Inleiding

In het boek "Na ons de zondvloed" schrijft de auteur P. Gerbrands, oprichter van de Club van
10 miljoen: "Binnen redelijke marges is groei van het aantal mensen en economische uitbreiding
mogelijk, zolang we ons daarbij weten te beperken tot het consumeren van de rente die de aarde
ons biedt. Maar als ook het kapitaal dat aarde heet, zelf wordt opgegeten, slaan we als menselijke
soort een doodlopende straat in".

Citaat uit het partijprogramma 2002 van  "De Groenen"
Een hevige bedreiging voor het leven op aarde is de tomeloos groeiende bevolkingsomvang. Nog
steeds is sprake van een explosieve groei van de wereldbevolking. Zo wordt India binnenkort net
als China een land met meer dan een miljard inwoners.   (in 2010 had India al 1,2 miljard inwoners)
Vervuiling van het milieu is direct gerelateerd aan de bevolkingsaanwas. Meer mensen zorgen voor
meer afval, hebben meer voedsel nodig, verbruiken meer grondstoffen, hebben meer ruzie, hebben
minder leefruimte, krijgen minder aandacht en hebben meer geld nodig. De conclusie is helder:
geboortenbeperking is noodzaak.   Gebeurt dat niet, dan eindigen wij allen als de bacteriën op
een beperkte voedingsbodem:   Na ongebreidelde groei volgt ongekende sterfte.

De bevolkingsexplosie
Van 1990 tot 2000 nam de wereldbevolking elk jaar met gemiddeld 1,5% toe.
Stel, dat deze toename vanaf het begin van onze jaartelling tot heden altijd had plaatsgevonden.
Hoe groot zou dan nu de wereldbevolking zijn, uitgaande van 2 mensen in het jaar nul ?
Na 2000 jaar zou de toename zijn:  1,015²⁰⁰⁰ =  8,55 × 10¹²
De oppervlakte van de aarde is  4 π r² =  4 π × 40 × 10⁶ vierkante kilometer
(r = de straal van de aarde =  6400 kilometer)
Het aantal mensen zou dan zijn:  (2 × 8,55 × 10¹² ) / (4 π × 40 × 10⁶) =  34000 per vierkante
kilometer, oceanen en de polen meegerekend.
In werkelijkheid leven er op aarde “slechts” 51 mensen per vierkante kilometer.   (in 2010, op land)
Nederland heeft een bevolkingsdichtheid van  401 inwoners per vierkante kilometer.
Dat is per inwoner een oppervlakte van 50 bij 50 meter
Zie ook:  Are Humans Smarter Than Yeast?

Overzicht van de bevolkingsaanwas   (afgerond)

	1960	2000	2050
Nederland	11 miljoen	16 miljoen	17 miljoen
Wereldbevolking	3 miljard	6 miljard	9 miljard

Dagelijkse toename van de wereldbevolking   (medium variant)

jaar	wereldbevolking	toename in 10 jaar	toename per dag
2010	6909 miljoen	- - -	- - -
2020	7675 miljoen	766 miljoen	210.000
2030	8309 miljoen	634 miljoen	174.000
2040	8801 miljoen	492 miljoen	135.000
2050	9150 miljoen	349 miljoen	96.000

De gemiddelde toename in de periode 2010 - 2050 bedraagt ruim  153.000 mensen per dag
Ter vergelijking:   Arnhem heeft 148.000 inwoners

Een relativerend verhaaltje over

Vermogen
Vermogen is een maat voor de snelheid waarmee energie (arbeid)  kan worden geleverd of verbruikt.

vermogen = energie / tijd

eenheid:     1 watt = 1 joule / seconde

Enkele voorbeelden:

Energie
Energie (arbeid)  wordt gedurende een bepaalde tijd geleverd of verbruikt.

energie = vermogen x tijd

eenheid:     1 joule = 1 watt x seconde

Enkele voorbeelden:

In de winkel betaalt men voor het vermogen   (van bijvoorbeeld een stofzuiger)
Thuis betaalt men voor de energie                   (die door de stofzuiger wordt verbruikt)

Wet van behoud van energie

Energie en massa worden nooit verbruikt, maar altijd gebruikt.
In het normale taalgebruik heeft men het meestal toch over "verbruikt".
Als je bijvoorbeeld de tank van een auto leeg rijdt, dan is de benzine tijdens de rit  verbruikt.
Maar daarbij gelden dan wel onderstaande wetten:

Rendement
Rendement =  nuttige energie / toegevoerde energie.
Voorbeeld:

Produktiefactor
Produktiefactor =  werkelijke jaaropbrengst / theoretische jaaropbrengst.
Voorbeeld:

Rendement en produktiefactor zijn 2 geheel verschillende begrippen.
Enkele voorbeelden:

Enkele rendementen   (bij benadering)

- fotosynthese - gloeilamp - elektrisch zonnepaneel - concentrated solar power   (CSP) - van voedsel naar mechanische energie - benzinemotor - kerncentrale - Atkinson benzinemotor   (Prius) - dieselmotor - conventionele elektrische centrale - stoomturbine - brandstofcel - windmolen - STEG-centrale   (stoom en gas) - thermisch zonnepaneel   (zonneboiler) - elektrolyse van water - laadcyclus van een loodaccu - waterkrachtcentrale - elektromotor - warmte-kracht koppeling - generator in een elektrische centrale - laadcyclus van een supercondensator

=    1% =    5% =  12% =  15% =  25% =  25% =  33% =  34% =  35% =  40% =  45% =  45% =  50% =  58% =  65% =  66% =  75% =  80% =  90% =  90% =  95% =  97%

Eenheden en omrekenfactoren voor  vermogen

1 watt 1 kilowatt 1 paardenkracht

=     1 joule per seconde =     1 kilojoule per seconde =   75 kilogrammeter per seconde

=         1 newtonmeter per seconde   =   3600 kilojoule per uur =     736 watt

Eenheden en omrekenfactoren voor  energie

1 wattseconde     1 kilowattuur 1 kilocalorie

=         1 joule =   3600 kilojoule       =   4190 joule

=         1 newtonmeter =     859 kilocalorie =     427 kilogrammeter

Primaire energie
Primaire energie is de energie-inhoud van brandstoffen in hun natuurlijke vorm, voordat enige
technische omzetting heeft plaatsgevonden.

Energie-inhoud van enkele brandstoffen

1 kilogram droog hout 1 kilogram steenkool 1 kubieke meter aardgas 1 liter benzine 1 liter dieselolie 1 kilogram waterstofgas 1 kilogram Uranium 235

=     5,3 kilowattuur =     8,1 kilowattuur =     8,8 kilowattuur =     9,1 kilowattuur =   10,0 kilowattuur =   33,6 kilowattuur =   22,2 miljoen kilowattuur

=     19,0 megajoule =     29,3 megajoule =     31,7 megajoule =     32,6 megajoule =     35,9 megajoule =   120,8 megajoule =     80,0 miljoen megajoule

In het navolgende is het energieverbruik of de energie-opbrengst steeds zo veel mogelijk
omgerekend naar liters benzine-equivalent. Dat spreekt wat meer tot de verbeelding en
het maakt een goede onderlinge vergelijking mogelijk.

Thermische energie in 1 liter benzine

Mechanische energie in 1 liter benzine

Mechanisch - Warmte equivalent
Dit geeft aan, hoe de relatie is tussen mechanische energie en warmte.
Deze relatie is:  1 kilocalorie  komt overeen met  427 kilogrammeter.
Een voorbeeld:
Om 1 liter water 1 graad in temperatuur te verhogen is 1 kilocalorie nodig. (per definitie)  Als men
zijn hand 1 minuut in een liter koud water steekt, dan is daarna de temperatuur van het water
ongeveer 1 graad gestegen. Dit komt dus overeen met een hoeveelheid mechanische energie van
427 kilogrammeter. Dat is voldoende om een koe (of 2 piano's) een meter op te takelen.
Warmte is de meest compacte vorm van energie.

Energie-omzetting

De formule van Carnot
Met de formule van Carnot kan men het maximaal haalbare rendement berekenen, bij de
omzetting van thermische energie (= warmte) naar mechanische energie (= arbeid).
De thermische energie is evenredig met de absolute temperatuur T   (kelvin)

rendement  =  (Thoog -  Tlaag) / Thoog

T_hoog  =  de hoogste temperatuur in het proces     (de toegevoerde warmte)
T_laag   =  de laagste temperatuur in het proces      (de restwarmte)
T_hoog -  T_laag  =  de hoeveelheid warmte die wordt omgezet in nuttige, mechanische energie
Voorbeeld:
De inlaat temperatuur van een stoomturbine is 527 graden celsius en de uitlaat temperatuur
is 207 graden celsius.                         (0 graden celsius =  273 kelvin)
T_hoog  =  527 + 273 =  800 kelvin
T_laag   =  207 + 273 =  480 kelvin
Het maximaal haalbare rendement is dan   (800 - 480) / 800  =  0,4  =  40%
(er zijn altijd warmteverliezen)

Energieprijzen  (afgerond)

energiebron	prijs per eenheid	prijs per kilowattuur
1 liter benzine =  9,1 kilowattuur	€   1,65	€   0,18
1 kubieke meter aardgas =  8,8 kilowattuur	€   0,65	€   0,07
1 kilowattuur elektriciteit uit het lichtnet	€   0,20	€   0,20

Energieverbruik van een huishouden
Een gemiddeld huishouden in Nederland bestaat (statistisch gezien) uit 2,28 personen.
In het jaar 2008 was het energieverbruik per huishouden:

Omgerekend naar liters benzine-equivalent  per dag, komt men (afgerond) op:

- verlichting - koelkast, TV, wassen, strijken, stofzuigen  etc.       - verwarming, warm water, koken - de auto

0,4   2,3   4,3   4,0 11,0   liters benzine-equivalent

Energieverbruik van een huishouden

De auto verbruikt, over een jaar gerekend, bijna net zoveel primaire energie als nodig is
voor de verwarming, warm water en koken.  En anderhalf keer zoveel energie als nodig is
voor de verlichting, koelkast, TV, wassen, strijken, stofzuigen  etc.
Alleen bezuinigen op de verlichting, (dat is slechts 4% van het totale energieverbruik), heeft uit het
oogpunt van energiebesparing weinig zin. Wèl helpt het om de verwarming wat lager te draaien.
Alle energie, die toegevoerd wordt aan verlichting en apparaten wordt uiteindelijk volledig omgezet
in warmte. Een woonkamer wordt niet merkbaar warmer als de TV aan staat of als het licht brandt.
Kennelijk is het energieverbruik van de verlichting en de TV dus verwaarloosbaar ten opzichte van
de energie die voor de verwarming nodig is. Veel mensen denken: "alle kleine beetjes helpen".
Het tegendeel is eigenlijk waar. De "kleine beetjes" helpen maar een (heel klein) beetje en geven
het misleidende gevoel, dat men toch maar heel wat doet voor het milieu en dat men daarom verder
zijn gang wel kan gaan.  (met de verwarming en met de auto)
Zodra het comfort in het geding is, is men niet meer "thuis".

Energieverbruik van de auto
Het benzineverbruik van een gemiddelde auto is  1 liter per 15 km
Bij een snelheid van 120 kilometer per uur, is dat 8 liter benzine per uur
Het rendement van een benzinemotor is sterk afhankelijk van:

Een auto verbruikt in 17 minuten evenveel primaire energie, als een gemiddeld Nederlands
huishouden in een etmaal voor verlichting, koelkast, TV, wassen, strijken, stofzuigen  etc.
("even" naar de brievenbus met de auto !!)

Rendement van lichtbronnen

- gloeilampen - LED-lampen       - spaarlampen - TL-buizen

5% 25%       29% 41%

LED =  Light Emitting Diode     TL =  Tube Luminescent

Zonne-energie

Enkele mogelijkheden om zonne-energie te gebruiken zijn:

Rendementen en opbrengsten van zonne-energie bij een instraling
van  1000 kilowattuur  per vierkante meter per jaar   (afgerond)

	rendement	kilowattuur	energiesoort
biobrandstof	< 1%	3	chemisch
elektrisch zonnepaneel	12%	120	elektriciteit
concentrated solar power	15%	150	elektriciteit
zonneboiler	65%	650	warmte

Het elektriciteitsverbruik van een gemiddeld  huishouden  in Nederland is 3650 kilowattuur per
jaar. Hiervoor zijn dus 30 vierkante meters zonnepaneel nodig.
Het ziet er naar uit, dat het rendement van een elektrisch zonnepaneel nog kan worden
opgevoerd tot 24%. Dan zouden 15 vierkante meters voldoende zijn.
Het lijkt zelfs mogelijk ooit een rendement te behalen van 80% met behulp van  "nano-antennes"
www.elektor.nl/nieuws/nanobuisjes-als-antenne-voor-zonlicht

Bij concentrated solar power (CSP) wordt de zonnestraling door middel van spiegels op een
klein oppervlak geconcentreerd. Dit kan op verschillende manieren gebeuren.

"Concentrated solar power" (in wat mildere vorm) kan ook worden toegepast in combinatie met
daarvoor geschikte zonnecellen.  Spectrolab levert zonnecellen, die een ingestraald vermogen van
50 watt per vierkante centimeter kunnen verdragen, mits zodanig gekoeld, dat de temperatuur niet
boven de 100 graden celsius uitkomt. Onder deze condities wordt een rendement van ruim  35%
gehaald.

In het jaar 2000 werd door Greenpeace in Nederland een elektrisch zonnepaneel geïntroduceerd:

Zonne-energie heeft wel de potentie, om ooit interessant te worden:

In 2008 was het opgesteld vermogen aan zonne-energie in Nederland  57 megawatt
Dat leverde in dat jaar een hoeveelheid energie op van  0,04  miljard kilowattuur
Het elektriciteitsverbruik in Nederland was toen  109  miljard kilowattuur.
Het aandeel zonne-energie was dus  0,04%   De hoeveelheid zonne-energie die jaarlijks op
de gehele aarde wordt ingestraald, is  8000 keer  zoveel als het jaarlijks wereldenergieverbruik.

Bericht in NRC-Handelsblad van 10 april 2010
Zonne-energie kan in Nederland al in 2015 concurreren met de prijs die consumenten betalen voor
gangbare stroom. Oorzaak is de "onverwacht snelle prijsdaling van zonnepanelen" en andere
onderdelen van een installatie voor zonne-energie.

