De Europese Unie heeft besloten dat er 20% van ons energiegebruik moet komen van ‘alternatieve energiebronnen’, schone bronnen die voor een deel (zoals wind- en zonne-energie) nooit opraken (zie de ‘Extra tekst – Twee graden verschil’ in het linkermenu).
Hier gaan we wat dieper op die Europese plannen in.
Alternatieve energiebronnen
Om apparaten en machines te laten werken, maken we gebruik van elektrische energie. Deze energie wordt in energiecentrales voor 85% opgewekt met behulp van ‘fossiele brandstoffen’ zoals steenkool, olie en gas.
Bij verbranding van deze stoffen komen grote hoeveelheden van het broeikasgas CO2 vrij. Bovendien zijn fossiele brandstoffen niet duurzaam; over de hele wereld is hiervan een beperkte voorraad en die is aan het opraken. Daarom wordt er de laatste tijd veel aandacht besteed aan het gebruik van ‘alternatieve’ energiebronnen die wel duurzaam zijn en waarbij minder of geen broeikasgassen vrijkomen.
De Europese Unie stimuleert het gebruik van alternatieve energiebronnen. Hieronder geven we vier van de belangrijkste vormen van alternatieve energie.
1. Biobrandstoffen
Biobrandstoffen zijn brandstoffen gemaakt uit planten. Biodiesel wordt gemaakt van maïs, koolzaad, palmolie of soja. Bio-ethanol is een vervanger voor benzine en wordt gemaakt van suikerbiet, suikerriet of graan. Deze brandstoffen worden dus gemaakt van eetbare producten.
In de toekomst zullen er ook biobrandstoffen gemaakt worden van niet-eetbare producten zoals: hout, stro, algen en afval. De VS en Brazilië zijn de grootste producenten van bio-ethanol. Bio-ethanol en biodiesel wordt in Brazilië gemaakt van suikerriet. In de VS gebruikt men hiervoor maïs. Brazilië kan biodiesel goedkoop en in grote hoeveelheden produceren Het land verkoopt veel biodiesel aan andere landen Biodiesel is in opkomst. Ook Europa heeft belangstelling voor de Braziliaanse biodiesel om daar de auto’s op te laten rijden .
De Verenigde Staten zijn de grootste bio-ethanolproducent ter wereld maar produceren vooral voor eigen gebruik. De vraag naar biobrandstoffen zal de komende jaren sterk toenemen. Dit komt door afspraken die landen gemaakt hebben om de CO2-uitstoot te verminderen. Bovendien is de aardolieprijs in 2008 zeer sterk gestegen.
Voor- en nadelen
Biobrandstof is in principe 'klimaatneutraal'. De gebruikte planten nemen, als ze groeien, CO2 op uit te lucht. Bij verbranding van de olie of alcohol uit deze planten komt de CO2 weer vrij. Er komt dus in totaal geen extra CO2 vrij. Bij fossiele brandstoffen zoals steenkool, olie en gas komt wel extra CO2 vrij. Bij verbranding daarvan komt CO2 vrij dat in de oertijd is gevormd. Het komt als extra hoeveelheid in de lucht en draagt zo bij aan de toename van het broeikaseffect. Bovendien raken de fossiele brandstoffen op. Hierdoor wordt deze steeds duurder. Auto’s die op biodiesel rijden, hebben minder giftige uitlaatgassen. Ook komt er minder roet en fijnstof (zie voor uitleg over fijnstof de Extra tekst in het linkermenu) in de lucht bij het gebruik van biodiesel.
Het zou kunnen dat door het toenemend gebruik van biobrandstoffen voedsel duurder wordt.
In de VS wordt maïs gebruikt om biobrandstof te maken. Vanwege de hoge olieprijs neem de vraag naar biobrandstof en dus naar maïs sterk toe. Hierdoor wordt de maïs een stuk duurder. Maïs is belangrijk voedsel voor de Mexicanen. Zij betalen nu vier keer meer voor hun tortilla’s.
