Welke energiebronnen worden gebruikt om elektriciteit op te wekken?

Elektriciteit is niet weg te denken uit onze maatschappij maar weet u van welke bronnen het afkomstig is? Foto: Pixabay

Hoe wordt elektriciteit geproduceerd? Welke energiebronnen worden gebruikt? Er zijn drie verschillende mogelijkheden en zonder die bronnen is het onmogelijk om uw huis of uw apparaten van licht of warmte te voorzien. Ze zijn dus van groot belang. Ontdek alles over deze energiebronnen in onze gids.

Kernenergie

Kernenergie produceert elektriciteit door gebruik te maken van een grondstof dat splijtbaar is, nl. uranium. Uraniumerts is geen bron van duurzame energie: het is radioactief en schadelijk voor het milieu en het vormt ook een risico voor de gezondheid van de mens. Dat heeft de kernramp van Tsjernobyl aangetoond.

Ondanks deze risico’s speelt kernenergie een belangrijke rol in België. Ons land beschikt over twee parken met kerncentrales, Doel en Tihange. Samen zijn ze goed voor zeven reactoren die geëxploiteerd worden door energiebedrijf Engie Electrabel. Vier reactoren bevinden zich in Doel (Vlaanderen), drie in Tihange (Wallonië). Ze hebben een totale capaciteit van ongeveer 6.000 MW en produceren genoeg elektriciteit om 55% van ons elektriciteitsverbruik te dekken. EDF Luminus heeft ook belangen in kernenergie.

Kernenergie is één van de belangrijkste energiebronnen in België. En ook internationaal gezien zijn we een van de landen die er het meest gebruik van maken. In die lijst moeten we enkel Frankrijk laten voorgaan, Slowakije is derde.

Opbouw en werking van kerncentrales

Kernsplijting, i.e. de splijting van een atoomkern, maakt de productie van elektriciteit mogelijk. In de kerncentrales worden uraniumkernen gesplitst. Dit zet niet alleen een kettingreactie in gang. Bij de kernsplijting komt een grote hoeveelheid energie vrij, energie die daarna omgezet wordt in elektriciteit.

Een kerncentrale site bestaat uit vier grote delen:

      • Het gebouw waarin de reactor zich bevindt en waar de splitsing plaatsvindt
      • De machinekamer, waar de elektriciteit wordt geproduceerd
      • Hoogspanningsleidingen die de elektriciteit vervoeren
      • Koeltorens in de buurt van een rivier

Fossiele brandstoffen

Fossiele brandstoffen zijn van nature aanwezig in de ondergrond van de aarde. Ze zijn ontstaan uit resten van organische materiaal van miljoenen jaren geleden (Carboon en andere tijdperken). Ze bestaan ​​in drie vormen: olie, steenkool en gas (aardgas of schaliegas).

Fossiele brandstoffen zijn koolwaterstofverbindingen: ze bestaan uit waterstof en koolstof. Deze stoffen worden verbrand voor de productie van elektriciteit. Bij die verbranding komt er veel koolstofdioxide (CO2) vrij, wat schadelijk is voor het milieu. CO2 draagt immers bij tot het bekende broeikaseffect, wat op zijn beurt heeft bijgedragen tot de opwarming van de aarde of de klimaatverandering.

Naast de productie van elektriciteit, worden fossiele brandstoffen ook gebruikt als brandstof.

Olie wordt opgepompt
In sommige landen is er olie in overvloed, in andere is er (bijna) geen. Dat zorgt voor geopolitieke spanningen. Foto: Pixabay

Fossiele brandstoffen is de meest gebruikte energiebron ter wereld (80%). Hoewel iedereen er zich van bewust is dat fossiele brandstoffen schadelijk zijn voor het milieu, is de internationale exploitatie van olie, steenkool en aardgas (in mindere mate) niet te stoppen. Fossiele brandstoffen zijn immers in overvloed aanwezig op aarde, wat ervoor zorgt dat deze brandstoffen heel wat goedkoper zijn dan alternatieve energiebronnen. Er zijn ook geen ingewikkelde technieken nodig voor de winning van deze brandstoffen. Om olie op te halen uit de aarde moeten er gaten geboord worden. Daarna kan de olie opgepompt worden. Hetzelfde geldt voor aardgas, dat via buizen en pijpleidingen vervoerd wordt. Steenkool wordt ontgonnen in mijnen.