Zon-voltaïsche centrale   (elektrische zonnepanelen)

Het  Waldpolenz Solar Park  is de grootste zon-voltaïsche centrale in Duitsland en bevindt
zich in de buurt van Leipzig.

De grootste zon-voltaïsche centrale ter wereld
De grootste zon-voltaïsche centrale ter wereld zal worden gebouwd bij  Ordos City  in Mongolië.
Het vermogen wordt 2000 megawatt. Bij een produktiefactor van 20% is de energie-opbrengst
ongeveer een derde van wat een grote conventionele centrale van 1200 megawatt levert.

Zon-thermische centrales   (concentrated solar power)
Begin 2009 werd in Spanje, bij Sevilla een grote commerciële zon-thermische centrale,
de PS20 in bedrijf gesteld.

In Californië is een zon-thermisch project gerealiseerd met een vermogen van 354 megawatt.
http://ludb.clui.org/ex/i/CA9679/

Windenergie
Bij Siemens, aan de A12 bij Zoetermeer, staat een windmolen met een vermogen van 1,5 megawatt.
(= 1500 kilowatt). Dat is gelijk aan het vermogen van 20 auto’s.  (de Opel "Astra", heeft een motor
van 74 kilowatt).  Een paar jaar geleden was dit nog de grootste windmolen van Nederland.

In 2008 was het opgesteld vermogen aan windenergie in Nederland  1921 megawatt
Dat leverde in dat jaar een hoeveelheid energie op van  4,3  miljard kilowattuur
Het elektriciteitsverbruik in Nederland was toen  109  miljard kilowattuur.
Het aandeel windenergie was dus  3,9%.
In Nederland wordt ruim  100 keer  zoveel windenergie opgewekt als zonne-energie.

Enkele Nederlandse windmolenparken

Teletekst 17 november 2009
Ondanks veel verzet van de bevolking in Urk komt bij het dorp het grootste windmolenpark van
Nederland. Minister van der Hoeven geeft een miljard euro aan subsidie voor het park, dat
voldoende elektriciteit levert voor 400.000 huishoudens.
(De subsidie bedraagt dus 2500 euro per huishouden.!!)

Teletekst 15 juni 2010
Minister van der Hoeven schrapt zeven windmolens in de Noordoostpolder. Ze komt daarmee
tegemoet aan de Tweede Kamer. Die vindt dat van der Hoeven meer rekening moet houden met
het beschermde dorpsgezicht van Urk en dat de horizon niet onnodig moet worden vervuild.
Het park krijgt 38 molens op het land en 48 in het IJsselmeer.

Persbericht op 25 juni 2010
In Friesland zouden in 2020 tweehonderd windturbines van 80 tot 120 meter hoog moeten staan.
Dat staat in een plan van het Platform Duurzaam Fryslân dat vrijdag aan de provincie Friesland
is gepresenteerd. De windmolens zouden de helft van de provincie van stroom kunnen voorzien.
Het project kost meer dan 1 miljard euro.

Persbericht op 19 maart 2008:
"Het Wereld Natuurfonds gaat campagne voeren voor een groot windenergiepark in de Noordzee.
Het moet vanaf de kust niet te zien zijn en een capaciteit krijgen van 6000 megawatt. Dat komt
neer op 6 energiecentrales".

Het vermogen van het geplande windenergiepark is dan misschien wel 6 keer zo groot als van een
gewone energiecentrale, maar de energie-opbrengst is maar 3 keer zo groot. Dat komt omdat de
produktiefactor (= werkelijke opbrengst / theoretische opbrengst) van windenergie (op zee) slechts
40% is. Bij een gewone centrale is de produktiefactor ruim 80%.
Het geplande windmolenpark zal  1200 windmolens van 5 megawatt gaan omvatten.
De energie-opbrengst zou dus net zoveel zijn als van 3 gewone elektriciteitscentrales.
Het windmolenpark zou in 2020 gereed moeten zijn. Dat betekent, dat er 3 molens per week
moeten worden geplaatst. Dat lijkt wel een wat erg optimistische planning.

Teletekst 4 november 2011
Het energiebedrijf Eneco begint eind 2013 met de bouw van een windmolenpark in de Noordzee.
Het park komt op 23 kilometer uit de kust van Noordwijk te liggen. Het wordt het derde en
voorlopig laatste windmolenpark op zee. Het park, dat bestaat uit 43 windmolens, zal genoeg
stroom opwekken voor 135.000 huishoudens. De aanleg moet in 2014 klaar zijn.
Het windmolenpark wordt gebouwd met behulp van subsidiegeld dat het vorige kabinet heeft
gereserveerd. De subsidie kan oplopen tot een miljard euro.

De grootste windmolen ter wereld
De grootste windmolen ter wereld is de Enercon E-126.   (de wiekdiameter is 126 meter)

Er zijn dus  500  windmolens van het type  "grootste ter wereld"  nodig, om evenveel
energie op te wekken als  1  conventionele kolen- of gascentrale van  1200 megawatt.
Het is overigens de vraag, of windenergie wel leidt tot reductie van CO2-uitstoot.
www.clepair.net/windgeheim.html

Bij Estinnes (België) is een windmolenpark in aanbouw, waar 11 van deze molens komen te staan.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Windturbinepark_Estinnes

Energie-opslag in de accu's van elektrische auto's
Windenergie zal misschien ooit een belangrijke rol bij de elektriciteitsopwekking voor het openbare
net kunnen gaan spelen. De levering van windenergie is van nature onderhevig aan grote en vaak
snelle fluctuaties. Omdat het niet altijd (hard) waait, is de produktiefactor in het gunstigste geval
(op zee) 40%. Dat betekent dus, dat er in 60% van de tijd geen of heel weinig windenergie wordt
opgewekt. Daarom zal de bestaande infrastructuur voor de elektriciteitsopwekking voor 100%
gehandhaafd moeten blijven. Bij grootschalige produktie van windenergie ontstaat er behoefte
aan opslag van elektriciteit, om de fluctuaties in het aanbod op te vangen. Energie-opslag kan
plaats vinden door produktie van waterstofgas, via elektrolyse van water. Dat is een omslachtige
methode met een slecht (totaal)rendement.
Een meer realistische oplossing van het opslagprobleem van elektrische energie, lijkt het gebruik
van accu's. Tegen de tijd dat elektrische auto's op grote schaal worden gebruikt, is het potentieel
aan opslagcapaciteit voor elektrische energie zeer groot. Gaan we uit van bijvoorbeeld 1 miljoen
elektrische auto's (er rijden in Nederland ruim 7 miljoen auto's rond) en een accucapaciteit van
50 kilowattuur per auto, dan komt men op een totale opslagcapaciteit van 50 miljoen kilowattuur.
Ter vergelijking: een gewone elektriciteitscentrale van 1200 megawatt levert in 24 uur ongeveer
1200 × 24 × 0,8 =  23000 megawattuur =  23 miljoen kilowattuur  (0,8 = de produktiefactor)
Deze vorm van energie-opslag vereist een intelligent, geautomatiseerd energiemanagement
systeem.   (Energy Internet)

Energy Internet   (smart grid)
Energy Internet is een energiemanagement systeem, dat de verdeling regelt tussen de energie
die wordt opgewekt door duurzame energiebronnen (wind- en zonne-energie) en conventionele
elektriciteitscentrales. Het doel hierbij is:

Geothermische energie
Geothermische energie wordt gewonnen uit de aardwarmte. Vanaf het aardoppervlak neemt de
temperatuur bij toenemende diepte met globaal 30 graden celsius per 1000 meter toe. Dat is een
gemiddelde waarde. Afhankelijk van plaatselijke omstandigheden, kan dit (sterk) variëren. In
vulkanische gebieden zijn de temperaturen aanzienlijk hoger. Op een diepte van 5000 meter is
de temperatuur gemiddeld 150 graden. Geothermische energie zal misschien een rol gaan spelen
bij de toekomstige energievoorziening. Dank zij de verbeterde boortechnieken, die ontwikkeld
zijn voor het winnen van aardolie op grote diepte, is het nu mogelijk geworden om geothermische
energie op commerciële schaal te exploiteren. Geothermische energie is:

Persbericht op 23 september 2010
Uit de onlangs afgeronde proefboring is gebleken dat 2.000 meter onder de grond genoeg water
met een hoge temperatuur aanwezig is om de beoogde 4.000 woningen en 20.000 vierkante meter
bedrijfsruimte in Den Haag Zuidwest te verwarmen, zo blijkt uit de testresultaten die deze donderdag
naar buiten zijn gebracht.  "We hadden een uiteindelijk doel van 75 °C. Dat hebben we gehaald"

Getijdencentrale
De energie die door een getijdencentrale wordt opgewekt, is indirect afkomstig van de maan.
De grootste (en enige commercieel werkende) getijdencentrale ter wereld, staat (sinds 1966) in
Frankrijk bij La Rance. Het verschil tussen eb en vloed is daar zeer groot, maximaal 13 meter.

Waterkracht
Zelfs in Zwitserland is waterkracht van beperkte betekenis geworden omdat het energieverbruik,
ook daar, de laatste jaren sterk is toegenomen. In Zwitserland wordt tegenwoordig  41% van
de elektrische energie opgewekt door kerncentrales. Alleen in Noorwegen wordt vrijwel alle
elektrische energie met behulp van waterkracht opgewekt.
Wereldwijd wordt  16,2% van alle elektrische energie door waterkracht opgewekt.
Dat is iets meer dan door kernenergie.

De grootste waterkrachtcentrale ter wereld
De grootste waterkrachtcentrale ter wereld, de  Itaipudam  staat op de grens tussen Brazilië en
Paraguay. Het bijbehorende stuwmeer is 170 kilometer lang.

Teletekst 19 mei 2011
China geeft toe, dat er problemen zijn door de Drieklovendam in de Jangtse-rivier.
Landbouwgronden drogen uit, de rivier is minder bevaarbaar en veel mensen zijn hun werk kwijt.
Voor de bouw van de dam moesten anderhalf miljoen mensen verhuizen.

Biomassa
Biomassa  is de verzamelnaam voor organische materialen, die gebruikt kunnen worden voor de
opwekking van "duurzame energie".  Enkele voorbeelden van zulke organische materialen zijn:
hout, gft (=  groente- fruit- en tuinafval) en  mest. Ook kunnen speciale "energie-gewassen" worden
geteeld, zoals  koolzaad,  maïs en  suikerriet,  Die kunnen, eventueel na vergisting, fermentatie of
vergassing, worden gebruikt als brandstof voor voertuigen. Een voorbeeld hiervan is  biodiesel.

De gedachte bij het gebruik van biobrandstoffen is, dat tijdens het groeien ervan (bijvoorbeeld
bomen), zuurstof wordt aangemaakt en kooldioxide (CO2) uit de atmosfeer wordt opgenomen.
Bij verbranding vindt het omgekeerde proces plaats. Netto vervuilt deze zogenaamde "korte cyclus"
het milieu dus niet. ("CO2 neutraal")  Het gebruiken van biomassa heeft als groot voordeel dat
er geen opslagprobleem is. De biomassa kan worden bijgemengd bij de brandstof van de, door
milieuactivisten zo verguisde, kolengestookte centrales. De extra vrijkomende CO2 is dan "groen"
en wordt in mindering gebracht op de uitstoot volgens "Kyoto".

In 2008 werd in Nederland  6,8  miljard kilowattuur opgewekt door het verbranden van biomassa.
Het elektriciteitsverbruik was toen  109  miljard kilowattuur.
Het aandeel biomassa was dus  6,2%
Dat zal in de nabije toekomst niet veel meer worden, want de hoeveelheid biomassa is nu eenmaal
beperkt. Men kan dan ook terecht twijfels hebben over energieleveranciers die plotseling enorme
hoeveelheden "groene" energie zijn gaan verkopen aan de consument.

Warmte-kracht koppeling   (WKK)
Bij de produktie van elektriciteit in een elektriciteitscentrale is het rendement ongeveer 40%.
Van de toegevoerde primaire energie  gaat dus ongeveer 60% in de vorm van warmte via het
koelwater verloren. Bij veel centrales wordt deze "afvalwarmte" tegenwoordig gebruikt voor
stadsverwarming en verwarming van kassen. De warmte moet daarbij vaak over grote afstanden
worden vervoerd en gedistribueerd, wat uiteraard nogal wat verliezen oplevert. Desondanks
wordt het totaalrendement van de elektriciteitscentrale hierdoor aanzienlijk verhoogd.

Bij warmte-kracht koppeling is de opwekking van warmte en elektriciteit (kracht) direct aan elkaar
gekoppeld. Warmte en elektriciteit worden dan bij de verbruiker opgewekt. De warmteproduktie
is hierbij hoofdzaak, terwijl de elektriciteit nu een bijprodukt is. Het totale rendement is zeer hoog,
omdat er vrijwel geen warmte verloren gaat en alle elektriciteit nuttig wordt gebruikt.
(overtollige elektriciteit wordt teruggeleverd aan het net)
Warmte-kracht koppeling wordt veel toegepast bij ziekenhuizen, zwembaden, fabrieken en
de glastuinbouw. Bij de glastuinbouw is de vrijkomende CO2 zeer welkom, omdat daarmee
de groei van de planten wordt bevorderd. (koolzuurassimilatie)
Het totaalrendement bij warmte-kracht koppeling is ongeveer 90%.
www.energieprojecten.nl/edu/ut_wkk.html

Warmtepomp
Een warmtepomp "pompt" warmte van een laag temperatuurniveau naar een hoger niveau.
Het lage niveau is bijvoorbeeld de grondwarmte, die op enige diepte het gehele jaar door ongeveer
12 graden is. De warmtepomp werkt volgens hetzelfde principe als een koelkast, maar het doel is
anders. Bij een koelkast wordt de binnenruimte gekoeld en men neemt de warmte die daarbij buiten
de koelkast ontstaat, op de koop toe. Bij een warmtepomp gaat het juist om die warmte. Daarmee
kan een ruimte worden verwarmd. De warmte die ontstaat is gelijk aan de pomp-energie,
vermeerderd met de warmte die uit de grond wordt gehaald. Het rendement lijkt daardoor groter
dan 100%.  Men spreekt bij een warmtepomp van de COP  (=  coëfficiënt  of  performance).
De COP kan bijvoorbeeld 4 zijn. Dan wordt 3 keer zoveel warmte, (gratis) aan de grondwarmte
onttrokken als de pomp-energie bedraagt. De totale hoeveelheid geproduceerde warmte is dan
4 keer de pomp-energie.
De COP van een warmtepomp is groter naarmate het temperatuurverschil tussen inlaat en uitlaat
kleiner is. Daarom wordt een warmtepomp vaak gebruikt in combinatie met vloerverwarming.

