calendar 24.08. 2017

De efficiëntste centrales voor duurzame energie

In de loop der tijd is de mens steeds weer voor nieuwe uitdagingen komen te staan. Vandaag de dag is dat klimaatverandering. Wetenschappers zijn onvermoeibaar op zoek naar manieren om de aarde hiermee te helpen – en wat daaruit voortkomt is in sommige gevallen onvoorstelbaar. Daarom zijn we op zoek gegaan naar de vijf spannendste projecten op het gebied van zonne-energie, waterkrachtenergie, windenergie, biomassa en aardwarmte. Ontdek de Grote Vijf van meest opzienbarende projecten voor duurzame energie.

1. De zonnecentrale Noor in de woestijn van Marokko

zonnecentrale Noor
De centrale Noor 1 in Ouarzazate, Marokko, met zijn vele spiegels. (Copyright Masen)

De tot nu toe grootste zonnecentrale ter wereld, Ivanpah – met zo’n 300.000 spiegels – staat in de woestijn van Arizona, in de VS. Hij voorziet daar 140.000 huishoudens van stroom en beslaat een gebied van tien vierkante kilometer. Maar deze fotovoltaïsche installatie wordt binnenkort onttroond door een Marokkaans complex van superlatieven. Deze zonnecentrale in Ouarzazate beslaat grofweg 30 vierkante kilometer en zal 350.000 mensen van elektriciteit gaan voorzien wanneer hij eind 2018 gereed is. De energiecentrale bestaat uit vier verschillende delen. De bouw van Noor 1 begon in 2016; dit deel kan al 160 megawatt (MW) elektriciteit opwekken. 537.000 spiegels vangen het zonlicht op en verwarmen vloeistoffen die in pijpen zijn opgeslagen. De stoom die geproduceerd wordt, drijft turbines aan die uiteindelijk de elektriciteit opwekken. Na de voltooiing van het laatste onderdeel van de energiecentrale in 2018 kunnen de jaarlijkse CO2-emissies van Marokko met zo’n 888.600 ton worden verlaagd.

2. Drieklovendam

Drieklovendam
Enorme watermassa’s vormen het reservoir van de Drieklovendam in China. (Copyright Jejim / Shutterstock)

De Drieklovendam – de grootste waterkrachtcentrale ter wereld – bevindt zich in het zuidwesten van China, in de provincie Hubei. Volgens de jaarrapportage 2016 van de World Energy Council (Wereldenergieraad) vormde waterkrachtenergie 16,4% van de energie die voor de hele wereld uit alle bronnen werd opgewekt, en loopt China op dit gebied ver voorop. Het land zet water om in evenveel energie als geproduceerd kan worden uit 96,6 miljoen ton olie. De dam is 2.309 meter lang en 185 meter hoog, wat hoger is dan de Dom van Keulen. Het water wordt geleverd door de Yangtze-rivier. Dit is de langste rivier in Azië en na de Nijl en de Amazone de derde grootste rivier ter wereld. Het water dat in meren wordt opgeslagen stort 185 meter de diepte in en drijft vervolgens 32 turbines aan die zich aan de voet van de damwand bevinden. Deze turbines wekken evenveel stroom op als 15 kerncentrales. En de exploitant, China Three Gorges Corporation, plant alweer een volgende project dat bijna twee keer zoveel elektriciteit en warmte moet opleveren.

3. De grootste windturbine ter wereld

windturbine
De bouw van de grootste windturbine ter wereld. Een roterende torenkraan van 3000 ton bouwt de toren stukje voor stukje op, totdat uiteindelijk de 13 meter hoge en 5 meter lange motorgondel gemonteerd kan worden, op een hoogte van 115 meter. (Copyright Adwen)

De grootste windturbine ter wereld staat in het noorden van Duitsland, in Bremerhaven om precies te zijn. De motorgondel, waaraan drie rotorbladen bevestigd zijn, zit op een hoogte van 115 meter. Elk van de gigantische rotorbladen is 88 meter lang. Op het moment dat een rotorblad recht naar boven wijst, is de windturbine in totaal 203 meter hoog. Hiermee is deze windturbine 40 meter hoger dan de piramide van Cheops, die als deel van de piramiden van Gizeh tot een van de zeven wereldwonderen van de antieke wereld behoort. Deze sterke windkrachtcentrale heeft een nominale capaciteit van 8 MW en het ontwerp is al geselecteerd voor vervolgprojecten. Aan de Franse kust moeten verschillende centrales van dit soort zo’n 1,5 gigawatt gaan opwekken via windenergie. Ter vergelijking: wanneer één kilogram harde steenkool wordt verbrand, levert dit minder dan 0,03 GW op.