Duurzame energiebronnen

Onder duurzame energiebronnen verstaan we bronnen die van nature aanwezig zijn op aarde, geen schade berokkenen aan de natuur en volledig hernieuwbaar zijn. Fossiele brandstoffen zijn natuurlijk aanwezig in de ondergrond, maar zijn schadelijk voor de natuur. Ook zijn fossiele brandstoffen niet hernieuwbaar: de voorraad kan opraken.

Er bestaan vijf soorten van hernieuwbare energie: windenergie, zonne-energie (fotovoltaïsche zonne-energie, thermische zonne-energie), aardwarmte, waterkracht en biomassa.

Windenergie

Deze duurzame energie wordt verkregen uit windenergie die in elektriciteit wordt omgezet met behulp van windturbines. Het gebruik van windenergie is verre van nieuw: windmolens bestonden eeuwen geleden ook al.

Er zijn twee typen windturbines: horizontale en verticale.

Horizontale windmolens

Dit zijn de klassieke en meest bekende windmolens. De belangrijkste onderdelen van zo’n windturbine zijn de wieken en de gondel. In de gondel bevindt zich een generator en tandwielkast. De generator zet de bewegingsenergie van de wieken om in elektriciteit. Een gondel kan men vergelijken met de dynamo van een fiets.

De horizontale windturbines zorgen voor een beter rendement en worden gebruikt door bedrijven willen voorzien in hun eigen elektriciteitsbehoefte, maar uiteraard ook door energieleveranciers die de energie aan de Belgische consument aanbiedt.

Hun installatie vereist een grote ruimte, vandaar dat ze vaak gegroepeerd worden in een windmolenpark. In België zijn er drie windparken: één in het Waals Gewest (Estinnes) en 2 voor de kust. Deze noemen we offshore-windmolens (Belwind en Thornton in de Noordzee).

Verticale windmolens

Verticale windmolens zijn onafhankelijk van de windrichting. Ze kunnen daarom vaker worden gebruikt. Ze zijn meestal te vinden in de stedelijke gebieden, omdat ze minder ruimte in beslag nemen dan horizontale turbines. Ze produceren wel minder elektriciteit dan de horizontale windturbines.

Zonne-energie

De zon is de grootste bron van energie. Het is gratis, niet vervuilend, natuurlijk en onbeperkt. En net om die redenen zal zonne-energie steeds belangrijker worden.

Het zonnepanelenpark in Portugal heeft meer dan 250.000 zonnepanelen
Het Amareleja zonnepanelenpark in Portugal. Foto: Acciona Energy

Er kan op twee manieren gebruik gemaakt worden van zonne-energie:

      1. Zonnepanelenparken: deze parken bestaan ​​uit fotovoltaïsche panelen die op dezelfde manier werken als de zonnepanelen die op het dak van een huis of bedrijf liggen. Zonnepanelenparken komen vooral voor in zonnige landen zodat zij optimaal gebruik kunnen maken van de zonneschijn. Zo’n park vereist een groot oppervlak om de fotovoltaïsche panelen uit te stallen. Amareleja, het zonnepanelenpark in Portugal, heeft meer dan 262.000 zonnepanelen verdeeld over 250 hectare. Dit park kan tot 93 GWh aan elektriciteit per jaar opwekken, genoeg om 30.000 huizen van elektriciteit te voorzien.
      2. Thermodynamische zonne-installaties: deze worden vooral gebruikt in de Verenigde Staten. Een thermodynamische installatie bundelt zonnestralen via spiegels en parabolen. Via dit systeem worden er hoge temperaturen (van 400°C tot 1000 ° C) verkregen. Die hitte wordt dan gebruikt om water om te zetten in damp. Turbines zetten daarna de damp om in elektriciteit.

Aardwarmte

Geothermische energie is energie die opgewekt wordt op basis van het temperatuurverschil tussen het aardoppervlak en de warmtereservoirs die diep in de aarde liggen. Aardwarmte is afhankelijk van de temperatuur van de waterbronnen. Hoe dieper en dichter bij de aardkern, hoe hoger de temperatuur. Per kilometer kan de temperatuur 35 tot 40°C stijgen. Temperatuurstijgingen kunnen echter verschillen afhankelijk van de locatie.

Ondiepe gebieden, de zogenaamde “lage temperatuur” gebieden, zijn goed voor de verwarming van huizen. De “hoge temperatuur” gebieden, gelegen in vulkanische gebieden, zijn ideaal voor de productie van elektriciteit.