Persbericht op 13 Januari 2009:
"In Den Haag is een zeewater-warmtecentrale geopend. Hiermee gaat men ruim 800 woningen in
de Scheveningse wijk Duindorp voorzien van warmte, die wordt gewonnen uit de Noordzee".

Enkele gegevens:
Het systeem bestaat uit 1 grote centrale warmtepomp, die de warmte uit het zeewater van 5 graden
celsius omhoog pompt naar 11 graden. Water met deze temperatuur wordt via een distributienet
toegevoerd aan de woningen. Iedere woning heeft een kleine warmtepomp, die de temperatuur
verder verhoogt tot 45 graden voor de (vloer)verwarming en 65 graden voor het tapwater.

Zwembad en ijshal verwarmen en koelen elkaar
In Dordrecht is het grootste overdekte sportcentrum van Nederland geopend, De warmte die
vrijkomt bij het maken van ijs voor de ijsbaan, wordt weer gebruikt voor het verwarmen van
het zwembadwater, de gebouwen en de horeca. In totaal gebruikt het sportcomplex 50% minder
energie dan vergelijkbare complexen.

Warmte-kracht koppeling vergeleken met een warmtepomp

Mogelijkheden voor het opwekken van warmte   (geïdealiseerd)

primaire energie = 100%	elektriciteit	afvalwarmte	nuttige warmte
verbranden	-	-	100%
opwekken van elektriciteit	40%	60%	-
warmte-kracht koppeling	40%	-	60%
warmtepomp	-	60%	160%

Bij de warmtepomp wordt de elektriciteit (40%) volledig verbruikt om er warmte mee op te wekken.
Bij een "coëfficiënt of performance" =  4 wordt daarmee 4 × 40% =  160% nuttige warmte opgewekt.
De warmtepomp is dus aanmerkelijk efficiënter dan warmte-kracht koppeling.
Als daarbij ook nog de afvalwarmte wordt benut, komt men zelfs op 220%

Batterijen
Een alkaline batterij (AA-cel) bevat 1,5 ampère-uur bij 1,5 volt. Dat is 2,25 wattuur. Zo’n batterij
kost ongeveer  € 0,40    1 kilowattuur uit een batterij kost dus   € 178,00
Oplaadbare nikkel-metaalhydride batterijen (AA-cel) hebben tegenwoordig een capaciteit van wel
2,7 ampère-uur bij 1,2 volt. Dat is 3,24 wattuur. In het gebruik zijn deze oplaadbare batterijen zeer
veel goedkoper en milieuvriendelijker dan gewone batterijen. De oplaadbare nikkel-metaalhydride
batterijen van GP PowerBank voldoen voor 100% aan de elektrische specificaties, wat opmerkelijk
genoemd mag worden. Andere merken heb ik niet nagemeten, maar er bevindt zich veel "kaf onder
het koren", vooral bij snel oplaadbare batterijen.
Helaas is de maatvoering van de AA-cel kennelijk niet genormaliseerd, of de fabrikanten houden
zich niet altijd aan de norm. Hierdoor kunnen bij sommige toepassingen (mechanische) problemen
ontstaan, als men alkaline batterijen vervangt door oplaadbare nikkel-metaalhydride batterijen.
Die blijken namelijk soms iets langer en dikker te zijn dan de alkaline batterijen. Ook de lagere
klemspanning (1,2 volt) kan een bezwaar zijn.

Energiedichtheid, celspanning en rendement van oplaadbare batterijen en accu’s

	wattuur per     kilogram	celspanning     volt	rendement     laadcyclus
loodaccu	30 -   40	2,1	50 - 92%
nikkel-cadmium batterij	40 -   60	1,2	70 - 90%
Super Charge ion Battery	50	2,4	- - -
nikkel-metaalhydride batterij	30 -   80	1,2	70 - 90%
lithium-ion batterij	160	3,6	96%
lithium-ion polymeer batterij	130 - 200	3,7	96%
zink-lucht batterij	210	1,4	40 - 50%
vanadium redox accu	10 -   20	1,2	75 - 85%

Navraag bij  Battery University omtrent het rendement van de laadcyclus van verschillende
soorten batterijen leverde het volgende antwoord op:
Als een batterij tot 80% wordt geladen, is het laadrendement hoog. Bij een lithium-ion batterij
ligt het laadrendement dan ver boven de 90%. Bij een nikkel-metaalhydride batterij is het
laadrendement tijdens snel laden 90% en bij langzaam laden 70%. Bij verder laden wordt het
laadrendement lager.

De zink-lucht batterij
De zink-lucht batterij ("electric fuel") is niet oplaadbaar, in de gebruikelijke betekenis van het
woord. Als de batterij leeg is, moeten de (zink)anodes worden vervangen. Bij toepassing in een
elektrische auto, zou dit een voordeel kunnen zijn, omdat men dan niet uren hoeft te wachten tot
de batterij weer opgeladen is. In plaats daarvan moet de batterij worden uitgewisseld met een
geregenereerd exemplaar. De zink-lucht batterij voor toepassing in elektrische auto’s is overigens
nog in het experimentele stadium. De energiedichtheid is 6 keer zo groot als van een loodaccu,
maar toch nog 60 keer zo klein als van benzine. (bij hetzelfde gewicht)
Er wordt ook gewerkt aan de  nucleaire batterij

De vanadium redox accu

De vanadium redox accu is een vloeistofaccu met een zeer grote energie-inhoud. Het elektrolyt
is een oplossing van vanadiumsulfaat in zwavelzuur. De accu bevat een membraan, waarmee het
elektrolyt in 2 helften wordt verdeeld. Dit membraan laat alleen positieve ionen door.
Tijdens het laden vindt er een  redox-reactie  in de accu plaats. Daarbij verandert de ionisatiegraad
van de atomen. In de ene helft wordt het elektrolyt gereduceerd en in de andere helft geoxideerd.
Hierdoor ontstaan tegenovergestelde ladingen. Bij het ontladen vindt de omgekeerde reactie plaats.
Beide helften zijn aangesloten op hun eigen voorraadtank met elektrolyt. De hoeveelheid elektrolyt
(en daarmee de capaciteit van de accu) kan hierdoor zeer groot worden gemaakt. Het elektrolyt
wordt vanuit de voorraadtank langs de bijbehorende elektrode gepompt. Als de accu stroom
levert, vloeien er positieve ionen door het membraan en elektronen door het uitwendige circuit.
Tijdens het ontladen van de accu worden de ladingen van de elektrolyten ter weerszijden van
het membraan vereffend. Als de elektrolyten zijn uitgewerkt, moeten ze worden vervangen door
verse elektrolyten met een nieuwe lading.
De accu kan ook gewoon worden opgeladen door een elektrische stroom.
Enkele eigenschappen:

Het effectieve aantal ampère-uren van een accu, is sterk afhankelijk van de
geleverde stroom
Voorbeeld:

Bericht in  "De Ingenieur"  van 13 november 2009:
"Onderzoekers van het Technion-Israël Institute of Technology hebben een batterij bedacht die
stroom levert door oxidatie van silicium. Een accu van dit type heeft een bijna zestigmaal grotere
energiedichtheid dan een hoogwaardige lithiumbatterij. Theoretisch is de energiedichtheid
8,5 kilowattuur per kilogram (dat is bijna net zoveel als van benzine) of  21,1 kilowattuur per liter.
Een industriële introduktie kan binnen 3 jaar plaatsvinden. Grote oplaadbare silicium accu"s voor
gebruik in auto's zouden over 10 jaar beschikbaar zijn".

Dit verhaal is te mooi om waar te zijn en het is dan ook waarschijnlijk niet waar. Als het wel
waar is, dan zou het probleem van de elektrische auto zijn opgelost. Bij een gewicht aan
accu's, gelijk aan dat van een volle benzinetank, (en bij het halve volume), zou de actieradius
van een elektrische auto dan zo'n 2000 kilometer kunnen zijn. Als de accu's steeds worden
geladen, als de auto niet rijdt, dan zou de gemiddelde energievoorraad ruim voldoende zijn
voor het dagelijks gebruik.

Toshiba meldt een doorbraak in de ontwikkeling van oplaadbare lithium-ion batterijen
Begin 2008 kwam Toshiba met een verbeterde lithium-ion batterij op de markt, de  SCiB
(Super Charge ion Battery)
De belangrijkste eigenschappen van de standaardmodule, die 10 cellen bevat, zijn:

Ook  Sony  heeft een nieuwe lithium-ion batterij ontwikkeld
De nieuwe batterij van Sony valt op door de grote ontlaadstroom, die mogelijk is.
Enkele eigenschappen:

Nexeon  kondigt een lithium-ion cel aan, met de "hoogste energie-inhoud ter wereld"
Het betreft het type lithium-ion cel, dat vaak in laptops en ook in de  Tesla Roadster
wordt gebruikt.  Dat is de 18650.  Deze cel heeft een diameter van 18 millimeter en een
lengte van 65 millimeter. Enkele eigenschappen:

Nog een bericht over een nieuw type batterij, met een 10 keer zo hoge energie-inhoud als een
gewone lithium-ion batterij. Misschien wordt het ooit toch nog wat met elektrische auto's  etc.
www.kit.edu/visit/pi_2011_8281.php

Snel laden van een batterij
Bij het snel laden van een batterij vanuit het lichtnet krijgt men te maken met enorme laadstromen.
Voor het laden van 9,1 kilowattuur (= 1 liter benzine-equivalent) in 1 uur, is bij 230 volt een
stroom nodig van 9100 / 230 =  40 ampère.   (rendementen buiten beschouwing gelaten)
Als men deze hoeveelheid energie in 5 minuten in een batterij wil stoppen, dan moet de stroom
vanuit het lichtnet 12 keer zo groot zijn, dus 480 ampère. Het tanken van energie in de vorm van
benzine gaat dus wel even wat gemakkelijker en sneller dan het "tanken" van elektrische energie.

Batterijen en accu's zijn (nog) niet erg geschikt voor het opslaan van (zeer) grote hoeveelheden
elektrische energie, zoals bijvoorbeeld vereist is bij een elektrische auto. Ook als door nieuwe
ontwikkelingen batterijen en accu's kleiner en lichter worden, blijft nog steeds het probleem van
de zeer grote laadstromen of de langdurige laadtijden. Bij een bepaalde hoeveelheid energie
is het produkt van laadstroom en laadtijd constant. Bij een korte laadtijd, moet de laadstroom
groot zijn. Omgekeerd geldt, dat men bij een kleine laadstroom onherroepelijk vervalt in lange
laadtijden. Wat dit betreft is het gebruik van brandstofcellen minder problematisch, omdat men
dan waterstofgas tankt. Het (totaal)rendement daarbij is echter wel aanzienlijk slechter en de
vraag blijft natuurlijk: "waar haalt men het waterstofgas vandaan".

Lopen en fietsen
Voor een persoon van 75 kilogram is het basaalmetabolisme (de grondstofwisseling) ongeveer
300 kilojoule per uur, dat is 2 kilowattuur per etmaal. Deze hoeveelheid energie wordt continu
verbruikt voor hartslag, ademhaling, constant houden van de lichaamstemperatuur (aanvullen
van het warmteverlies), spijsvertering  etc. De energie-inhoud van bijvoorbeeld 1 liter volle melk
is 2700 kilojoule en dat is voldoende voor 9 uur basaalmetabolisme.

Lopen kost veel meer energie dan fietsen   (bij dezelfde afstand)
Waarvoor wordt de energie bij lopen en fietsen gebruikt?
lopen

De hoeveelheid mechanische energie die nodig is om 100 kilometer te fietsen
Bij een snelheid van 20 kilometer per uur en bij windstil weer, moet een rechtop zittende fietser
gedurende 5 uur een vermogen van ongeveer 75 watt leveren.
De benodigde hoeveelheid energie voor 100 kilometer fietsen is dus 5 × 75 = 375 wattuur.
Dat is 1350 kilojoule. Bij een rendement van 25% is hiervoor de energie-inhoud van 2 liter
volle melk =  5400 kilojoule nodig. Van 100 kilometer fietsen val je dus niet af.
Je valt wèl af van zwemmen, door het warmteverlies. (en vooral door minder te eten.!)
Bij een tegenwind van 5 meter per seconde (= 18 kilometer per uur), moet 3 keer zoveel
energie worden geleverd als bij windstil weer.
www.xs4all.nl/~janver/hoesterk_theorie.html

Elektrische fiets

Een goed voorbeeld van een elektrische fiets is het type "Vela" van het merk  Antec
Enkele kenmerken van deze fiets zijn:

Elektrische treinen

De Dubbeldekker

De Dubbeldekker is de modernste en zuinigste trein van de NS.

Elektrische boot   (gezien op de Hiswa)
Een accu van 420 ampère-uur, 24 volt, dus 10 kilowattuur. Een boot van 800 kilogram vaart hier
8 uur op, met een snelheid van 6 kilometer per uur.   Aan energie kost dat ongeveer  € 3,-
en voor die prijs zou men 8 personen over een afstand van 50 kilometer kunnen vervoeren.
Omgerekend naar benzine-equivalent, komt men per reiziger op   1 liter per 91 km.

De snelle veerboot tussen Hoek van Holland en Harwich
Deze boot, van het type Catamaran, is met 75 kilometer per uur de snelste veerboot ter wereld.
De boot wordt aangedreven door 4 gasturbines met een totaal vermogen van 69000 kilowatt.
De boot is 124 meter lang en 40 meter breed. De vervoercapaciteit is 1500 passagiers en 350
auto’s. De hoeveelheid verbruikte energie is dus 69000 / 75 =  920 kilowattuur per kilometer.
Bij een rendement van 40% van de gasturbines komt men op 253 liter benzine-equivalent per
kilometer. Een auto weegt gemiddeld net zoveel als 12 passagiers. Totaal komt men daarmee op
het gewicht van 350 × 12 + 1500 = 5700 passagiers. Dat is per "passagier"  1 liter per 23 km.
Inmiddels is deze veerboot uit de vaart genomen, omdat er te weinig belangstelling voor was.

