Wat als betaalbare seizoensopslag onhaalbaar blijkt?
George Kroeker, via Unsplash Public Domain
Deze column verscheen eerder in het juninummer van technologietijdschrift De Ingenieur.
In krap 2 decennia hebben windturbines en zonnepanelen zich opgewerkt tot de werkpaarden van de energietransitie. Van schreeuwend duur tot vrijwel overal de eerste keuze voor betaalbare nieuwe elektriciteitsproductie. De rol van de hernieuwbare bronnen overstijgt inmiddels het traditionele elektriciteitsverbruik. Via elektrificatie zijn wind- en zonneparken ook bepalend voor de CO2-reductie in mobiliteit, warmte en industrie.
Ondanks de hoopgevende opmars is een belangrijk nadeel niet weg te nemen: wind- en zonnestroom blijven afhankelijk van het weer. Het weer is bovendien sterk gerelateerd aan de seizoenen. In de Nederlandse winter levert een zonnepaneel nog geen kwart van zijn zomerproductie. Hoewel windturbines in de regel juist goed draaien als het bewolkt is, is die wetmatigheid bij lange na niet sterk genoeg om op te vertrouwen. In een land dat draait op wind- en zonnestroom, is energieopslag cruciaal. En dan zijn de accu’s van Elon Musk niet genoeg. Het moet seizoensopslag zijn. En dat valt nog niet mee.
Seizoensopslag maakt betaalbare wind- en zonnestroom alsnog duur.
Grote volumes elektriciteit voor maanden opslaan is vooralsnog enkel haalbaar in waterstof. Bij het omzetten van elektriciteit naar waterstof en weer terug verlies je ruim de helft van de wind- of zonne-energie. En een installatie die zomerse overschotten opslaat voor levering in de winter, staat in de herfst en de lente werkloos geld te kosten. Seizoensopslag maakt betaalbare wind- en zonnestroom zo alsnog duur.
In deze fase van de energietransitie is het daarom goed te realiseren dat seizoensopslag slechts een middel is. Drie gangbare gedachten maken dat seizoensopslag veel belangrijker lijkt dan het is. Ten eerste het idee dat alles met wind en zon moet. Daar is geen sprake van. Ook waterkracht, aardwarmte, kernenergie, biomassa en aardgas met CO2-opslag passen in een duurzaam energiesysteem. Dat zijn bronnen waarbij opslag van nature is inbegrepen. Als we wind- en zonnestroom optimaal benutten als het waait of zonnig is, blijven de overige, schaarsere bronnen vanzelf over voor als het donker en windstil is.
Ten tweede het streven naar zelfvoorziening. Ook toen Nederland een belangrijke exporteur van aardgas was, importeerden we veel kolen en olie. Zeker in een dichtbevolkt land met jaarlijks een winter leggen we de lat met duurzame zelfvoorziening wel erg hoog. Laat de grootschalige productie van waterstof over aan landen waar het het hele jaar zonnig is, of waar waterkracht of kernenergie volop beschikbaar zijn. Import is niet vies.
Tot slot het meest Hollandse idee: dat weggooien zonde is. Als een windpark produceert tegen 4 cent per kilowattuur en elk jaar liefst 20% van zijn opbrengst wegkiept, kost zijn stroom effectief 5 cent per kilowattuur. Nog steeds prima betaalbaar. Het is tegenintuïtief maar koste wat kost voorkomen dat we windstroom verspillen, leidt vrijwel zeker tot hogere kosten en meer materiaalverbruik. Verspilling dus.
De zoektocht naar betaalbare, efficiënte en grootschalige energieopslag blijft absoluut de moeite waard. Laat de voortgang van de energietransitie daar echter niet van afhangen. Het kan ook zonder seizoensopslag. Gelukkig maar!
Imagecredit: George Kroeker, via Unsplash Public Domain
Vattenfall bouwt waterkoker van 150 megawatt voor Amsterdam
Anne Nygård, via Unsplash Public Domain
Energieconcern Vattenfall gaat bij haar gascentrale in Diemen een elektrische boiler van 150 megawatt bouwen. De e-boiler zal duurzame stroom gebruiken en levert aan het warmtenet van Almere, Diemen en Amsterdam.
Later deze eeuw een logische warmtebron
Het stadswarmtenet van Vattenfall in de regio Amsterdam draait nu nog primair op de restwarmte van de gascentrale bij Diemen. Al in 2014 is een thermoskan van 22 miljoen liter gebouwd om warmte te bufferen.
Dankzij deze buffer kon de warmtelevering doorgaan op momenten dat er geen vraag naar elektriciteit uit de gascentrale was. Nu de opmars van wind- en zonnestroom doorzet, groeien de periodes dat de gascentrale voor de elektriciteitsproductie niet rendabel is terwijl de stadswarmte ervan afhankelijk blijft. Dit zowel in frequentie als in tijdsduur. De grote e-boiler stookt straks de buffer warm als er voor langere tijd goed waait en/of zonnig is, terwijl de vraag naar warmte onverminderd hoog is.
De boiler zet dan goedkope (en soms al overtollige) hernieuwbare elektriciteit om in warmte, zonder lokale emissies.