Er worden twee putten geboord, een injectie- en een productieput. Het warm water wordt in de productieput gepompt, het afgekoeld water in de injectieput. Het opgepompte water passeert daarna door een warmtewisselaar, die daarna de warmte overdraagt aan het ondergrondse distributienet. Dat net leidt vervolgens naar de huizen of gebouwen waar de energie nodig is.

Waterkracht

Waterkracht is een kinetische energie. Dit betekent dat het wordt geleverd door de beweging van water, ongeacht de vorm: waterval, stroom, golf, oceaan, getijde, …

Deze hydraulische energie wordt al lang gebruikt. Met de kracht van het water was het mogelijk om, met behulp van een watermolen als energiebron, graan te malen.

Het is een van de belangrijkste bronnen van duurzame energie om elektriciteit te produceren omdat het op verschillende manieren opgewekt kan worden:

      • Met golfenergie: er zijn verschillende methoden toe om deze energie te gebruiken, maar vele daarvan zijn nog steeds in ontwikkeling vanwege technische problemen. Een voorbeeld: men kan grote boeien enkele meters diep onderdompelen onderdompelen in het water van de zee. De bewegingen van de boeien drijven pompen en en elektrische generator aan waardoor elektriciteit geproduceerd wordt.
      • Met een waterkrachtcentrale: hier wordt gebruik gemaakt van de energie die vrijkomt wanneer water van een hoogte naar beneden valt. Dit is het principe dat achter een dam ligt: een grote hoeveelheid water wordt opgeslagen in een “reservoir”. Om energie te verkrijgen, moet de opgeslagen energie omgezet worden in kinetische energie. Het moet met andere woorden in beweging gebracht worden. Het water stroomt door de leidingen in de dam, die verticaal geplaatst worden. De fabriek bevindt zich vanonder en maakt gebruik van de kracht van het water wanneer het naar beneden “valt”. Die kracht drijft een turbine aan.
      • Met een getijdenturbine: zo’n turbine maakt gebruik van de energie van de stromingen van de oceaan. Een getijdenturbine ziet eruit als een windmolen, maar bevindt zich in het water.
      • Met een getijdenenergiecentrale: ook deze centrale is gebaseerd op getijdenenergie en maakt gebruik van het verschil in zeeniveau.
Waterkracht is een van de grootste energiebronnen ter wereld
De kracht van het “vallende” water wordt gebruikt om elektriciteit te produceren. Foto: Pixabay

Biomassa

Biomassa bestaat uit organische of plantaardige materialen die omgezet worden in energie. Deze materialen kennen verschillende bronnen: bossen, hagen, parken, organisch mest en huis-en tuinafval.

Biomassa is minder groen dan de energie die afkomstig van wind of zon. Het is een hernieuwbare energie zolang de plantaardige of organische bronnen niet misbruikt worden. Bodemvruchtbaarheid en biodiversiteit moeten bewaard worden.

In België wordt biomassa voornamelijk gebruikt in Wallonië, maar is ’s werelds grootste bron van hernieuwbare energie, voor wind- en zonne-energie.

Er bestaan drie technologieën ​​voor het omzetten van biomassa in energie: via verbranding, anaerobe vergisting (biogas) en chemische verwerking (biobrandstof). Bij vergisting wordt organisch afval gecomposteerd. Tijdens de vergisting komen er gassen vrij die als brandstof gebruikt kunnen worden.

De Europese doelstellingen i.v.m. elektriciteit

In België is de productie van duurzame elektriciteit in de laatste 10 jaar sterk gestegen, tot 12,8 TW in 2013. Deze stijging was het gevolg van de ontwikkeling van windenergie, het groeiende aantal zonnepanelen en de groei van bio-elektriciteit (thermische en warmtekrachtcentrales).

Als onderdeel van het klimaatakkoord, heeft de Europese Unie ons land de doelstelling opgelegd om 21% van ons verbruik van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen te halen.

Op basis van de economische vooruitzichten 2015-2020, uitgegeven door het Federaal Planbureau, moet België serieuze inspanningen leveren als het de Europese doelstellingen wil halen. België is voorlopig nog te sterk afhankelijk van kernenergie en zou meer moeten investeren in duurzame energie.

Comments of the page

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

KillMyBill gebruikt cookies om de gebruikerservaring te verbeteren. KillMyBill gebruikt cookies om de gebruikerservaring te verbeteren. Meer informatie.