Vliegtuigen

Een Jumbo kan maximaal 100.000 liter brandstof per vleugel meenemen. De actieradius is dan
13.500 kilometer. (= 1/3 van de aardomtrek).  Het verbruik is dus 2 × 100.000 / 13.500 =
15 liter per kilometer. Een Jumbo kan 450 passagiers vervoeren. Het verbruik per passagier is
dan  1 liter per 30 km  (veel zuiniger dan een auto met 1 inzittende). Ongeveer de helft van het
startgewicht van een Jumbo bestaat (bij een lange afstandsvlucht) uit de meegenomen brandstof.
Het leeggewicht is 181 ton,  het maximale brandstofgewicht is 173 ton.

Enkele globale gegevens en berekeningen:

De elektrische auto

Een elektrische auto uit 1916

Al in de jaren 1899-1915 werden er in Amerika 5000 elektrische auto's gefabriceerd door
Baker Electric. De topsnelheid was 23 kilometer per uur, bij een actieradius van 80 kilometer.
Een ander bekend merk uit die begintijd was Detroit Electric. Deze firma produceerde elektrische
auto's die een topsnelheid bereikten van 32 kilometer per uur, bij een actieradius van 130 kilometer.
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_production_battery_electric_vehicles_(table)

Een auto-accu van 12 volt, 36 ampère-uur, kan 12 × 36 =  432 wattuur aan energie leveren.
De normale tankinhoud van een auto is 48 liter benzine. Dat komt overeen met  437 kilowattuur.
Dat is dus ongeveer gelijk aan de energie-inhoud van 1000 auto-accu’s.

Elektrische auto’s kunnen tegenwoordig redelijke afstanden afleggen.  Dat is te danken aan:

Enkele kenmerken van de elektrische auto zijn:

De EV1 van General Motors

De  EV1  (electric vehicle) van General Motors werd geproduceerd tussen 1996 en 1999.
Het was een 2-persoons elektrische auto. Er werden 1117 stuks van gemaakt. Ze mochten
alleen voor lease doeleinden worden gebruikt en waren dus niet te koop. In 2003 werden alle
auto’s door General Motors ingenomen en vernietigd, op een paar na die aan musea en scholen
werden geschonken. Ze werden eerst onbruikbaar gemaakt. Dit gebeurde waarschijnlijk (mede)
onder druk van de olie-industrie. Het eerste ontwerp ontstond ter gelegenheid van de  "World
Solar Challenge"  in Australië in 1987. Het eerste type, de “Impact” haalde ooit een topsnelheid
van 295 kilometer per uur. Iedereen was enthousiast, behalve General Motors. Men was aan
de ontwikkeling van de EV1 begonnen, om aan te tonen dat de tijd nog niet rijp was, om een
succesvolle elektrische auto te maken. De ontwikkelaars waren echter zó enthousiast, dat het
moeilijk was om ze af te remmen. De batterij van deze auto kon worden opgeladen via een
inductiespoel. Dat was veilig tijdens regenperiodes. Langzaam opladen via een plug was ook
mogelijk. Voor de gebruiker was de EV1 een groot succes. Voor General Motors was de
winstmarge te laag en men was bang dat de verkoop van gewone auto’s, waarop veel winst
werd gemaakt, zou afnemen. Dat gebeurde toch, omdat Japan veel moderne auto’s importeerde.
De EV1 was de beste elektrische auto die ooit is gemaakt. Hij was zijn tijd ver vooruit.
Enkele gegevens:

Het lijkt er op, dat General Motors nog steeds probeert de elektrische auto tegen te houden
De  Opel Ampera  is al vele malen aangekondigd, maar nog steeds niet op de markt
verschenen. Zò moeilijk kan het toch niet zijn, om een gewone elektrische auto met een
ingebouwd benzine aggregaat te maken.?

In Californië rijden 1000 elektrische auto’s in proefbedrijf rond.
Het betreft een 5-persoons auto, de  Toyota RAV4-EV
Enkele gegevens:

De Tesla Roadster

In 2008 kwam in Amerika een elektrische 2-persoons sportauto op de markt, de  Tesla Roadster
Enkele gegevens:

De hybride auto

Toyota heeft in 1997 de "Prius" op de markt gebracht. Dit is een "hybride" auto. In 2004 verscheen
een verbeterde versie. Van dit type rijden er wereldwijd nu (2010) al meer dan 2 miljoen stuks rond.
Het is een auto, die afhankelijk van de situatie, door een elektromotor (60 kilowatt), een benzine-
motor (73 kilowatt) of een combinatie van beiden wordt voortbewogen. Het doel hierbij is om een
zo hoog mogelijk (voertuig)rendement te behalen.

De brandstofcel auto
De energiebron voor een brandstofcel auto is waterstofgas. In een brandstofcel "verbrandt"
het waterstofgas, waardoor elektriciteit wordt opgewekt. De opgewekte elektriciteit zorgt
voor de voortbeweging van de auto.

Toyota verwacht, dat hybride brandstofcel auto’s op zijn vroegst in 2015 grootschalig op de
markt kunnen worden gebracht. Er rijden van dit merk al enige prototypes rond. Het betreft een
5-persoons auto, type FCHV-4 (Fuel Cell Hybrid Vehicle) met een maximale snelheid van
150 km/uur. De brandstof is pure waterstof in een hogedruktank, bij een druk van 35 atmosfeer.
Voorwaarde voor de introductie van de brandstofcel auto, is een infrastructuur, die het mogelijk
maakt, dat op veel plaatsen (het zeer explosieve en dus gevaarlijke) waterstofgas onder hoge druk,
getankt kan worden. De toegepaste brandstofcel heeft een vermogen van 90 kilowatt. De energie
wordt via een nikkel-metaalhydride batterij, aan een elektromotor van 80 kilowatt geleverd.

Het laatste nieuws op het gebied van brandstofcel auto's is de ontwikkeling van de  FINE-N
Bij deze auto worden de 4 wielen elk afzonderlijk aangedreven door een elektromotor.
Hierdoor is er geen differentieel meer nodig, wat een beter voertuigrendement tot gevolg heeft.
De modulaire opbouw van het voertuig biedt nieuwe mogelijkheden voor de vormgeving, mede
omdat er zich geen motor in de neus bevindt. Bovendien kan de brandstofcel in principe op elke
willekeurige plaats in het voertuig worden geplaatst. Een uitgebreid verhaal over voor- en nadelen
van brandstofcel auto's  etc. is te vinden op:   www.toyota.co.jp/en/tech/environment/fchv

Zoals de zaken er nu voor staan, is het zeer onwaarschijnlijk dat de brandstofcelauto ooit op de
weg zal verschijnen. Het ligt meer voor de hand, dat auto's in de toekomst zullen gaan rijden op
synthetische benzine, synthetische dieselolie of elektriciteit.

Een werkend systeem van een brandstofcel auto in de vorm van (leerzaam) speelgoed is te koop
voor  € 99,-   Het omvat een zonnecel, een reactor voor de produktie van waterstof door middel
van elektrolyse van water en een brandstofcel auto.
www.geosenergie.nl/easyshopmaker/p_h-racer.htm

Het valt op, dat vooral Toyota op alle fronten zeer actief is met de ontwikkeling van "groene"
auto’s. Het zijn allemaal volwaardige 5-persoons auto’s zonder compromissen op het gebied van
veiligheid en luxe. Ze worden (al jaren) op grote schaal in de praktijk beproefd en toegepast.

Bericht in NRC-Handelsblad van 11 augustus 2006:
"General Motors, DaimlerChrysler en BMW gaan samen 1 miljard dollar investeren in de
ontwikkeling van een hybride motor. De drie fabrikanten werken samen om tegenwicht te bieden
aan Toyota, dat op het gebied van hybride motoren een beslissende voorsprong dreigt ?? te nemen.
General Motors wil de nieuwe motor in 2007 gaan gebruiken, DaimlerChrysler heeft vergelijkbare
plannen. BMW wil pas enkele jaren later een hybride auto op de markt brengen".

Honda, evenals Toyota een pionier op het gebied van hybride auto's brengt, na de hybride versie
van de "Civic", nu de "Insight" op de markt.

Volkswagen noemt de hybride auto een "ecologische ramp", omdat er een grote batterij in zit.
Desalniettemin is men zelf ook bezig met de ontwikkeling van een hybride auto, "omdat de markt
daar om vraagt".
Als de bewering van Volkswagen juist zou zijn, dan wordt het met de elektrische auto helemaal
een grote ramp, want dáár zit pas een grote batterij in.!

BMW heeft inmiddels laten weten, voorlopig af te zien van de ontwikkeling van de brandstofcel
auto. Wel zal men een verbrandingsmotor, die op waterstof draait, ontwikkelen. Het rendement
hierbij zou ongeveer 50% zijn.

De "Waterstof  Economie"

"groene" energie  >  elektrolyse van water  >  waterstofgas  >  brandstofcel  >  elektriciteit

Het opslaan van elektrische energie in een accu, gaat gepaard met een rendement van 75% - 90%
(laadcyclus)  Het opslaan van elektrische energie in waterstofgas is veel minder efficiënt.
Het rendement van elektrolyse van water is 66% en van de brandstofcel 45%. Dit levert een totaal
rendement op van 30%. Waterstofgas als opslagmedium van energie lijkt alleen zinvol voor
voertuigen, als de aardolie op is en als er dan nog steeds geen doorbraak in de accutechnologie
heeft plaats gevonden. Het is ook denkbaar dat de nucleaire batterij ooit een oplossing biedt.

Aardgas en aardolieprodukten, zoals dieselolie en benzine, zijn chemische verbindingen van koolstof
en waterstof. Deze zogenaamde koolwaterstoffen zijn, in tegenstelling tot pure waterstof, zeer goed
handelbaar. Energie komt vrij door verbranding van zowel de koolstof als ook van de waterstof.
Daarbij wordt respectievelijk kooldioxide (CO2) en water (H2O) gevormd.

De produktie van waterstof kan met behulp van kernenergie plaats vinden. (via een thermochemisch
proces of via elektrolyse van water). De ideale oplossing is echter, om waterstof met behulp van
"groene" energie te produceren. Daar zal waarschijnlijk heel weinig van terecht komen, want het
potentieel aan economisch winbare "groene" energie is (zeer) gering en de conversie naar waterstof
is bijzonder inefficiënt. Waterstof produceren uit fossiele brandstof is uiteraard mogelijk, maar dat
was nou net  niet de bedoeling, omdat de fossiele brandstoffen opraken.
Zie ook:  "Waterstof gaat ons redden".

Er bestaan nogal wat misverstanden omtrent water, waterkracht, waterstofgas en kernfusie van
waterstof-isotopen. Daarom hierbij het volgende overzichtje:

Water
Water is het verbrandingsprodukt van waterstofgas en zuurstof en bevat dus geen energie.

Waterkracht
Waterkracht komt vrij, als snelstromend water of water onder hoge druk een turbine aandrijft.
Dit gebeurt in een waterkrachtcentrale. Waterkracht is een energiebron.

Waterstofgas
Water kan door elektrolyse worden ontleed in waterstofgas en zuurstof. De energie in het
waterstofgas komt weer vrij bij de "verbranding" in een brandstofcel. De energie voor de
ontleding van water moet in eerste instantie worden geleverd door fossiele brandstoffen,
kernenergie, kernfusie, windenergie, waterkracht, geothermische energie of zonne-energie.
(dus door energiebronnen). Waterstof is dus geen energiebron, maar een energiedrager.
Het produceren van waterstofgas kost  1,5 keer  meer energie dan het oplevert

Kernfusie van waterstof-isotopen
Waterstof-isotopen kunnen via kernfusie samensmelten tot helium en daarbij een enorme
hoeveelheid energie leveren. Deze techniek staat nog in de kinderschoenen en het zal nog minstens
50 jaar duren voordat er (misschien) praktische toepassingen zijn. Kernfusie is een energiebron.

Kernfusie

De energie die de zon uitstraalt is afkomstig van kernfusie van waterstofatomen. Deze kernfusie
komt tot stand bij een extreem hoge druk en een temperatuur van 15 miljoen graden celsius.
Bij kernfusie op aarde is de druk, in vergelijking met de zon, verwaarloosbaar en daarom moet
de temperatuur hier zeer veel hoger zijn, ongeveer 150 miljoen graden celsius.

Als materie zeer sterk wordt verhit, vormt het een plasma. In een plasma bewegen de atoomkernen
en elektronen los van elkaar. Atoomkernen zijn positief geladen en stoten elkaar af. De afstotende
kracht wordt bij 150 miljoen graden overwonnen door de snelheid waarmee de atoomkernen zich
dan bewegen. Daardoor treedt kernfusie op.

De fusie-reactie die op aarde het gemakkelijkst tot stand kan worden gebracht, is de fusie van de
waterstof-isotopen deuterium en tritium. Hierbij ontstaan helium-atomen, neutronen en zeer veel
energie. Fusie van een deuterium-tritium mengsel met een massa van 250 kilogram levert evenveel
energie op, als de verbranding van 2,7 miljoen ton steenkool. Dat is voldoende om een
elektriciteitscentrale van 1000 megawatt een jaar lang (op vol vermogen) draaiende te houden.

Het grootste probleem bij kernfusie is de extreem hoge temperatuur, die nodig is om het fusieproces
in het plasma tot stand te brengen. Geen enkel materiaal is tegen die temperatuur bestand. In een
zogenaamde "Tokamak" wordt het hete plasma opgesloten in een sterk magnetisch veld en het komt
daardoor niet in contact met de wand. Een Tokamak is een ringvormige reactor waarin het plasma
wordt verhit tot de temperatuur waarbij kernfusie optreedt.

Een Tokamak moet een minimale grootte hebben, om meer energie te leveren dan nodig is voor het
op gang houden van het fusieproces.   ITER  (International Tokamak Experimental Reactor) zal de
eerste (experimentele) kernfusiecentrale zijn, waarbij dat gaat lukken. De buitenafmetingen zijn:
24 meter hoog en 34 meter in doorsnede.  ITER is een project, waarvoor Reagan en Gorbatsjov
ooit het initiatief hebben genomen, toen de koude oorlog ten einde liep.  ITER moet aantonen dat
het mogelijk is om langdurig energie op te wekken met kernfusie. Men verwacht hiermee gedurende
10 minuten 500 megawatt te kunnen opwekken. Dat is tien keer meer dan wordt gebruikt voor het
instandhouden van het hete fusieplasma.  ITER wordt het grootste internationale wetenschappelijke
onderzoeksproject sinds de bouw van het  International Space Station (ISS).