 

4. Biomassa als energiebron – de energiecentrale van Enea

energiecentrale van Enea
De biomassa-energiecentrale van Enea in Połaniec. (Copyright Enea S.A)

De biomassa-energiecentrale ‘Enea Power Plant’ is met een capaciteit van 200 MW een van de grootste in zijn soort, en staat in Połaniec in Polen. Hier wordt biomassa verbrand om energie op te wekken. Dit gebeurt door gebruik te maken van de zonne-energie die is opgeslagen in organisch materiaal dat door planten, dieren en zelfs mensen wordt geproduceerd. In Połaniec worden vooral houtsnippers en landbouwafval als brandstof gebruikt. Hiermee wordt water verhit dat vervolgens de turbine aandrijft die stroom genereert. Een voordeel hiervan is dat landbouwbiomassa veel sneller kan worden geproduceerd dan hout. Volgens Jarosław Mlonka, CEO van de voormalige exploitant Foster Wheeler Energia Polska, was het lastig om een geschikte boiler te ontwikkelen die genoeg hitte genereert ondanks de lage verbrandingstemperatuur van het materiaal. De biomassa-energiecentrale is gerealiseerd door een oude kolencentrale te herontwikkelen. Het project heeft zo’n 290 miljoen US-dollars gekost. De centrale wordt nu geëxploiteerd door Enea SA.

5. Aardwarmte gebruiken – Hellisheidarvirkjun in IJsland

Aardwarmte in IJsland
De aardwarmte-energiecentrale Hellisheidarvirkjun op IJsland maakt efficiënt gebruik van aardwarmte-energie mogelijk. (Copyright Arni Saeberg)

De meest efficiënte aardwarmte-energiecentrale ter wereld staat in IJsland. Energie uit aardwarmte is ook ideaal voor het opwekken van stroom en warmte. Volgens schattingen van wetenschappers bereikt de temperatuur in de aardkern wel 6.000° Celsius. Toch kost het normaal gesproken heel veel moeite om efficiënt gebruik te maken van energie uit aardwarmte. Bepaalde regio’s zijn daar geschikter voor dan andere. Doordat de Noord-Amerikaanse en Euraziatische platen van elkaar af bewegen, kent IJsland veel vulkanische activiteit. Magma, heet water en stoom uit de diepte kunnen zo het aardoppervlak bereiken. ‘Hellisheidarvirkjun’ is een van de grootste aardwarmte-energiecentrales ter wereld. De centrale levert 400 MW energie en voorziet 95% van de bevolking van IJsland van elektriciteit. Met 725 megawatt is de capaciteit aan aardwarmte vanuit energiecentrale ‘The Geyser’ ten noorden van San Francisco bijna twee keer zo groot, maar de centrale in IJsland staat toch op de eerste plaats, omdat energie uit aardwarmte op dit eiland zo efficiënt gebruikt wordt, dat zelfs broeikassen en sommige straten in Reykjavik verwarmd kunnen worden met de energie die de aardwarmte daar oplevert.

 

Een groene toekomst

Als meer van deze energiecentrales gebouwd zouden worden, zou de uitstoot van broeikasgassen sterk kunnen worden teruggedrongen. Een van de argumenten waarmee de Amerikaanse president Donald Trump de terugtrekking uit de klimaatovereenkomst van Parijs rechtvaardigt, is dat te veel banen verloren zouden gaan in de industrie. Maar er ontstaan juist alternatieve mogelijkheden op het gebied van duurzame energie. Anders uitgedrukt: iedereen kan zijn steentje bijdragen. Door het gebruik van geothermische warmtepompen en zonnecellen kunnen we klimaatverandering en de opwarming van de aarde tegengaan.