Niet de ideale volgorde in de energietransitie
Eerder leek Vattenfall een bescheidener e-boiler te gaan plaatsen, er is gesproken van 10 tot 100 megawatt in 2023. De vergunningsaanvraag gaf al wel ruimte om later op te schalen tot 200 megawatt. De Volkskrant schrijft vandaag dat het om een boiler van liefst 150 megawatt gaat, die in 2024 in bedrijf kan komen.
De stroomproductie is in 2024 waarschijnlijk nog niet vaak genoeg duurzaam genoeg om met een efficiëntie van 100% grootschalig warmte te produceren. Dat is meer iets voor 2030 of later. Tot die tijd is warmtelevering door warmtepompen (met een efficiëntie van 250 tot 600%) of duurzame biomassa qua CO2-uitstoot verstandiger. Een warmtepomp haalt echter niet de hoge temperatuur die de afnemers van het lokale warmtenet nodig hebben en de biomassaketel – die Vattenfall logischerwijs wel gepland had – lijkt er door groot en hevig protest uit de omgeving en het hele land voorlopig niet te komen.
Direct extra flexibiliteit
Hoewel het beter was geweest als de e-boiler pas ná 2030 de primaire energielevering van de biomassaketel had overgenomen, is het mooi dat het energieconcern ondanks tegenslagen doorwerkt aan de energietransitie.
Omdat de boiler snel aan en uit kan, kan hij al op korte termijn een mooie rol spelen in het uitvlakken van kortdurende overschotten en tekorten van elektriciteit. Belangrijker is dat de aardgascentrale straks bij langduriger overschotten wind- en zonnestroom niet meer hoeft te draaien om te voorkomen dat half Amsterdam bibbert van de kou. In landen met al veel meer wind- en zonnestroom, kernenergie en/of waterkracht hebben elektrodeboilers voor warmtenetten zich al ruimschoots bewezen. Hieronder een video (willekeurige fabrikant) met uitleg over het werkingsprincipe.
Imagecredit: Anne Nygård, via Unsplash Public Domain
Douze points voor selectieve verontwaardiging windmolenwieken
Bill Abbott, via Flickr Creative Commons
De Deense windturbinebouwer Vestas heeft met wetenschappers en materiaalleverancier Olin een recyclingtechniek voor afgeschreven windturbinewieken ontwikkeld. Hoogwaardig hergebruik van deze wieken is nu nog een grote uitdaging.
Gemaakt om zeker 25 jaar heel te blijven
De wieken van moderne windturbines zijn technische hoogstandjes. Tientallen meters lang, lichtgewicht en robuust genoeg om decennia weer en wind te doorstaan onder enorme belasting.
De windindustrie gebruikt vanwege deze zware eisen thermoset vezelcomposieten. “Dit materiaal verkrijgt zijn unieke combinatie van laag gewicht en hoge sterkte door de verbinding tussen vezels en epoxyhars”, zegt Simon Frølich, promovendus bij het Danish Technological Institute. “Juist deze sterke binding maakt recycling complex. Het door ons ontwikkelde chemische proces is echt een doorbraak. We geven de beide individuele materialen opnieuw waarde.”
Recycling van windturbines is nogal een thema
Windturbines worden bij einde levensduur voor het overgrote deel (85-90%) al gerecycled. De mast, de generator en electronica bestaan uit materialen die waardevol én eenvoudig terug te winnen zijn. De wieken zijn een uitzondering. Lastig te recyclen omdat epoxy niet verweekt bij verhitting terwijl het materiaal verre van schaars is. Meestal worden afgedankte wieken geschredderd en verwerkt in vezelbeton of verbrand voor energieproductie. Niet hoogwaardig, wel een prima verwerking.
In sommige landen is storten van afval nog toegestaan, en dat gebeurt soms ook. Een foto van een stortplaats in de VS waar oude verzaagde wieken worden ‘begraven’ (zie Tweet hiernaast) is onder tegenstanders van duurzame energie verworden tot een favoriete stok om voorstanders van windenergie mee om de oren te slaan. Niet fraai inderdaad, maar ook storten is geen ramp. Misschien zelfs beter dan verbranden. Er komt geen CO2 bij vrij en – mocht hoogwaardig recyclen later wél haalbaar zijn – opgraven is altijd nog mogelijk.
Op naar volledige recycling, ook in de luchtvaart
Aanhoudende ophef over de nog niet recyclebare 10-15% van windturbines heeft er ongetwijfeld aan bijgedragen dat Vestas vaart heeft gezet achter wiekrecycling. Dankzij CETEC (Circular Economy for Thermosets Epoxy Composites) is het binnen 3 jaar mogelijk om de composieten op te werken tot herbruikbare vezels en gerecyclede epoxy met dezelfde kwaliteit als verse.
Zo blijkt wederom dat selectieve verontwaardiging mooie dingen kan voortbrengen. De positieve impact van CETEC overstijgt waarschijnlijk de windindustrie. Ook in auto’s, boten en vliegtuigen zijn de afgelopen decennia veel vezelcomposieten verwerkt. Wereldwijd staan – zonder enige ophef overigens – duizenden afgeschreven vliegtuigen definitief geparkeerd op boneyards. Effectieve recycling is daar nu misschien ook denkbaar.