Maïs en het oogsten van de maïs
De suikerriet die in Brazilië gebruikt wordt, is minder belangrijk op de voedselmarkt. Daarom vinden de Brazilianen dat het niet hun schuld is dat de voedselprijzen zo sterk stijgen. Dit klopt niet helemaal want in plaats van suikerriet hadden de boeren ook voedingsgewassen kunnen verbouwen.
2. Windenergie
Met behulp van speciale windmolens kan elektriciteit worden opgewekt. De rotorbladen (meestal 3 stuks) gaan draaien als de wind er langs blaast en zetten de hoofdas in beweging. De as drijft op zijn beurt een generator aan die elektriciteit opwekt. Bovenop de windmolen staat een windrichtingmeter. Met behulp van deze meter kan de kop van de molen automatisch in de richting van de wind worden gedraaid. Het vermogen van een windmolen wordt bepaald door de grootte van de rotorbladen. Hoe groter de bladen zijn, hoe groter het vermogen. Daarnaast hangt de elektriciteitsopbrengst af van de hoeveelheid wind .
Windenergie op de Noordzee kan op den duur net zoveel energie leveren als de olie in de Perzische Golf nu. Met het zogenaamde Masterplan Zeekracht kan de Noordzee de duurzame accu van Europa worden.
Masterplan Zeekracht
Dit is een plan voor de bouw van internationale ring van windmolenparken in de Noordzee. Een netwerk van kabels moet de windmolenparken verbinden met het vasteland van de Noordzeelanden (Nederland, België, Duitsland, Denemarken en Groot-Brittannië). Later zouden daar nog andere zeeën en landen in Europa aan mee kunnen doen.
Rond 2050 kan Europa door windenergie, in combinatie met zonne-energie, redelijk onafhankelijk zijn van de oliestaten in het Midden-Oosten en Rusland.
Voor- en nadelen
Het plaatsen van windmolens heeft helaas ook nadelen. Ten eerste kan de aanwezigheid van de molens leiden tot vogelsterfte (vogels vliegen zich kapot tegen de wieken). De kans hierop is echter klein. Een groter probleem betreft het feit dat de windmolens op een bepaalde minimale afstand van elkaar geplaatst moeten worden. Omdat de molens de laatste jaren steeds groter worden, beslaan windparken tegenwoordig enorme oppervlaktes. Sommige mensen beschouwen de windturbines als ‘horizonvervuiling’. Daarnaast maken de apparaten veel lawaai. Een ander nadeel is dat windenergie geen constante energieproductie oplevert. De hoeveelheid elektriciteit die kan worden geproduceerd, hangt af van de hoeveelheid wind en die is niet constant. Een mogelijke oplossing is het combineren van windenergie met zonne-energie.
Een van de grote voordelen van windenergie is het feit dat er geen CO2 bij vrij komt. Daarnaast biedt windenergie een goed alternatief voor fossiele brandstoffen aangezien het duurzaam is. Er waait immers altijd wel wind. In vergelijking met kernenergie heeft windenergie het voordeel dat er geen schadelijk afval geproduceerd wordt.
Anders dan veel mensen denken hoeft de zon niet de hele dag te schijnen om toch voor opwekking van elektriciteit te zorgen. Ook op bewolkte dagen leveren zonnepanelen energie op. Het is wel zo dat naarmate er meer zon is, er meer elektriciteit wordt opgewekt. Daarom zie je vooral in zonrijke gebieden grote velden met zonnepanelen staan.
Zoncentrale in Spanje
Voor- en nadelen
99,9% van alle energie op aarde komt van de zon. Zonne-energie is gratis, altijd aanwezig en vervuilt niet. Ideaal zou je denken. De praktijk is weerbarstiger. Het rendement (= dat deel dat je kunt gebruiken van wat je opvangt) van de huidige zonnecellen ligt op zo’n 15%. Dat betekent dat 85% van de energie verloren gaat. Je hebt daarom grote oppervlaktes aan zonnepanelen nodig. Je kunt er wel een dak van een woning mee bedekken en je huis verwarmen, maar je kunt er geen auto van laten rijden. Een gezinsauto voor vier personen die 120 km per uur moet kunnen rijden kan daarom (nog) niet op zonne-energie rijden. Je zou veel grotere panelen nodig hebben dan je op de motorkap en het dak van de auto kwijt kunt. Er is wel een auto die op zonne-energie rijdt, maar die is nog volledig experimenteel. Er kan één persoon in en bagage kun je er niet in kwijt.
