hiermee is dat de helft van het jaar de schotel niet opstart te weinig zonlicht
Deze systemen werken prima waar het hele jaar zon is
maar bij ons zal het rendement (zeer) laag zijn
Natuurlijk is het wel zo dat we ERGENS moeten beginnen

Henk