Er is en wordt ondertussen ook gewerkt aan wieken uit aluminium en thermoplastische harsen die wel smelten bij verhitting. Introduceren van nieuwe materialen in een sector die zo hard groeit is echter lastig. De markt vraagt om steeds langere wieken. Het uiterste uit de techniek halen doe je het liefst met materialen waar je de eigenschappen van kent en vertrouwt.
Het mooie van het proces van Vestas en co is dat een bezwaar wegvalt om epoxyvezelcompositieten te blijven gebruiken, terwijl ook vrijwel alle bestaande bladen van oude windmolens die de komende jaren vrijkomen te recyclen zijn. Het zou een prachtig statement van de turbinefabrikant zijn om de begraven wieken van de bekende foto op te graven en te verwerken tot nieuwe wieken. Dan moeten tegenstanders van vooruitgang op zoek naar een nieuw minor detail om windenergie zwart te maken. En natuurlijk gaan ze dat vinden. Nu al benieuwd welke positieve ontwikkeling daar vervolgens weer van uitgaat!
Bron: Vestas / Imagecredit: Bill Abbott, via Flickr Creative Commons
Consortium voor 25 gigawatt groene waterstofproductie in Oman
Adil Riyami, via Unsplash Public Domain
Het Omaanse staatsoliebedrijf OQ, de Hongkongse projectontwikkelaar InterContinental Energy en investeerder Enertech uit Koeweit kondigen aan de intentie te hebben samen ‘miljoenen tonnen waterstof per jaar’ te produceren in Oman.
Het hele jaar een ideale combinatie van wind en zon
Het consortium meet sinds 2019 het opwekpotentieel voor wind- en zonnestroom in de regio Al Wusta. Overdag is het vrijwel het hele jaar door zonnig, terwijl in de avond en nacht de wind opsteekt. Dat maakt een stabiele waterstofproductie mogelijk.
De regio grenst aan de Indische Oceaan, wat zowel de watervoorziening als de afvoer van geproduceerde groene waterstof vereenvoudigt. “Dit is een mijlpaal in onze missie om betaalbare CO2-neutrale brandstoffen te leveren aan een groeiende, wereldwijde markt”, zegt Alicia Eastman, president bij InterContinental Energy. “Alleen als we én brandstoffen én elektriciteitsproductie decarboniseren kan de wereld het Parijse klimaatakkoord naleven.”
Nog een erg lange weg te gaan voor duurzame waterstofexport
Het ligt inderdaad voor de hand dat Oman en andere landen in het Midden-Oosten een belangrijke rol gaan spelen in de wereldwijde markt voor waterstof. De condities voor de productie van de groene energiedrager zijn dankzij de vele zonuren en ook regelmatig wind ideaal. Met een bevolkingsdichtheid van 16 inwoners per vierkante meter is de ruimtelijke uitdaging in Oman ook aanmerkelijk kleiner dan bij de ruim 500/km2 in Nederland. Als olieproducent hebben Oman en buurlanden bovendien al een industrie en infrastructuur voor de verwerking en export van brand- en grondstoffen.
Vermoedelijk juist vanwege de lokale olie- en gasproductie is het grote potentieel voor hernieuwbare stroomproductie vooralsnog nauwelijks benut. In 2018 produceerde Oman volgens het IEA 38 miljard kilowattuur elektriciteit, 97% daarvan uit aardgas, 3% uit olie en nog geen 0,01% uit zonnestroom. Voordat waterstofexport uit Oman als duurzaam te kwalificeren is, zal eerst de nationale energievoorziening substantieel moeten verduurzamen. Ook daarvoor zal al zo’n 25 gigawatt aan wind en zonneparken nodig zijn. En ook daarbij komt de stabiele combinatie van wind en zon natuurlijk uitstekend van pas.
In gesprek met Bloomberg schat Eastman dat het beoogde waterstofproject $30 mrd zal kosten. Een finale investeringsbeslissing zal op zijn vroegst in 2026 vallen. Grootschalige productie dus niet voor 2030. Ook deze potentiele bron van miljoenen tonnen waterstof per jaar kan dus nog lang geen serieuze rol spelen in het Nederlandse energiebeleid.
Bron: InterContinental Energy, Bloomberg / Imagecredit: Adil Riyami, via Unsplash Public Domain
Verbeterde klimmende kraan voor windturbines getest in Groningen
Opnieuw relevant: 20 april 2021 | Oorspronkelijk gepubliceerd op: 15 juni 2016
De Nederlandse windturbinefabrikant Lagerwey presenteerde in 2016 een hijskraan voorwindturbines die de turbinemast zelf gebruikt als hijstoren. Het Duitse Enercon, dat Lagerwey in 2018 overnam, heeft de kraan doorontwikkeld. Hij tilt nu onderdelen tot 140 ton, voor turbines met een ashoogte tot 180 meter. De kraan biedt substantiële voordelen tijdens de installatie van windturbines, met name waar werkruimte beperkt is. Hierboven een video met beelden van een recente test in de Eemshaven. Hieronder eerdere berichten over de klimmende kraan.