Na  ITER zal  DEMO gebouwd worden. Dat is een grotere centrale die de technische haalbaarheid,
betrouwbaarheid en economische aantrekkelijkheid van fusie-energie moet demonstreren. Tenslotte
zal omstreeks  2050  het eerste prototype van een commerciële fusiecentrale,  PROTO gereed zijn.
Kernfusie is inherent veilig. Er treedt geen kettingreactie op. Zodra er iets mis gaat, stopt de reactie.
Bij kernfusie komt weinig radioactief afval vrij. Dit afval heeft een korte halveringstijd.

bron:   Kernfusie, een zon op aarde
Auteur:  Dr. Ir. M.T. Westra   FOM-instituut voor plasmafysica "Rijnhuizen".

Persbericht op 21 november 2006:
"De Europese Unie,  de VS,  Rusland,  China,  Japan,  India en  Zuid-Korea  hebben een akkoord
getekend over de bouw van de eerste kernfusiecentrale. De bouw (van ITER) begint in 2008 in het
Zuid-Franse Cadarache en zal 10 jaar in beslag nemen".

Kernenergie

De brandstof voor de kerncentrale in Borssele bestaat voor 4,5% uit splijtbaar Uranium 235.
Bij het splijtingsproces wordt ongeveer 1 promille van de massa omgezet in energie.
De energie die per kilogram kernbrandstof als warmte vrijkomt is daarom "slechts" 1,2 miljoen
kilowattuur.

In 2008 was het elektriciteitsverbruik in Nederland  109  miljard kilowattuur
Hiervoor zou nodig zijn:   (afgerond)

of of

250 ton     31.000.000 ton

verrijkt Uranium   steenkool

(rendement 33%)       (rendement 40%)

Het verschil in rendementen is het gevolg van het feit dat een kerncentrale met lagere temperaturen
werkt (door toepassing van warmtewisselaars), dan een met gas, olie of kolen gestookte centrale.
Carnot   Als we uitgaan van een trein met goederenwagons van 50 ton en elk een lengte van
12 meter, dan levert dit het volgende beeld op:

In 2008 was het totale  primaire energieverbruik in Nederland  927  miljard kilowattuur
Het equivalent hiervoor is ongeveer 100 miljard liter benzine, een kubus van  460 × 460 × 460 meter.
Het is duidelijk, dat duurzame energie "voorlopig" geen optie is.

Van 1990 t/m 2006 was de toename van de wereldbevolking  24%
www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/tableb1.xls
Van 1990 t/m 2006 was de toename van het wereldenergieverbruik  36%
www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/tablee1.xls

Conclusie:
Omdat de wereldbevolking en dus ook het energieverbruik  exponentieel
toeneemt, zijn kolencentrales en kernenergie onontkoombaar

Sommige mensen denken:

De schone kernfusie laat wel erg lang op zich wachten. "Ze" zijn daar al meer dan een halve eeuw
mee bezig. De meest optimistische schatting is, dat in  2050  de eerste commercieel werkende
kernfusie centrale operationeel zal zijn. Men zal tegen die tijd wel met praktische resultaten moeten
komen, want ook de voorraad splijtbaar Uranium voor het bestaande type kerncentrales is beperkt
en slechts voldoende voor de komende  75 jaar   (bij het huidige verbruik)
Kweekreactoren, waarbij 60 tot 100 keer efficiënter met de splijtstof wordt omgegaan, mogen er
van de milieuactivisten niet komen.   (Kalkar)

Op internet vond ik het volgende bericht van ECN = Energieonderzoek Centrum Nederland:
"Nieuwe kernbrandstof vermindert radioactief afval"
"Thorium is een interessante brandstof, omdat de Thoriumvoorraad op aarde voldoende is voor
enkele duizenden jaren. De radiotoxiteit van Thorium is een factor 10 tot 100 keer lager in alle
stadia van de cyclus dan Uranium".

Tegenstanders van kernenergie zeggen "dat het niet kan".
Het tegendeel wordt in de ons omringende landen bewezen:

Frankrijk België

77%           54%

Duitsland         Zwitserland

23%           41%

Engeland         Zweden

14%           43%

In Nederland beperkt men zich schijnheilig tot 4% en importeert vervolgens het ontbrekende
uit Frankrijk, België en Duitsland.
Wereldwijd wordt  13,5%  van alle elektrische energie opgewekt door kernenergie.
Door milieuactivisten wordt het belang van kernenergie steevast gebagatelliseerd, terwijl
waterkracht dan wordt opgevoerd als een zeer belangrijke energiebron. De realiteit is, dat
het aandeel kernenergie wereldwijd bijna net zo groot is als het aandeel waterkracht.

Persbericht op 23 juni 2009:
"Energiebedrijf Delta wil in Borssele een tweede kerncentrale bouwen. In een nog vertrouwelijke
notitie schrijft het bedrijf dat een kerncentrale een belangrijke bijdrage levert aan de milieu-
doelstellingen. Ook de consument zou ervan profiteren, doordat de elektriciteitsprijs omlaag kan".

Persbericht op 13 oktober 2009:
"België houdt zijn kerncentrales 10 jaar langer open dan aanvankelijk de bedoeling was. Dat heeft
de minister van Energie bekend gemaakt. De centrales zouden eigenlijk in 2015 sluiten, ze blijven
nu tot 2025 in bedrijf omdat dat extra geld voor de Belgische schatkist oplevert".

Persbericht op 1 januari 2010:
De enige kerncentrale van Litouwen is buiten gebruik gesteld. Litouwen beloofde de sluiting in
2004 in ruil voor toetreding tot de Europese Unie. De centrale is een grotere versie van die bij
Tsjernobyl. Voor Litouwen betekent het dat het een goedkope bron van energie kwijt is en nu
veel afhankelijker wordt van onder meer gas uit Rusland. De kerncentrale leverde bijna driekwart
van de Litouwse energiebehoefte.

Teletekst 30 mei 2011
Duitsland stopt met kernenergie. De 17 Duitse kerncentrales gaan uiterlijk in 2022 dicht.
De 7 reactoren die na de kernramp in Fukushima werden gesloten blijven definitief dicht.
Eind vorig jaar had de regering Merkel nog besloten de oude centrales 7 jaar langer open
te houden en de nieuwere 14 jaar, dus tot 2036.

Teletekst 27 juni 2011
Frankrijk investeert een miljard euro in de ontwikkeling van veilige methodes om kernenergie
op te wekken. President Sarkozy zegt dat het voor Frankrijk geen optie is om van kernenergie
af te zien De investering van Frankrijk staat haaks op de ontwikkeling in Duitsland, waar de
regering juist af wil van kerncentrales

Teletekst 13 juli 2011
De Japanse premier Kan wil dat zijn land op termijn geen kernenergie meer gebruikt. De ramp
in Fukushima in maart dit jaar heeft hem ervan doordrongen dat de risico's van kernenergie te
groot zijn. Volgens premier Kan moet Japan helemaal overstappen op duurzame energiebronnen
zoals de zon, wind en biomassa. Wanneer hij dat gerealiseerd wil hebben, zei Kan er niet bij.

Teletekst 15 december 2011
Uitstel 2e kerncentrale Borssele
Energiebedrijf Delta stelt de aanvraag voor een tweede kerncentrale met een half jaar uit.
Delta zoekt nog naar partners om het project te financieren en zegt dat er nu te veel onzekerheid
is over het investeringsklimaat. Delta is nu van plan om in juni volgend jaar de aandeelhouders
voor te stellen geld vrij te maken voor de aanvraag van een bouwvergunning
(van uitstel komt afstel)

Nederland importeert steeds meer kernenergie uit het buitenland. Dat is goedkoper dan het
opwekken van energie met conventionele centrales. Bovendien kan men zo gemakkelijker
voldoen aan de eisen van Kyoto. De hoeveelheid geïmporteerde kernenergie is 2 keer
zoveel als in de kerncentrale in Borssele wordt opgewekt.

Wat kernenergie betreft:  iedere oplossing heeft voor- en nadelen.  ("wet van behoud van ellende")
De vraag is maar wat je liever hebt:

Men staat voor dit dilemma, omdat er voor het jaar 2050 nog zo nodig 3 miljard mensen bij moeten
komen. Dat zijn gemiddeld  153.000 per dag  er bij, terwijl er al 6 miljard aardbewoners zijn.
Het veel gehoorde argument, dat het afval van kerncentrales 240.000 jaar radioactief blijft, is niet
zo interessant. Ik durf de stelling wel aan, dat de mensheid ruim binnen deze termijn van onze
planeet is verdwenen. Misschien wel door kernwapens, waar vrijwel niemand zich druk over maakt.

Bericht in NRC-Handelsblad van 17 september 2010
De Amerikaanse president Obama is een belangrijke stap dichter bij de ratificatie van een door
hem gesloten verdrag met Rusland over de vermindering van strategische kernwapens. Of de
senaat dat verdrag zal ratificeren is allerminst zeker. Onder het verdrag moeten de VS en Rusland
hun voorraad strategische kernkoppen binnen zeven jaar inkrimpen tot elk 1550 stuks, zo'n 30
procent minder dan nu is toegestaan

Teletekst 23 december 2010
In de Amerikaanse Senaat heeft een meerderheid het nieuwe START-verdrag goedgekeurd. Het
verdrag moet leiden tot minder strategische kernwapens in de VS en Rusland. De Russische
Doema moet nog akkoord gaan De goedkeuring in de senaat is een overwinning voor Obama.
Hij kreeg vorig jaar de Nobelprijs voor de vrede, onder meer voor zijn streven naar een wereld
zonder kernwapens.

Veel mensen zijn tegen kernenergie, omdat ze "bang" zijn dat hun nageslacht (over duizenden jaren)
zal worden opgescheept met het probleem van radioactief afval. Desondanks verbruiken diezelfde
mensen in record tempo alle fossiele brandstoffen die er nu nog zijn, zonder zichzelf ook maar enige
beperking op te leggen. De eerstvolgende generatie moet het dan maar verder bekijken.
Diezelfde mensen denken straks natuurlijk "genuanceerd" over kernenergie, als duidelijk wordt dat
hun eigen energievoorziening in gevaar zal komen.

Problemen bij kernenergie zijn:

Misschien kan men wereldwijd geleidelijk overstappen op  Thorium  als kernbrandstof.
Daarbij zijn bovenvermelde problemen niet of in veel mindere mate aanwezig.

Een vertragende factor voor de invoering van kernenergie zou een sterke bezuiniging op het
energieverbruik kunnen zijn. Helaas zal dat niet werken.   Iedereen denkt:

Stom hè, ik vind het gewoon:

lekker leuk gemakkelijk lekker warm lekker koel

vlees, kasgroente, diepvriesprodukten, uit de tropen aangevoerd fruit         vlieg- en autovakanties, veel kinderen, de TV (die de hele dag aanstaat)         de auto, koelkast, (af)wasmachine, wasdroger, magnetron         centrale verwarming         airconditioning

Enkele feiten, berekeningen en wetenswaardigheden

Het totale rendement van de produktie en het transport van elektriciteit tot aan
het stopcontact  "well-to-plug"  =  33%
Het totale rendement is het produkt van onderstaande rendementen

Het totale rendement van de  produktie en het transport  van benzine tot aan
de benzinepomp  "well-to-pump"  =  80%
Het totale rendement is het produkt van onderstaande rendementen:

De CO2-uitstoot  "well-to-plug" van elektriciteit   (bij een gasgestookte centrale)

Vergelijking   benzine - elektriciteit   (afgerond)

energie	CO2-uitstoot	rendement	nuttige arbeid
1 liter benzine = 9 kilowattuur	3,1 kilogram "well-to-pump"	benzinemotor =  25%	2,3 kilowattuur
4 kilowattuur     uit het stopcontact	3,1 kilogram "well-to-plug"	elektromotor =  90%	3,6 kilowattuur

Conclusie:
Bij dezelfde CO2-uitstoot levert een elektromotor 1,6 keer zoveel arbeid als een benzinemotor.

Berekening van het  massa-energie equivalent
1 kilogrammassa is de hoeveelheid massa, die op aarde 1 kilogram weegt.
gewicht (1 kilogram)  =  massa (m)  ×  versnelling van de zwaartekracht (9,8 meter / seconde²)
hieruit volgt:

Bijna alle energie op aarde is afkomstig van de zon
Bijna alle energiebronnen op aarde (aardolie, aardgas, steenkool, biomassa, wind- en waterkracht)
vinden hun oorsprong in zonne-energie. Uitzonderingen zijn: geothermische energie, kernenergie en
energie afkomstig van de maan. (getijdencentrales). De meest directe energiebron is de licht- en
warmtestraling van de zon. Deze energiebron is schoon en onuitputtelijk en daar zullen we het in de
verre toekomst voor een groot deel van moeten hebben. De energie die de zon uitstraalt wordt
opgewekt door kernfusie. Elke seconde wordt in de zon  4,27 miljard kilogrammassa omgezet in
energie. Kernfusie zal op aarde misschien ook een grote rol gaan spelen bij de energie-opwekking.

Berekening van de hoeveelheid energie die de zon in 1 seconde uitstraalt

Het elektriciteitsverbruik in Nederland is  109 miljard kilowattuur per jaar.
Dat is equivalent aan  4,36 kilogrammassa.
De hoeveelheid energie die de zon in 1 seconde uitstraalt is dus  1 miljard keer zoveel
als het totale elektriciteitsverbruik van Nederland in 1 jaar.

De totale hoeveelheid zonne-energie die op de aarde wordt ingestraald

Door sommige mensen wordt de conclusie getrokken, dat er  dus  geen energieprobleem is.
Men moet daarbij wel het volgende bedenken:

Enkele eigenschappen van licht

Alle elektromagnetische golven, dus ook radiogolven, planten zich voort met de snelheid van het
licht. Het feit dat de lichtsnelheid constant is, heeft veel toepassingen mogelijk gemaakt, zoals:

De energiedichtheid van zonlicht

Zonne-energie in de Sahara
Bij de evenaar is de daglengte het gehele jaar 12 uur. De geïntegreerde hoeveelheid zonne-energie,
die daar op een horizontaal geplaatst zonnepaneel, bij een volkomen wolkenloze hemel valt, is
gemakkelijk te berekenen. Die hoeveelheid blijkt 8 keer zoveel te zijn, als wanneer de zon 1 uur
loodrecht boven het paneel staat. (2 uur na zonsopgang en 2 uur voor zonsondergang bijvoorbeeld,
staat de zon 30 graden boven de horizon, de hoeveelheid ingestraalde energie is dan nog maar de
helft van het maximum)  De produktiefactor gedurende een etmaal en dus ook gedurende een jaar,
komt daarmee op 33,3%.  In Nederland is dit 11,4%.  In de Sahara is de produktiefactor dus
slechts  3 keer  zo groot als in Nederland.  Bij de toepassing van  "concentrated solar power"
(CSP)  is de produktiefactor groter, want daarbij wordt gebruik gemaakt van zonvolgende
systemen. Men komt dan op een produktiefactor van ongeveer 45%.  Een probleem vormt de
vervuiling van de zonnecollectors, door het veelvuldig voorkomen van zandstormen. Fantasieën
over "zonne-akkers" met gigantische hoeveelheden zonne-energie in de Sahara, moeten dus wel
enigszins worden gerelativeerd.