Een Toyota Prius met een zonnepaneel op het dak. De zonne-energie die daar wordt opgewekt is net genoeg om de airconditioning te laten draaien. De auto kan er niet op rijden.
4. Kernenergie
Deze vorm van elektrische energie wordt opgewekt in kerncentrales. Het proces van energieopwekking is gebaseerd op kernsplitsing. Iedere atoom is opgebouwd uit kleine deeltjes die protonen en neutronen worden genoemd. Als atomenkernen heel hard tegen elkaar aanbotsen, breekt de kern en vallen de protonen en neutronen uit elkaar. Omdat de energie die de deeltjes eerst bij elkaar hield nu niet meer nodig is, komt deze vrij. In een kerncentrale wordt dit proces op grote schaal uitgevoerd. De energie komt vrij in de vorm van warmte. Deze warmte wordt gebruikt om elektrische energie op te wekken.
Kerncentrales
Voor- en nadelen
Voor kernsplitsing is de stof uranium nodig. Uranium is niet in oneindig grote hoeveelheden beschikbaar. Een ander nadeel van kernenergie is dat er bij de splitsing van de atoomkernen niet alleen warmte, maar ook schadelijke radioactieve straling vrijkomt. Deze straling mag niet in het milieu terecht komen en moet op een veilige plaats worden opgeslagen. Het opslaan van dit radioactieve afval is ingewikkeld. Het blijft namelijk nog duizenden jaren actief. In de meeste landen wordt het afval diep onder de grond opgeborgen. Veel mensen zijn bang voor een kernramp zoals die in Tsjernobyl. De kernramp van Tsjernobyl was een ernstig ongeluk met een kernreactor dat plaatsvond op 26 april 1986 bij het Russische Tsjernobyl.
Veel mensen vinden het risico dat er radioactieve straling vrijkomt te groot. Wel is het zo dat er tegenwoordig strenge veiligheidsvoorschriften voor kerncentrales gelden.
De eerste kernfusiecentrale ter wereld
Schone, duurzame energie en een bijna onuitputtelijke voorraad brandstof. In de Franse stad Cadarache is begonnen met de bouw van de eerste grote experimentele kernfusiecentrale, ITER genaamd. Hieraan doen de Europese Unie, Japan, Rusland, Zuid-Korea, China en de Verenigde Staten mee. De reactor heeft een vermogen van 700 megawatt. In theorie voldoende voor de jaarlijkse energiebehoefte van een kleine stad. Kernfusie is iets anders dan kernsplitsing, waarmee energie in de huidige kerncentrales wordt opgewekt. Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende atomen. Hierdoor ontstaat een zwaardere stof en wordt meer dan de helft van de atoomkernen omgezet in energie. Kernfusie is geen kettingreactie; er komen geen deeltjes bij vrij die een nieuwe fusie kunnen veroorzaken. Kernfusie laat, in tegenstelling tot kernsplijting, heel weinig radioactief materiaal achter als afval. Daarom proberen wetenschappers kernfusie op aarde te ontwikkelen als schone en veilige energiebron. Kernfusie van atoomkernen gebeurt onder heel hoge temperaturen, meer dan 150 miljoen graden Celsius. Dit is hetzelfde proces als in het binnenste van onze zon. Fusie-energie is schoon, duurzaam en bijna onbeperkt leverbaar. Bovendien komen er geen broeikasgassen vrij, zoals CO2.
Een kijkje in het reactorvat van de kernfusiecentrale
Wel ontstaat licht radioactief afval, maar dat staat in geen verhouding tot het afvalprobleem dat gewone kerncentrales veroorzaken.