Vuurproef climbing crane voor windturbines in Eemshaven
Windmolenproducent Lagerwey levert twee van zijn nieuwste generatie windturbines voor een windpark in Groningen. Een van de turbines installeert Lagerwey met zijn innovatieve climbing crane.
Hoogste windmolens van Nederland
Update 3 september 2017: De eerste van de twee nieuwe windturbines in de Eemshaven dient deze weken als klimpaal voor de innovatieve kraan van Lagerwey.
Verankerd aan de mast van deze operationele windturbine, sinds juni 2017 de hoogste van Nederland, test de windturbinebouwer de klim- en hijscapaciteiten van de climbing crane. De volgende test is het vanaf de grond opbouwen van een nieuwe windturbine inclusief modulaire mast, turbinehuis en wieken. Deze demonstratie volgt in oktober dit jaar.
Hieronder het oorspronkelijke bericht van 15 juni 2016:
Nederlandse paalklimmer doorbraak voor dijk-windparken
De Nederlandse windturbinebouwer Lagerwey heeft een hijskraan ontwikkeld die zich vastklampt aan de windturbine, die hij zelf in elkaar zet. Daarmee is de bouw van hoge windturbines ook op smalle bergtoppen of dijken mogelijk.
Goedkoper en sneller bouwen, met minder impact op omgeving
Lagerwey presenteert tijdens de Winddagen in Rotterdam een compacte klimmende hijskraan voor uitdagende windparklocaties. Als een spanrups schuift de innovatieve kraan mee over de mast van een windturbine, terwijl hij torensegmenten en de windmolenwieken omhoog hijst.
Moderne windturbines zijn elk jaar krachtiger, en daarmee ook zwaarder en hoger. De bouwmachines die nodig zijn om de enorme windmolens te bouwen groeien logischerwijs mee. “De hijskranen die zulke projecten aankunnen zijn schaars en duur”, zegt Henk Lagerweij, oprichter van Lagerwey Wind.
De windturbines zelf hebben echter al een robuuste mast en een stevige fundering. Dat bracht Lagerweij op het idee van de paalklimmende kraan. “Met deze kraan hebben we op de grond veel minder ruimte nodig. We rijden hem op drie vrachtwagens naar de bouwlocatie en bouwen hem in een halve dag op. Dat maakt werken met onze klimkraan veel goedkoper dan met de traditionele machines.”
Lees ook ons interview met Henk Lagerweij, over andere innovaties die windenergie goedkoper en aantrekkelijker maken.
Windenergie op complexe locaties
Lagerwey ziet voor zijn nieuwe kraan vooral grote kansen voor kleinere windparken. Op locaties waar maar ruimte is voor een of enkele windturbines drukken de kosten van het vervoer en de opbouw van de kranen extra zwaar op het budget.
Ook maakt de nieuwe hijsmethode de bouw van windmolens op krappe dijken of bergkammen mogelijk. Waar een conventionele hijsmachine 3.000 vierkante meter aan vrije ruimte op de grond nodig heeft, kan de klimkraan al aan de slag met 350 vierkante meter aan de basis van de windmolen. Lagerweij: “Bomen en struiken snoeien in de omgeving van de molen is zo ook veel minder nodig.”
De Lagerwey-kraan is ook inzetbaar voor onderhoud of vervanging van onderdelen aan de windmolens. De Nederlandse windmolenbouwer verwacht begin 2017 een prototype te testen.
Bron: Lagerwey / Imagecredit: Enercon/Lagerwey, via Youtube
Mening over kernenergie? Toets’m aan deze video van 10 minuten
Ben je voor kernenergie? Ben je tegen de bouw van kerncentrales? Denk je dat kernenergie te duur is? Of dat wind en zonneparken genoeg zijn om klimaatverandering te voorkomen? Of heb je nog geen mening over kernenergie?
Briljante explainer
Pak 10 minuten om dit filmpje te kijken. Waardevollere tijdsbesteding dan vrijwel elk debat of welke Twitterdiscussie over kernenergie dan ook.
Sterk werk, van het Duitse Youtube-kanaal Kurzgezagt. Bijna alle cruciale nuances rond kernenergie als deeloplossing bij het beheersen van klimaatverandering komen voorbij. Dus ik maak er verder geen woorden aan vuil, kijken! 🙂
Toch verder lezen over kernenergie? Uitgebreide reactie op een een serie drogredenen over kernenergie door Greenpeace, door Henri Bontenbal, strateeg bij netbeheerder Stedin:
Twee analyses over nucleaire misverstanden in de media door Jasper Vis, expert offshore wind bij netbeheerder TenneT:
- Nee, het klopt niet dat elke kerncentrale 5 miljard euro verlies maakt;
- Zijn we met 1 of 2 nieuwe kerncentrales van de ‘ellende’ af?
En ik schreef er zelf al best vaak over:
- Kernenergie, CO2-opslag en hogere dijken zijn absoluut niet te duur;
- Waarom een fiets duurder mag zijn dan kernenergie en waterstof;
- Kernenergie levert 0 tot 12% van de CO2-reductie tot 2050;
- Kernenergie is vooral een alternatief voor import van schone energie;
- Overschat de kansen van kleine modulaire kernreactoren niet;
Imagecredit: Kurzgezagt, screenshot uit video.