Zonne-energie in Nederland   (afgerond)

ingestraald vermogen per vierkante meter   (bij loodrechte instraling) theoretische energie-instraling gedurende 1 jaar produktiefactor =  11,4%, dus werkelijke energie-instraling rendement zonnepaneel =  12%, dus energie-opbrengst in 1 jaar

=         1 kilowatt       =   8760 kilowattuur       =   1000 kilowattuur       =     120 kilowattuur

Zonne-energie in de Sahara   (afgerond)

ingestraald vermogen per vierkante meter   (bij loodrechte instraling) theoretische energie-instraling gedurende 1 jaar produktiefactor CSP =  45%, dus werkelijke energie-instraling rendement CSP =  15%, dus energie-opbrengst in 1 jaar

=         1 kilowatt       =   8760 kilowattuur       =   3942 kilowattuur       =     600 kilowattuur

Zonnestraling in Nederland in 1999   (Statistisch Jaarboek 2001)

dec.  t/m  febr.	mrt.  t/m  mei	juni  t/m  aug.	sept.  t/m  nov.
26	119	159	58

Totaal:   26 + 119 + 159 + 58 = 362 kilojoule per vierkante centimeter per jaar.
Dat is 3620000 kilojoule per vierkante meter per jaar.       1 kilowattuur = 3600 kilojoule
In 1999 was de hoeveelheid ingestraalde energie dus  1006 kilowattuur per vierkante meter.
In dit verhaal wordt gerekend met  1000 kilowattuur  per vierkante meter per jaar.

Vergelijking van de energie-opbrengst bij een bewolkte en een onbewolkte hemel
Dagopbrengst van het zonvoltaïsch systeem "Leopoldhove" in Zoetermeer   (2010)

bewolkt	onbewolkt
11 juni             63 kilowattuur	3 juni             520 kilowattuur
27 november     3 kilowattuur	16 november   101 kilowattuur

Van 16 tot 29 december was de totale opbrengst  0 kilowattuur, door sneeuw op de zonnepanelen

Energie-opbrengst van de "Leopoldhove"   (kilowattuur per dag in 2010)

Energie-opbrengst van de "Leopoldhove"   (kilowattuur per week in 2010)

Daglicht in Nederland   (uren per dag, van zonsopgang tot zonsondergang)

Enkele gegevens van de "Leopoldhove" in Zoetermeer

Daglicht in Nederland   (lente, zomer, herfst en winter)

20 maart H = 37,8 graden        D = 12 uur 11 min.

21 juni H = 61,4 graden        D = 16 uur 45 min.

22 september H = 38,2 graden        D = 12 uur 11 min.

21 december H = 14,5 graden        D = 07 uur 44 min.

H = de hoogste stand van de zon, midden op de dag
D = de daglengte, gemeten van zonsopgang tot zonsondergang

Enkele brandstoffen:   zuurstofverbruik en  verbrandingsprodukten   (kilogrammen)

brandstof	zuurstof	kooldioxide	water
1 kilogram  koolstof	2,67	3,67	- - -
1 kilogram  methaan	4,00	2,75	2,25
1 kilogram  benzine	3,51	3,09	1,42
1 kilogram  dieselolie	3,47	3,12	1,35
1 kilogram  waterstof	8,00	- - -	9,00

De CO2-uitstoot per kilowattuur primaire energie, bij de verbranding van enkele brandstoffen

brandstof	kilogram CO2     (kooldioxide)	energie-inhoud     (kilowattuur)	kilogram CO2     per kilowattuur
1 kilogram  steenkool	2,6	8,1	0,32
1 kubieke meter  aardgas	1,8	8,8	0,20
1 liter  benzine	2,4	9,1	0,26
1 liter  dieselolie	2,7	10,0	0,27

De CO2-uitstoot per kilowattuur primaire energie, bij de verbranding van enkele brandstoffen
volgens de "well-to-wheel" methodiek

brandstof	kilogram CO2     (kooldioxide)	energie-inhoud     (kilowattuur)	kilogram CO2     per kilowattuur
1 kilogram  steenkool	3,1	8,1	0,38
1 kubieke meter  aardgas	2,2	8,8	0,25
1 liter  benzine	3,1	9,1	0,34
1 liter  dieselolie	3,5	10,0	0,35

CO2 uitstoot, veroorzaakt door het personenauto verkeer in Nederland
In 2005 bedroeg het aantal auto's in Nederland 7 miljoen stuks. Per auto werd gemiddeld
17400 kilometer per jaar gereden, bij een verbruik van 8,3 liter benzine per 100 kilometer.
De totale hoeveelheid verbruikte benzine hiervoor was dus ruim 10 miljard liter.
Bij de verbranding hiervan werd  24 miljard kilogram CO2 geproduceerd.

CO2 uitstoot, veroorzaakt door het huishoudelijk elektriciteitsverbruik in Nederland
Het jaarlijks elektriciteitsverbruik van alle huishoudens in Nederland is  62 miljard kilowattuur
primaire energie.
Bij uitsluitend kolengestookte centrales ontstaat  20 miljard kilogram CO2
Bij uitsluitend gasgestookte centrales ontstaat  12 miljard kilogram CO2

De elektriciteit in Nederland wordt zowel door kolengestookte als gasgestookte centrales opgewekt
Het personenauto verkeer veroorzaakt dus meer CO2 uitstoot, dan het elektriciteitsverbruik van alle
huishoudens. Dus ook als men uitsluitend kolengestookte centrales zou toepassen.
Het is merkwaardig dat milieuactivisten protesteren tegen kolengestookte elektriciteits-
centrales, terwijl ze zelf net als iedereen rustig in een auto rondrijden.    ("milieu-dominees")

Het broeikaseffect
Veel mensen denken dat het broeikaseffect wordt veroorzaakt door de energie die vrij komt bij
de verbranding van de fossiele brandstoffen. Dat is niet het geval, want die hoeveelheid energie is
verwaarloosbaar klein ten opzichte van de hoeveelheid energie die door de zon op aarde wordt
ingestraald. De zon straalt per tijdseenheid  8000 keer  meer energie in, dan door menselijke
activiteiten wordt opgewekt. Het broeikaseffect wordt veroorzaakt door de kooldioxide (CO2),
die bij de verbranding van fossiele brandstoffen vrij komt en vooral ook door de waterdamp in de
atmosfeer. Deze broeikasgassen laten de zonne-energie op weg naar de aarde vrijwel ongehinderd
door, terwijl de uitstraling van warmte afkomstig van de aarde grotendeels wordt tegengehouden.
De aarde koelt minder af, naarmate er meer broeikasgassen in de atmosfeer aanwezig zijn. Het is
echter de vraag, of het effect van kooldioxide (CO2) in dit proces wel zo groot is als tot nu toe
wordt aangenomen. Dat is nog lang geen uitgemaakte zaak. Misschien hoort het  "broeikaseffect"
in dezelfde categorie thuis als "de zure regen" en "het gat in de ozonlaag". De toekomst zal het leren.
Wel is duidelijk dat, hoe dan ook, het klimaat de laatste jaren sterk aan het veranderen is. Denk
hierbij aan het wegsmelten van het ijs op de noordpool en het verdwijnen van de “eeuwige”
sneeuw in de Alpen. Ook de winters zijn de laatste jaren (in Europa) opvallend warm.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Broeikaseffect

De effectieve hoogte van de atmosfeer
De soortelijke massa van lucht is 1,29 kilogram per kubieke meter bij een druk van 1 atmosfeer.
1 atmosfeer =  1 kilogram per vierkante centimeter =  10000 kilogram op een vierkante meter.
De effectieve hoogte van de atmosfeer is dus 10000 / 1,29 =  8000 meter. (afgerond).
De luchtdruk neemt af met de hoogte. (steeds minder snel naarmate de hoogte toeneemt)
Op een hoogte van 5500 meter is de druk 0,5 atmosfeer. Op 10,5 kilometer hoogte, waar het
meeste vliegverkeer plaatsvindt, is de druk nog 0,25 atmosfeer.
1 meter hoogteverschil op aarde is   (1 / 8000) × 1000 =  1 / 8 gram per vierkante centimeter.
Zo'n hoogteverschil is gemakkelijk meetbaar met een digitale hoogtemeter.

Vergelijking diverse lichtbronnen

	watt	lumen	lumen per watt	lichtrendement
gloeilamp	75	930	12	5%
LED-lamp	7	400	57	25%
spaarlamp	23	1550	67	29%
TL-buis	51	4800	94	41%

Het aantal lumen (= lichtstroom) per watt is een maat voor het lichtrendement van een lichtbron.
1 watt lichtenergie komt overeen met 228 lumen, rekening houdend met de ooggevoeligheidskromme.
Een LED-lamp geeft meestal gebundeld licht. Het rendement lijkt daardoor hoger dan het is.
Het kan dan ook niet rechtstreeks vergeleken worden met een "bolstraler" zoals een spaarlamp.
Het rendement wordt bovendien nadelig beïnvloed door de omzetting van de netspanning van
230 volt naar de lage brandspanning van de LED's. (meestal 2 tot 5 volt) en de slechte arbeidsfactor.
Het zal nog wel even duren, voordat de LED-lamp de TL-buis voorbijstreeft, voor wat betreft het
lichtrendement. Het is zelfs de vraag, of dat ooit zal lukken. (voor wit licht). De voordelen van de
LED-lamp zijn de afmetingen, de schokbestendigheid en de levensduur. Bovendien is na inschakelen
van deze lamp het licht onmiddellijk op volle sterkte. (veel sneller dan bij een gloeilamp). Voor
ruimteverlichting lijken LED-lampen vooralsnog totaal ongeschikt. Wel zijn ze geschikt voor
straatverlichting, decorverlichting, speciale lichteffecten, backlight van LCD-schermen en bij
toepassingen waarbij gekleurd licht gewenst is. In vergelijking met kleine gloeilampjes, zoals
bijvoorbeeld in zaklantaarns en in het achterlicht van een fiets, is het rendement van LED's zeer hoog.

LED-lampen
De nieuwste LED-lamp van Philips is de “Master LED” type A55 van 7 watt. Op de verpakking
wordt vermeld dat, als de lamp in een armatuur zit, de hoeveelheid naar beneden uitgestraald licht
even veel is als bij een 40 watt gloeilamp. Naar de zijkanten wordt veel minder licht uitgestraald
en naar boven bijna niets. Dit in tegenstelling tot een gewone spaarlamp. Deze LED-lamp bestaat
voor de helft uit een koellichaam. Dat blijkt zo warm te worden, dat men het niet langdurig kan
vastpakken. Het lijkt daarom zeer onwaarschijnlijk, dat de lamp slechts 7 watt uit het lichtnet
opneemt. Ik zou dat graag willen nameten, maar ik ben niet bereid daarvoor de exorbitant hoge
aanschafprijs van 40 euro neer te tellen. Deze lamp bespaart per uur  40 - 7 = 33 wattuur. Bij
een kilowattuurprijs van 20 eurocent, moet deze lamp minstens 6000 uur branden, voordat men
de kosten er uit heeft. Bij een gebruik van 3 uur per dag is dat dus pas na 6 jaar.

Bij de toepassing van LED’s als backlight voor LCD-schermen, wordt gebruik gemaakt van de
eigenschap, dat LED’s traagheidsloos kunnen worden geschakeld. Het backlight kan daardoor
worden meegemoduleerd met de beeldinhoud. Hierdoor kan een zeer hoge contrastverhouding
van het beeld worden bereikt. Bovendien is het energieverbruik dan laag, omdat de LED’s
gemiddeld maar een deel van de tijd op volle sterkte branden. Dit in tegenstelling tot backlight
met fluorescentiebuizen. Bovendien kunnen beeldschermen met LED-backlight veel dunner zijn.
Bij de nieuwste LED-TV van Philips wordt het backlight verzorgd door meer dan 1000 LED's.

Spaarlampen
De levensduur van spaarlampen valt nogal tegen, vooral als ze vaak in- en uitgeschakeld worden.
Vaak wordt dan nog niet eens 1 jaar gehaald. Dit in tegenstelling tot gewone gloeilampen die veel
langer meegaan. Een spaarlamp kan slechts 2500 keer in- en uitgeschakeld worden. Bij een
brandduur van 3 minuten per keer (bijvoorbeeld op de WC) is de levensduur 125 uur. Bij een
brandduur van 4 uur per keer haalt men 10.000 uur. Het hangt dus van de toepassing af, wat
de beste keus is, een spaarlamp of een gloeilamp. Tussen 2009 en 2012 wordt de gloeilamp
gefaseerd uit de handel genomen. Hierdoor wordt het CO2 probleem een (heel klein) beetje
kleiner. Het energieverbruik van de verlichting is slechts 4% van het totale energieverbruik. Deze
maatregel zal dus weinig helpen, maar maakt de mensen misschien wel wat meer milieubewust.
De spaarlamp bevat, evenals de TL-buis, schadelijke stoffen (o.a. kwik) en moet daarom als
klein chemisch afval worden behandeld.