Goedkoop aardgasvrij met een klopboor? BoringHeat wint prijzen!
Ronix, via Unsplash Public Domain
Toen Ingrid, Geert en Henk in 2018 aan het klussen waren in hun studentenhuis in Leiden, had geen van drieën ooit gedacht dat ze 3 jaar later in de finale van de Europese innovatiewedstrijd Energy Breakthrough zouden staan.
Duurzame draaiwarmte
Het idee voor BoringHeat ontstond dat klusweekend, zegt Ingrid. “Na bevestigen van twee muurplanken zeurde Henk dat zijn gemberthee was afgekoeld. Ik riep dat hij niet moest zeiken en stak de klopboor in de theekop.”
Tot verbazing van de studenten warmde de thee daadwerkelijk op. De draai-energie van boor werd overgedragen op het theewater. Het was Geert, student theologie, die als eerste kansen zag: “We hadden net met de huisbaas geregeld dat we groene stroom afnemen. De boor werkte dus op Nederlandse windstroom en produceerde zo volledig duurzame warmte.”
Van lauwe gemberthee tot een duurzaam warm studentenhuis
Wat op de schaal van een kop thee werkt, werkt misschien ook op de schaal van het hele huis, dacht Geert. Hij vond op AlieExpress een zware kernboormachine van 3,8 kilowatt en haalde bij de bouwmarkt een regenton en wat leidingwerk om de vinding op het bestaande CV-circuit aan te sluiten. “Het was nog wel een typisch studentenprototype, maar het werkte direct”
‘U vraagt, wij draaien lekker warm’
“Zelfs toen we afgelopen februari konden schaatsen bleef het behaaglijk in ons kierende studentenhuis. Er waren wel wat buren die klaagden over lawaai, maar dat deden ze ook toen we nog aardgas stookten.”
Een verslaggever van het Leids Dagblad nam de innovatie op in een artikel over de Energietransitievisiestrategie Warmte voor de energieregio Holland Rijnland. “Toen ging het balletje rollen”, zegt Ingrid. “Een oud-directeur van een groot Nederlands bouwconcern belde op dat hij graag in ons concept wilde investeren.” Met deze investering is de innovatie uitgewerkt tot een verkoopbaar product, waarvan bij een woningcorporatie in Leiderdorp nu de eerste 5 exemplaren op proef draaien.
“Dat is wel spannend, dat echte gezinnen voor hun warmte afhankelijk zijn van ons product”, zegt Geert. “Maar vooralsnog zijn ze enthousiast, of eigenlijk gewoon tevreden. De draaiwarmte werkt voor de bewoners evengoed als de oude gasketel. Bijna saai. De naam van onze startup, BoringHeat, is bedacht door een van de eerste bewoners. Wij vinden’m leuk!”
Gedoodverfde favoriet gediskwalificeerd
In september 2020 won BoringHeat een nationale wedstrijd voor studentondernemers, en daarmee een nominatie voor Energy Breakthrough. In de categorie duurzame warmte wisten de Leidse studenten al 43 concurrenten uit heel Europa achter zich te laten. Aanstaande donderdag mag Ingrid pitchen in de finale van de prestigieuze innovatiewedstrijd.
Nullpunkt Wärme bleek stiekem een warmtepomp
Oorspronkelijk zou BoringHeat zich meten met 4 andere startups. Twee weken geleden viel de Zwitserse startup Nullpunkt Wärme echter door de mand. Deze startup beloofde 5 kilowattuur (kWh) warmte te leveren voor elke kilowattuur verbruikte elektriciteit. Een rendement van liefst 500% dus.
“Dat rendement maakten ze zeker waar, alleen niet dankzij een of andere mysterieuze nulpuntenergie”, zegt Ingrid. “Toen de jury na enige achterdocht de behuizing van de vinding openschroefde, bleek daarin een ouderwetse warmtepomp verstopt.”
Het komt nu echt aan op de beste pitch
Na de diskwalificatie van Nullpunkt Wärme zijn nog 4 finalisten over. Naast BoringHeat zijn dat het Britse HeatWayv (verwarming op basis van microgolftechnologie), het Franse Lumière Chaude (compacte verwarmingselementen die passen in een standaardfitting voor ledlampen) en het Friese Tieluk (bufferloze elektrolyse naar waterstofketel).
Winst of geen winst
Opvallend is dat de vier finalisten elkaar qua efficiëntie nauwelijks ontlopen. Bij benadering zijn ze stuk voor stuk 90 tot 100% efficiënt.
“Met een efficiëntie van 500% was Nullpunkt Wärme dé te kloppen concurrent. Nu dat een vermomde warmtepomp bleek, zijn 4 aan elkaar gewaagde finalisten over”, zegt Geert. “Alle innovaties zijn lekker gek maar geen een is er bijster efficiënt. Ingrid moet met haar pitch het verschil maken. Het komt echt aan op wie het leukste verhaal heeft.”
De hoop is natuurlijk op winst donderdag, maar daar is het succes van BoringHeat al nauwelijks meer van afhankelijk. Liefst 7 Nederlandse gemeenten hebben aanvragen gedaan voor een pilot, en 3 woningcorporaties willen ook testen met de draaiwarmte als directe vervanging van een ketel op aardgas. “De jury bepaalt aanstaande donderdag dus vooral of het heel goed of ontzettend goed met ons gaat de komende jaren”, zegt Ingrid. “Die gedachte helpt me mijn zenuwen te bedwingen.”
Toevoeging 08:30. Via Twitter kreeg ik de vraag of vloerverwarming en/of extra isolatie nodig is om BoringHeat toe te passen. Snel nog even gecheckt bij de startup: “BoringHeat kan een reguliere gasketel één op één vervangen”, zegt Geert. “Vloerverwarming kan als je dat prettig vindt en isoleren kan natuurlijk nooit kwaad, maar noodzakelijk is het zeker niet.”
Naast de juryprijs is aanstaande donderdag ook een publieksprijs te vergeven. Stemmen kan nog tot woensdag 16:00.
Imagecredit: Ronix, via Unsplash Public Domain
Een windmolen zonder wieken is als een stadsbus zonder wielen
Samuel Berner, via Unsplash Public Domain
Er zijn van die innovaties die zoveel te mooi om waar te zijn zijn, dat ze om de zoveel jaar opnieuw onze harten veroveren. Een kleine stille windmolen die op je dak past is mooi, maar een kleine windmolen op je dak zonder wieken is nog mooier!
Natuurwetten zijn onverbiddelijk
Inmiddels zijn we er in meerderheid van doordrongen dat we echt zo snel mogelijk moeten kappen met verstoken* van steenkool, aardolie en aardgas. Maar de alternatieven zijn ook niet alles.
Zonnepanelen doen het alleen overdag, conventionele windturbines veranderen je uitzicht, biomassa rookt en kernenergie vinden we eng**. Wat zou het fantastisch zijn als je de voordelen van een schone energiebron kunt genieten, zonder de inherente nadelen die kleven aan diezelfde energiebron. Windenergie bijvoorbeeld. Een windpark geeft enig ongemak, met name omdat windturbines draaiende wieken hebben. Stel nu dat je windenergie kunt oogsten zonder wieken?!
De zombies van de energietransitie worden gretig gereanimeerd
Als de hierboven bedachte oplossing zo simpel is, kan het haast niet missen of ergens op de wereld gaat iemand aan de slag met de hierboven beschreven oplossing. Als de hierboven bedachte oplossing zo aantrekkelijk is, kan het haast niet missen of ergens op de wereld gaan journalisten enthousiast aan de haal met de hierboven beschreven oplossing.
Meer beta’s in politiek én media graag
Dat gebeurde in het verleden en dat gebeurt nu opnieuw. Het mooie van nieuws over de energietransitie is dat de geïnteresseerde doelgroep nu veel groter is dan 5 of 10 jaar geleden.
Concepten die op fora met energienerds en in vakbladen al jaren geleden zijn afgeschreven, halen met slimme PR en zonder het filter van de energienerds vandaag moeiteloos de landelijke pers. Dat kan omdat te veel redacteuren en eindredacteuren een nieuwsbericht door collega’s in een andere krant zien als huiswerk dat al klaar is.
Als de Britse kwaliteitskrant The Guardian schrijft over een Spaanse startup met een revolutionaire windturbine dan zal dat door The Guardian toch wel op waarde gecheckt zijn? Dan kunnen wij er in België en Nederland ook wel over schrijven.
Vortex Bladeless was in 2014 een scam en blijft in 2021 een scam
Die Spaanse startup, Vortex Bladeless, stal in 2014 vele harten met een windturbine zonder wieken. Een jaar later ging het nog harder met een succesvolle crowdfundingcampagne. Sindsdien is de aandacht voor de wiekloze wiebelpaal elk jaar wel opgelaaid. In de afgelopen 6 jaar heeft Vortex echter nooit iets gepresteerd. Terwijl het concept naar eigen zeggen zo simpel is, en half zo goedkoop als een conventionele turbine.
Dat is geen verrassing. Een windturbine zonder wieken is geen windturbine. Een paal die wiebelt is ook geen revolutionaire doorbraaktechnologie om windenergie te oogsten. Windenergie is bewegende lucht. Kleine deeltjes met een massa en een snelheid. Het is zaak die bewegende lucht af te remmen. Dat is hoe je windenergie oogst. Een windturbine heeft wieken omdat die wieken een groot oppervlak bestrijken, en dus veel bewegende lucht kunnen afremmen.
Een paal bestrijkt niet meer oppervlak dan het oppervlak van die paal zelf. Een paal kan nog zo guitig wiebelen, een alternatief voor een windturbine met wieken wordt het nooit. Een windturbine zonder wieken is als een stadsbus zonder wielen. Heel goedkoop in gebruik, superstil en vrijwel 100% veilig voor vogels. Je hebt er alleen precies niets aan.
* Om voorstanders van CO2-opslag, waar ik mijzelf toe reken, tegemoet te komen: Ja, CCS maakt fossiel stoken acceptabeler.