OLED's
Bij Philips is de ontwikkeling gestart van verlichting door middel van "OLED's" (organic LED's)
Dit zijn geen "lampen", maar oplichtende panelen, vergelijkbaar met een LCD-scherm.
De verwachting is, dat men ooit een lichtopbrengst zal kunnen realiseren van 140 lumen per watt
Dat komt overeen met een lichtrendement van ongeveer 60%.
www.lighting.philips.com/nl_nl/trends/led/what_is_led.php?main=nl_nl&parent=1&id=nl_nl_trends&lang=nl
www.lighting.philips.com/in_en/trends/download/organic.pdf

Vliegtuigen
www.aerospaceweb.org/aircraft/jetliner/b747
www.aerospaceweb.org/aircraft/jetliner/a380

	max. aantal   passagiers	leeg   gewicht	brandstof   gewicht	max.   take-off	vliegbereik   kilometers	km / liter /   passagier
Boeing 747	524	181 ton	173 ton	396 ton	13.445	32,5
Airbus  380	840	275 ton	261 ton	540 ton	14.450	37,2

de soortelijke massa van kerosine = 0,8 kilogram / kubieke decimeter

Elektrische trein
De basisuitvoering van de Dubbeldekker bestaat uit 4 wagons. Bij een rendement van 85% is het
bruto vermogen 1890 kilowatt. De spanning op de bovenleiding is tegenwoordig 1800 volt. Deze
trein verbruikt bij vol vermogen dus een stroom van ruim 1000 ampère en vertegenwoordigt daarbij
een weerstand van ongeveer 2 ohm. De (gelijk)stroom, afkomstig van een voedingsstation, wordt
via de bovenleiding aan de trein toegevoerd. De rails vormt de retourleiding. De totale weerstand
van 10 kilometer bovenleiding + rails is ongeveer 0,2 ohm. De afstand tussen 2 voedingsstations is
maximaal 20 kilometer. De trein is dus nooit verder dan 10 kilometer van een voedingsstation
verwijderd. Op drukke trajecten zijn er de laatste jaren veel voedingsstations bij gekomen.
Hierdoor is de gemiddelde afstand tussen de trein en een voedingsstation veel kleiner geworden.
De totale koperdoorsnede van de bovenleiding bij dubbel spoor is 10 vierkante centimeter.
Dit wordt verkregen door parallelschakeling van alle draden (8 stuks) die boven de rails hangen.
(per spoor: 1 versterkingsleiding, 1 draagkabel en 2 rijdraden)
www.nicospilt.com/bovenleiding.htm
http://nl.wikipedia.org/wiki/Bovenleiding

Het energieverlies in de bovenleiding van een trein
In Nederland rijden de elektrische treinen op 1800 volt gelijkspanning.  (nominaal 1500 volt).
Het energieverbruik van een trein  =  spanning  ×  stroom  ×  tijd.
Als men bij hetzelfde energieverbruik de spanning bijvoorbeeld 5 keer zo hoog maakt, dan wordt
de stroom 5 keer zo klein. Het energieverlies in de bovenleiding  (=  evenredig met het kwadraat
van de stroom), wordt dan 25 keer zo klein. Desondanks ziet het er niet naar uit, dat men voor het
Nederlandse spoorwegnet ooit een hogere voedingsspanning zal gaan toepassen. Alleen op de
trajecten van de Betuwelijn en de Hoge Snelheid Lijn wordt 25 kilovolt wisselspanning toegepast.
www.nieuwsbank.nl/inp/2005/10/18/R203.htm

Vermogen en energie bij het fietsen op een vlakke weg, rechtop zittend en bij windstil weer
A = het vermogen, nodig voor het overwinnen van de mechanische weerstand
B = het vermogen, nodig voor het overwinnen van de luchtweerstand
C = het totaal benodigde vermogen
D = de energie per kilometer

snelheid	A	B	C	D
10 km/uur	8 watt	7 watt	15 watt	1,5 wattuur
20 km/uur	18 watt	56 watt	74 watt	3,7 wattuur
30 km/uur	32 watt	189 watt	221 watt	7,4 wattuur
40 km/uur	52 watt	448 watt	500 watt	12,5 wattuur

www.xs4all.nl/~janver/hoesterk_theorie.html

Het vermogen, nodig voor het overwinnen van de luchtweerstand, is evenredig met de
3e macht van de snelheid van een voertuig.     (zie kolom B van bovenstaande tabel)

De energie, die verbruikt wordt voor het overwinnen van de luchtweerstand gedurende
dezelfde tijd, is evenredig met de 3e macht van de snelheid.

De energie, die verbruikt wordt voor het overwinnen van de luchtweerstand over
dezelfde afstand, is evenredig met de 2e macht van de snelheid

Wind bij fietsen is altijd nadelig, als men op de plaats van vertrek terug wil keren
rekenvoorbeeld:

Ook bij zijwind moet een fietser meer energie leveren dan bij windstil weer
bron:  het boek  "Hoor je beter in het donker?"   auteur:  Jo Hermans
rekenvoorbeeld:

Vergelijking tussen een helling en tegenwind bij hetzelfde fietsvermogen
(snelheid steeds 20 kilometer per uur)

een helling	of tegenwind	fietsvermogen
0%	0,0 km/uur	75 watt
1%	7,9 km/uur	129 watt
2%	13,7 km/uur	184 watt
3%	19,1 km/uur	238 watt
4%	23,4 km/uur	292 watt
5%	27,4 km/uur	346 watt
6%	31,3 km/uur	400 watt

www.xs4all.nl/~janver/hoesterk_theorie.html

Elektrische fietsen
Bij een snelheid van 20 kilometer per uur en een tegenwind van 4 meter per seconde
(windkracht 3), moet een rechtop zittende fietser een vermogen leveren van ruim 180 watt.
Dat komt overeen met een hoeveelheid energie van 9 wattuur per kilometer.
www.xs4all.nl/~janver/hoesterk_theorie.html
Voor 50% ondersteuning door een elektrische fiets, is dan 4,5 wattuur mechanische energie per
kilometer nodig. Het rendement van de elektromotor met bijbehorende energieregeling is 75%.
Bij  50% ondersteuning  moet de accu van een elektrische fiets dus ongeveer 4,5 / 0,75 =
6 wattuur per kilometer  leveren. Dat is wel een minimum waarde, want men gebruikt de
ondersteuning vooral bij (sterke) tegenwind. De (gemiddelde) actieradius van een elektrische
fiets bij 50% ondersteuning is hiermee gemakkelijk te berekenen.
actieradius (kilometer) =  energie-inhoud van de accu (wattuur) / 6 (wattuur per kilometer)
Een voorbeeld laat zien, dat dit aardig klopt. De Sparta Ion M-Gear heeft een accu met een
energie-inhoud van 240 wattuur. De actieradius is dus 240 / 6 = 40 kilometer. Dit komt goed
overeen met de gegevens van de fabrikant. Zolang men met een constante snelheid op een
vlakke weg rijdt, is het gewicht van de fiets niet of nauwelijks van invloed op de actieradius.
De laatste tijd komen er steeds meer elektrische fietsen op de markt, die voorzien zijn van een
lithium-ion accu van 36 volt, 10 ampère-uur. Dus met een energie-inhoud van 360 wattuur.
De actieradius wordt daardoor dus vergroot tot zo'n 60 kilometer.
Er bestaan 3 uitvoeringsvormen van elektrische fietsen:

De  Antec Vela

De  Flyer

De  Sparta Ion M-Gear

Multifunctioneel display
De nieuwste ION-fietsen van Sparta zijn voorzien van een multifunctioneel display. Hierop
is onder meer de actuele, dynamische actieradius te zien. Het zou interessant zijn, als ook het
momentele energieverbruik zou worden getoond. Dus het aantal watturen per kilometer. Men
zou dan zijn eigen "rijstijl", afhankelijk van de omstandigheden, al fietsend kunnen aanpassen.
Bijvoorbeeld door het kiezen van een andere versnelling of een lagere snelheid. Ook zou men
dan het effect van de bandenspanning op het energieverbruik, direct kunnen zien.
Vergelijk dit met de verbruiksmeter, zoals die in de meeste moderne auto's wordt toegepast.
Meestal wordt het een "sport" om aan de hand van de gegevens van die verbruiksmeter, zo
zuinig mogelijk te gaan rijden. Bij de elektrische fiets zou men dat ook kunnen doen, met als
gevolg een grotere actieradius. Helaas heeft Sparta voor dit idee (nog) geen interesse getoond

Trapsensor of bewegingssensor?
De laatste tijd verschijnen er steeds meer elektrische fietsen op de markt, die voorzien zijn van
een bewegingssensor in plaats van een trapsensor. Het voordeel hiervan is de lagere prijs en
de eenvoudige constructie, maar het nadeel is de kleinere actieradius. Bij de toepassing van een
bewegingssensor, wordt de ondersteuning ingeschakeld zodra de trappers worden rondgedraaid.
Ook als men daarbij weinig kracht uitoefent, is de motor ingeschakeld en deze levert dan vrijwel
alle energie die voor de voortbeweging nodig is. Als men sneller wil gaan fietsen, dan moet men
onevenredig veel harder op de pedalen gaan trappen, omdat de berijder de extra energie dan
geheel zelf moet opbrengen. In de praktijk blijft men meestal fietsen met de snelheid waarbij
de ondersteuning maximaal is. Een prima oplossing voor mensen die zich niet willen inspannen,
maar dat gaat dus wel ten koste van de actieradius.

Trapt een elektrische fiets zonder ondersteuning zwaarder dan een gewone fiets?
Het is een wijd verbreid misverstand, dat een elektrische fiets (veel) zwaarder trapt dan een
gewone fiets, als de ondersteuning is uitgeschakeld. Bij het grotere gewicht van een elektrische
fiets, is alleen de rolweerstand wat groter dan bij een gewone fiets. De luchtweerstand is uiteraard
gelijk. De rolweerstand is te verwaarlozen ten opzichte van de luchtweerstand, vooral bij enige
tegenwind. Tijdens accelereren en bij het oprijden van een helling speelt het grotere gewicht
natuurlijk wel een belangrijke rol. Maar bij een lange fietstocht (in Nederland) zullen hellingen
niet zo vaak voorkomen.
Voorbeeld:   (fietssnelheid 20 kilometer per uur)
A = een fiets van 15 kilogram, een fietser van 75 kilogram, geen wind
B = een fiets van 25 kilogram, een fietser van 75 kilogram, geen wind
C = een fiets van 25 kilogram, een fietser van 75 kilogram, tegenwind 4 meter per seconde

	A	B	C
rolweerstand	2,6 newton	2,9 newton	2,9 newton
luchtweerstand	9,6 newton	9,6 newton	28,5 newton
mechanische weerstand	0,6 newton	0,6 newton	1,6 newton
totale fietsweerstand	12,8 newton	13,1 newton	33,0 newton
totale arbeid per kilometer	3,55 wattuur	3,64 wattuur	9,17 wattuur

www.xs4all.nl/~janver/hoesterk_theorie.html

De voordelen van een elektrische fiets zijn:

De waterstof-fiets
Het laatste nieuws op het gebied van elektrische fietsen, is de waterstof-fiets. Dit is een fiets,
waarbij de accu is vervangen door een brandstofcel.
Enkele globale gegevens:

Het tanken van de waterstof is omslachtig en de vraag is natuurlijk weer "waar haalt men de
waterstof vandaan", met name tijdens een fietstocht. Desalniettemin is dit een eerste stap
naar een fiets die op waterstof rijdt en als zodanig een interessante ontwikkeling. Het is zeer
onwaarschijnlijk, dat de waterstof-fiets ooit zal worden gebruikt. Bij toepassing van de nieuwe
generatie lithium-ion accu's bij een gewone elektrische fiets, duurt het opladen slechts enkele
minuten en het kan vrijwel overal plaatsvinden. Bovendien is het veel goedkoper. (10 eurocent)
Wel lijkt de combinatie van brandstofcel en waterstoftanks zinvol op plaatsen waar geen
elektriciteitsvoorziening is, zoals bijvoorbeeld op kampeerterreinen en in pleziervaartuigen.

Vermogen van enkele elektrische centrales in Nederland

locatie	vermogen (megawatt)
Borssele, kerncentrale	449
Amsterdam, Hemweg	1229
Geertruidenberg, Amercentrale	1245
Maasbracht, Clauscentrale	1280
Eemscentrale	2400

Het totale elektriciteitsverbruik in Nederland is 100 miljard kilowattuur per jaar. Een elektrische
centrale van 1200 megawatt kan, bij vol vermogen en continu bedrijf, een hoeveelheid energie van
10 miljard kilowattuur per jaar leveren.     (1200 megawatt × 8760 uren = 10 miljard kilowattuur)
In de praktijk is een conventionele centrale gedurende ongeveer 80% van de tijd operationeel.
Voor het totale elektriciteitsverbruik van Nederland zijn er dus minstens 12 grote centrales nodig.

De STEG-centrale
In een stoom- en gascentrale, de STEG-centrale, wordt de elektriciteit opgewekt met behulp van
twee turbines. De eerste turbine is een gasturbine, die wordt aangedreven door het verbranden van
aardgas of synthesegas. Synthesegas ontstaat bij vergassing van steenkool of biomassa. De tweede
turbine is een stoomturbine. Deze wordt aangedreven door stoom, geproduceerd door de warmte
van de uitlaatgassen van de gasturbine. Vaak zitten de gas- en stoomturbine op dezelfde as en ze
drijven dan samen een generator aan.
Het rendement van een STEG-centrale is maximaal 58%.  De meeste nieuwe elektriciteitscentrales
die nu in West-Europa worden gebouwd, zijn STEG-centrales.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Stoom-_en_gascentrale

Bij een STEG-centrale is de verhouding tussen de inlaattemperatuur van de gasturbine en de
uitlaattemperatuur van de stoomturbine veel groter dan bij een enkelvoudig proces.
Het totaalrendement is daardoor dus ook groter. Carnot.  De gasturbine heeft een rendement van
40%.  Uit de uitlaatgassen, die dus nog 60% van de energie bevatten, wordt via de stoomturbine
nog eens 30% gewonnen. Dat levert 18% extra op. Totaal komt dit dus uit op 58%.

Persbericht op 7 december 2010
Minister Verhagen opende gisteren de Prinses Máxima-centrale in Lelystad, een hoogwaardige
gascentrale. Het zeer hoge rendement van bijna 60 procent is uniek in de wereld.

De kerncentrale in Borssele
De kerncentrale in Borssele heeft een vermogen van 449 megawatt. In het jaar 2000 was de
energie-opbrengst 3,7 miljard kilowattuur. De produktiefactor van deze centrale was toen 94%.
Een kerncentrale is slecht regelbaar en draait daarom vrijwel altijd op maximaal vermogen.
De Nederlandse regering heeft besloten, dat de kerncentrale tot 2033 in bedrijf mag blijven.

De grootste kerncentrale ter wereld
Deze bevindt zich in Japan, aan de westkust, in Kashiwazaki. De kerncentrale bestaat uit 7 units
met een gezamenlijk vermogen van 8212 megawatt. Dat is ruim 18 keer zoveel als de kerncentrale
in Borssele en bijna 7 keer zoveel als een gemiddelde conventionele centrale in Nederland.
http://en.wikipedia.org/wiki/Kashiwazaki-Kariwa_Nuclear_Power_Plant

Enkele citaten uit ingezonden brieven in NRC-Handelsblad
De belofte die waterstof in de toekomst zal gaan betekenen voor de energievoorziening voor de
mens op deze wereld, berust op pure fantasie.
Niet in technisch opzicht. Het wérkt: de waterstofmotor, de brandstofcel en ook de windmolens
of de zonnecellen die misschien de stroom moeten leveren om het waterstofgas via elektrolyse uit
water te maken. Dit soort verhalen, zonder enige kwantificering omtrent het potentieel van de
genoemde techniek, passen in de populaire blaadjes van de autolobby, niet in de NRC.