** Om voorstanders van kernenergie, waar ik mijzelf toe reken, tegemoet te komen: ‘Vinden’ schrijf ik. Kernenergie is niet eng.
Imagecredit: Samuel Berner, via Unsplash Public Domain
Wat is knalgroen, oer-Hollands en kan de hele transitie financieren?
Justin Aikin, via Unsplash Public Domain
Opnieuw relevant: 12 maart 2021 | Oorspronkelijk gepubliceerd: 17 april 2019
Netbeheer-Nederland bericht dat vorig jaar 1.800 van de naar schatting 30.000 illegale wietkwekerijen opgerold zijn. Samen plegen wietkwekers jaarlijks voor ruwweg 1 miljard kilowattuur aan stroomdiefstal. Alleen al aan gestolen stroom kost het niet legaliseren van wietteelt Nederland € 200 mln per jaar, nog los van handhavingskosten en brandschade. Dit terwijl legaliseren van wietteelt miljarden aan belastinginkomsten oplevert. Miljarden die welkom zijn, zeker nu onder meer het CDA voorstelt de energietransitie uit algemene middelen te financieren. Dus, wie legt het CDA even uit dat wietboeren stiekem ook gewoon landbouwers zijn? Hieronder het oorspronkelijke bericht van 17 april 2019.
De gemoederen over de kosten van de klimaatakkoord lopen nogal op. Wat als we nu eens een nieuwe en toch vertrouwde inkomstenbron aanboren? En die dan deels aanwenden om de investeringen in de energietransitie mogelijk te maken?
Nederland wil graag vooroplopen
De Nederlandse politiek wil vooroplopen wat betreft klimaatbeleid. De Nederlandse politiek heeft bewezen voorop te kunnen lopen. Ik noem de homo-emancipatie, recht op abortus, en natuurlijk het vroege wietbeleid.
Nederland loopt zeker niet meer voorop qua wiet. Nederland loopt nog zeker niet voorop qua energie en klimaat. Maar Nederland loopt wel voorop qua tuinbouw. En toch gaat het ook met de tuinbouw naar verluidt niet optimaal. De tuinders zoeken een nieuw gewas waarmee zij zich op de internationale markt weer kunnen onderscheiden.
De wereld lachend 3x voorbijvliegen in één klap
Nederlandse tuinders vragen premier Rutte om toestemming om medicinale wiet te verbouwen. Dat zou de jaaropbrengst van de kwekerijen in het Westland kunnen vervijfvoudigen. Tot bijna € 40 mrd zeggen de tuinders tegen de NOS.
€ 4 tot 8 mrd per jaar moet kunnen toch?
Dat maakt zo’n € 32 mrd extra omzet per jaar, met één wetswijziging. Ervan uitgaande dat wiet kweken voor onze inventieve kwekers niet veel moeilijker is dan paprika’s kweken, levert de teelt welkome winsten op.
Winsten waar de staat wat van kan afromen. Met mijn wieteconomie van de koude grond gok ik dat € 4 tot 8 mrd per jaar moet kunnen. Twee tot vijf keer zoveel als de door het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) geraamde kosten van het Klimaatakkoord. Laten we niet alleen onze telers helpen maar ook onze portemonnee, onze politie en onze netbeheerders.
En het klimaat natuurlijk. Legaliseer de wietteelt. Voor een lachend betaalbare energietransitie! 🙂
Imagecredit: Justin Aikin, via Unsplash Public Domain
Synthetische kerosine uit blauwe waterstof voor onze blauwe trots?
Op 8 februari 2021 vierden KLM, Schiphol, Shell en VVD-minister Cora van Nieuwenhuizen van Verkeer en Waterstaat de primeur van een vlucht op synthetische kerosine. Op een KLM-vlucht van Schiphol naar Madrid werd 500 liter bijgemengd.
Drie badkuipen verkiezingskerosine
Gelukkig voelde vrijwel iedereen aan dat deze primeur prettig samenviel met de presentatie van pijnlijke jaarcijfers van KLM, taaie gesprekken over een nieuw steunpakket voor onze blauwe trots en de verkiezingscampagne.
Dat neemt niet weg dat ontwikkeling van synthetische brandstoffen van belang is. Ook als de mondiale CO2-uitstoot later deze eeuw netto nul is, blijven we reizen. Voor intercontinentale reizen blijft vliegen de beste optie en voor mensen met haast blijft een vliegtuig met straalmotoren aantrekkelijker dan een toestel met elektrisch aangedreven propellers. Er blijft kortom behoefte aan een duurzame luchtvaartbrandstof, zoals kerosine.
Shell produceert in Qatar al jaren synthetische brandstoffen uit aardgas
Technisch was dit geen grote doorbraak
De 500 liter synthetische kerosine, gebrouwen in een half jaar, is natuurlijk op zijn best een pril begin van een pril begin van wat ooit een deel van een duurzame oplossing kan zijn voor een deel van onze reislust.
De tanks van de Boeing 737-800 waarmee KLM de vlucht uitvoerde kunnen samen 26.000 liter brandstof aan. Als Shell op dat volume 500 liter appelstroop had bijgemengd dan had het toestel Madrid vermoedelijk ook gehaald. Waarschijnlijk was de certificering van de brandstof de echte primeur. Technisch zijn synthetische brandstoffen in ieder geval geen nieuws.
De technische bouwstenen voor de productie van kerosine uit emissievrije elektriciteit, water en afgevangen CO2 waren al voor handen. Waterstof produceren met elektriciteit kon al. CO2 afvangen uit schoorstenen of biovergisters kon al. Waterstof en CO2 laten reageren tot een synthetische brandstof met de eigenschappen van kerosine kon al. De technische primeur was hooguit het combineren van deze bewezen stappen. Geen doorbraak.
In Qatar produceert Shell sinds 2011 op grote schaal kerosine en andere vloeibare brandstoffen uit waterstof en koolstof. De Pearl Gas to Liquids (GTL)-raffinaderij nabij Doha wint de waterstof en koolstof uit fossiel aardgas, in plaats van uit water en afgevangen CO2. Verder is de primeur van 8 februari 2021 identiek aan het GTL-proces dat al op grote schaal operationeel is.
Beschikbaarheid van emissievrije water- en koolstof is het probleem
Met de prijs komt het wel goed, vliegen mag wat kosten
Hoewel bewezen en technisch haalbaar is duurzame synthetische kerosine nog lang geen antwoord op de aanzwellende roep om een duurzame luchtvaart. In de uitingen van Shell, KLM en het ministerie ligt de nadruk op het verlagen van de (nu nog) hoge kosten van dit proces.
“Het is een belangrijke eerste stap en samen met onze partners moeten we nu opschalen, versnellen en het commercieel haalbaar maken”, zegt Marjan van Loon, directeur Shell Nederland. Natuurlijk is het proces op deze kleine schaal nog duur maar opschalen alleen is geen oplossing. De belangrijkste bottleneck voor de groei van synthetische kerosine is de beschikbaarheid van emissievrije waterstof en klimaatneutrale CO2.
De productie van beide basisgrondstoffen vergt enorm veel emissievrije energie, het energetisch rendement van alle omzettingen om tot duurzame kerosine te komen is laag en het volume fossiele kerosine dat de luchtvaart er doorjaagt is gigantisch. Het is daarmee zeker dat synthetische kerosine op korte termijn, zeg voor 2030, niets doet voor de CO2-uitstoot van de luchtvaart. Alleen minder vliegen helpt. Van die harde waarheid mag deze primeur in verkiezingstijd niet afleiden.
Hyperinflatie van het begrip blauwe waterstof
Op 8 februari en de dagen daarna was ik te druk voor een stukkie. Inmiddels had de primeur wat mij betreft ook al genoeg positieve en negatieve aandacht gehad. Ik had me voorgenomen om later dit jaar eens goed de tijd te nemen voor een beschouwing op de kansen en tijdlijnen voor synthetische kerosine binnen de verduurzaming van de luchtvaart.
Dit weekend kwam echter het promofilmpje van de synthetische primeur voorbij in mijn Youtube-tijdlijn. Daarin viel vooral de bijdrage van Marjan van Loon, directeur Shell Nederland, op (eerste filmpje hierboven, vanaf 3.30): “Door blauwe waterstof te combineren met gerecyclede CO2 kun je een vliegtuigbrandstof maken met een lagere carbon footprint. Als later meer groene stroom beschikbaar komt dan kunnen we de blauwe waterstof vervangen voor groene waterstof.”
CO2 afvangen en direct hergebruiken?
Blauwe waterstof is in de volksmond waterstof geproduceerd uit fossiel aardgas, waarbij de vrijkomende fossiele CO2 wordt opgeslagen in bijvoorbeeld lege gasvelden.
De chemische formule van aardgas is bij benadering CH4, ofwel elk gasmolecuul bevat 1 deeltje koolstof op 4 deeltjes waterstof. Kerosine bestaat uit een mix van veel grotere koolwaterstofmoleculen, zeg bij benadering C14H30. Elk deeltje koolstof in kerosine staat dus gelijk aan ruwweg 2 deeltjes waterstof. Om uit blauwe waterstof – gemaakt uit aardgas – kerosine te maken moet er dus meer koolstof bij dan er uit het aardgas vrijkomt. Shell kan die CO2 uit andere processen op de raffinaderij afvangen en direct hergebruiken, wat op zich mooi is. Er wordt echter zeker geen CO2 opgeslagen als Shell kerosine gaat maken uit blauwe waterstof. Er is dus überhaupt geen sprake van wat in de volksmond blauwe waterstof heet.
Kerosine maken uit blauwe waterstof betekent in dit geval dus kerosine maken uit aardgas zonder CO2-opslag. Kerosine maken uit fossiel aardgas is wat Shell in Qatar al jaren doet. Bij de verbranding van deze synthetische kerosine komt dan ook precies evenveel fossiele CO2 vrij als bij de verbranding van reguliere kerosine. De suggestie die Van Loon in het filmpje doet, draagt bij aan de ondermijning van het vertrouwen in duurzame waterstof als noodzakelijk onderdeel van de energietransitie. Ik hoop van harte dat deze suggestie per ongeluk in het promofilmpje is terechtgekomen.
Bron: Shell, KLM / Imagecredit: KLM