Het gebruik van waterstof als brandstof in auto’s heeft als grootste bezwaar dat het zeer onveilig is.
Zowel bij de distributie via pijpleidingen als bij het rijden met een van een waterstoftank voorziene
auto is het met de veiligheid slecht gesteld.
Bij toepassing van elektrolyse met behulp van elektriciteit, opgewekt in een aardgas gestookte
centrale, is de keten:    aardgas  > elektriciteit  > waterstof  > elektriciteit  > voortbewegingsenergie.
Men zou zowaar op het idee komen om auto’s op aardgas te laten rijden en waterstof maar te
vergeten.

Het totale elektriciteitsverbruik in Nederland is ruim 100 miljard kilowattuur per jaar
Dit zou opgewekt kunnen worden met (afgerond):

of   1.000.000.000  zonnepanelen van 1 vierkante meter   of               10.000  windmolens van 3 megawatt (op zee)         of        47.000.000  ton hout (of biomassa)   of        31.000.000  ton steenkool   of        29.000.000  kubieke meter aardgas   of                    250  ton verrijkt uranium

geen CO2   geen CO2   "CO2 neutraal"         81.000.000 ton CO2   52.000.000 ton CO2   geen CO2

Bij dezelfde hoeveelheid geproduceerde elektriciteit, ontstaat bij een kolengestookte centrale
1,56 keer zoveel kooldioxide (CO2) als bij een gasgestookte centrale

Het totale primaire energieverbruik in Nederland is ruim 900 miljard kilowattuur per jaar
In onderstaande tabel is voor enkele "groene" energiebronnen de benodigde oppervlakte vermeld
als percentage van het totale landoppervlak van Nederland. (= 35.054 vierkante kilometer)

of   alleen zonnepanelen         of   alleen windmolens   of   alleen biomassa

31%               110%               540%

zie: "De Ingenieur", 4 februari 2005.

Windenergie
Iedereen is er voorstander van, totdat er een windmolen in de buurt komt te staan.
NIMBY ofwel Not In My BackYard. Men ervaart of verwacht de volgende bezwaren:

Elektrische auto’s
In 2005 waren er in Nederland 7 miljoen auto’s. Per auto werd gemiddeld 17400 kilometer per
jaar gereden. Dat levert een totaalafstand op van  120 miljard kilometer per jaar. (dat is 800 keer
de afstand aarde - zon ).  Een elektrische auto verbruikt gemiddeld  200 wattuur per kilometer.
Als alle auto’s in Nederland elektrisch zouden gaan rijden, dan is hiervoor per jaar nodig:
120 × 200 =  24000 miljard wattuur =  24 miljard kilowattuur.
Voor de opwekking van deze hoeveelheid energie zijn 3 grote elektriciteitscentrales extra nodig.
Ter vergelijking:   het elektriciteitsverbruik van alle huishoudens in Nederland is  25 miljard
kilowattuur per jaar.   (7 miljoen huishoudens verbruiken elk 3560 kilowattuur per jaar)
De capaciteit van de gehele infrastructuur van het elektriciteitsnet (hoogspanningsleidingen, kabels,
transformatoren  etc.) zou dus aanzienlijk moeten worden vergroot.

De laatste tijd verschijnen er steeds meer berichten in de pers over zeer snel oplaadbare accu's
en supercaps. Leveren deze een reële oplossing voor de energievoorziening in elektrische auto's ??
Nou nee, niet echt. Een elektrische auto met een actieradius van 400 kilometer, zal bij een verbruik
van 175 wattuur per kilometer, een accu moeten hebben met een capaciteit van 70 kilowattuur.
Bij een oplaadtijd van 6 minuten (= 0,1 uur) komt men dan op een vermogen van 700 kilowatt.
Dat vereist een stroom uit het lichtnet van 3000 ampère. Dat is een 3 keer zo hoge stroom als
een elektrische trein opneemt tijdens het optrekken. Dat lijkt geen realistische oplossing.

laadcyclus van een accu
De laadcyclus van een accu bestaat uit 4 fasen:

Voor de  Opel Ampera  geldt een soortgelijk verhaal.

Vergelijking van een elektrische auto, een hybride auto en een benzine-auto,
op basis van het energieverbruik, de CO2 uitstoot en de kilometerprijs
De gegevens gelden voor een constante snelheid van 100 kilometer per uur.

elektrische auto, de  Tesla Roadster

benzine-auto, de  Opel Astra

Samenvatting   (alles per kilometer)

	energieverbruik   "well-to-wheel"	CO2-uitstoot   "well-to-wheel"	kilometerprijs
Tesla Roadster	516 wattuur	130 gram	3,40 eurocent
Toyota Prius	444 wattuur	121 gram	5,85 eurocent
Opel Astra	625 wattuur	171 gram	8,25 eurocent

Er is geen fundamenteel verschil in de CO2-uitstoot bij een zuinige benzine-auto (de Prius)
of bij een elektrische auto. Bij een benzine-auto vindt de omzetting van primaire energie naar
mechanische energie in de auto plaats. Bij een elektrische auto gebeurt dit in de elektrische
centrale. In beide gevallen ontstaat een vergelijkbare hoeveelheid CO2.
Grootschalige opwekking van duurzame energie, waarbij geen CO2-uitstoot optreedt,
zal nog zeer lang op zich laten wachten, of komt misschien wel nooit.

Kan een elektrische auto uitsluitend op "groene" energie rijden?
Vaak wordt beweerd, dat elektrische auto's op termijn, op "groene" energie zullen gaan rijden
en daarbij dan geen CO2-uitstoot meer zullen veroorzaken. De accu van een elektrische auto
wordt vrijwel altijd opgeladen door elektriciteit, afkomstig uit het lichtnet. Als bij de opwekking
van elektriciteit het aandeel van "groene" energie toeneemt, dan wordt dat aandeel natuurlijk niet
selectief door elektrische auto's verbruikt. Voorstanders van elektrische auto's willen ons dat
wel graag doen geloven. Alleen de opwekking van elektriciteit wordt iets "groener". Hooguit 15%
van de elektriciteit zal in 2020 in Nederland zonder uitstoot van CO2 kunnen worden opgewekt.
De CO2-uitstoot, die een elektrische auto indirect veroorzaakt, zou dan kunnen afnemen van
bijvoorbeeld 130 naar 110 gram per kilometer. Men moet overigens wel bedenken, dat het
elektriciteitsverbruik drastisch zal toenemen, als iedereen elektrisch gaat rijden. Het relatieve
aandeel van de "groene" energie, neemt dan af.

Kan een elektrische auto rijden op de energie die door (een paar) zonnepanelen
wordt opgewekt?
Sommige mensen fantaseren er wel eens over, om in de toekomst hun elektrische auto
te laten rijden op de energie die afkomstig is van hun eigen zonnepanelen.

De elektrische  race-auto
Toyota experimenteert momenteel (2011) met een elektrische race-auto.

De Opel Astra (of vergelijkbare auto)
Het vermogen van de motor is 74 kilowatt. Bij dit vermogen en een rendement van 25% is de
hoeveelheid verbruikte energie 296 kilowattuur per uur. De tankinhoud is 45 liter benzine, dat
is 410 kilowattuur. Bij vol vermogen rijdt de auto daar 1,4 uur op.  Bij de topsnelheid
van 165 km/uur is de actieradius 231 kilometer en het verbruik 1 liter per 5,1 kilometer.
Bij 100 km/uur is de actieradius ongeveer 820 kilometer, dus 820 / 231 = 3,6 keer zo groot.
De auto rijdt dan 8,2 uur op een volle tank. Verbruik bij deze snelheid is 1 liter per 18,2 kilometer.

Vergelijking van de actieradius van een auto met een dieselmotor en een auto met een
benzinemotor

Vergelijking verschillende vervoermiddelen in volgorde van efficiency
A = aantal kilometers per liter benzine-equivalent per vervoerde persoon

vervoermiddel	A
brandstofcel auto                                   (1 inzittende)	6
benzine auto                                          (1 inzittende)	15
elektrische auto                                     (1 inzittende)	18
hybride auto,   Prius                              (1 inzittende)	25
vliegtuig,   Jumbo                            (450 passagiers)	30
elektrische trein,   Thalys                 (377 passagiers)	50
lopen   (theoretisch)	108
elektrische trein,   Dubbeldekker     (372 passagiers)	158
elektrische fiets,   meetrappend	455
fietsen   (theoretisch)	540
Shell  eco-marathon   "urban-concept"  klasse	804

Energieverbruik van de huishoudens in Nederland in het jaar 2008
A = netto energieverbruik per huishouden
B = primair energieverbruik per huishouden in kilowatturen
C = primair energieverbruik van alle huishoudens in Nederland in miljard kilowatturen

	A	B	C
voor verlichting  etc.	3560 kilowattuur	8900	62
voor verwarming	1625 kubieke meter aardgas	14300	100
voor de auto	1444 liters benzine	13140	92
totaal		36340	254

In het jaar 2008 waren er in Nederland 7 miljoen huishoudens.

Vergelijking van verschillende soorten energiecentrales
A = vermogen per centrale (megawatt)
B = opgewekte energie per centrale in 1 jaar (megawattuur)
C = benodigd aantal centrales in Nederland
D = produktiefactor  (werkelijke jaaropbrengst / theoretische jaaropbrengst)

energiecentrale	A	B	C	D
conventionele kolen- of gascentrale	1200	8.410.000	12	80,0%
kerncentrale  Borssele	449	3.699.000	27	94,0%
getijdencentrale  La Rance in Frankrijk	320	540.000	186	19,3%
windmolenpark  in zee bij IJmuiden	120	435.000	230	41,4%
zonnetrogcentrale  Andasol in Spanje	50	170.000	588	38,8%
zon-voltaïsche centrale  Waldpolenz	40	40.000	2500	11,4%

De opgewekte energie =  vermogen × 8760 uur × produktiefactor     (een jaar heeft 8760 uren)
Het elektriciteitsverbruik in Nederland is ruim 100 miljard kilowattuur per jaar

Het Waldpolenz Solar Park is de grootste zon-voltaïsche centrale in Duitsland. Deze centrale
omvat 550.000 panelen op een oppervlakte van 1 vierkante kilometer. Voor de volledige
elektriciteitsvoorziening van Nederland zouden er dus  2500  van deze centrales nodig zijn.
Dat zijn 2500 × 550.000 = 1,375 miljard panelen bij een oppervlakte van 2500 vierkante
kilometer. Een veld van 50 bij 50 kilometer.   Zonne-energie, een realistisch perspectief ??

Let wel, het gaat hier alleen over de opwekking van  elektrische energie.
Het totale primaire energieverbruik van Nederland is ruim  900  miljard kilowattuur per
jaar. Voor de opwekking van 100 miljard kilowattuur aan elektriciteit is bij een rendement
van 40 % een hoeveelheid primaire energie nodig van 250 miljard kilowattuur.
De rest,  650 miljard kilowattuur,  moet dus ooit ook "groen" worden opgewekt.

Het probleem, dat zon-voltaïsche centrales bij een bewolkte hemel weinig, en gedurende de
nacht geen energie leveren, laten we hierbij "gemakshalve" maar even buiten beschouwing.
Bovendien is de energie-opbrengst in de wintermaanden veel minder dan in de zomer.

De produktiefactor bij bovenvermelde energiecentrales

De duurzame zeilboot van Wubbo Ockels
Dit is een groot zeewaardig zeiljacht (25 meter lang), dat in zijn eigen elektrische energiebehoefte
voorziet. Bij de maximum snelheid van 18 kilometer per uur, is het voortstuwingsvermogen van de
wind 125 kilowatt. Een deel hiervan, ongeveer 10 kilowatt wordt "afgetapt" voor de opwekking van
elektriciteit. Dit gebeurt door middel van 2 schroeven die zich aan de onderzijde van het schip
bevinden. De energie wordt opgeslagen in een loodaccu met een capaciteit van 350 kilowattuur en
een gewicht van 12 ton. Per etmaal kan aldus 240 kilowattuur worden geladen, wat voldoende is
voor 10 etmalen energieverbruik. De energiebehoefte van het schip is gemiddeld 24 kilowattuur per
etmaal. De bediening van de zeilen gebeurt elektrisch en er is veel elektronica aan boord. Bovendien
is er veel energie nodig voor warm water, koken  etc.
www.liwwadders.nl/data/nieuws/items/EEFFkZZAukDaXkKuaR.php

Teletekst 2 december 2010
Het duurzame zeilschip van voormalig astronaut Wubbo Ockels is door vandalen ernstig beschadigd.
De Ecolution heeft vele miljoenen gekost en is uitgerust met de nieuwste technieken op duurzaamheids-
gebied. Of de Ecolution nog gerepareerd kan worden is niet bekend

De superbus van Wubbo Ockels
Enkele gegevens:

Het idee is, dat de superbus op lange trajecten, op een speciaal daarvoor aangelegde baan,
met een snelheid van zo'n 200 kilometer per uur rijdt. De bus kan ook op een gewone weg
rijden en de passagiers voor de deur afzetten. De aanleg van de speciale baan is veel goedkoper
dan de aanleg van een spoorlijn. Er hoeven geen extra kunstwerken te worden gebouwd, want
de bus kan gebruik maken van bestaande tunnels en bruggen. Als toepassing wordt gedacht aan
trajecten, waarvoor ooit een spoorwegverbinding was gepland, zoals de Zuiderzeelijn van
Amsterdam naar Groningen via Lelystad.

De "World Solar Challenge"
Ook in 2005 heeft het Nuon Solar Team (voor de 3e keer) de World Solar Challenge gewonnen.
Dit is een wedstrijd (over ruim 3000 kilometer) voor voertuigen die uitsluitend door zonne-energie
worden aangedreven. Het Nuon Solar Team wordt gevormd door een aantal studenten van de
Technische Universiteit Delft, die onder begeleiding van ex-astronaut Wubbo Ockels, de
 "zonnewagen"  hebben ontworpen, resp. verbeterd. De studierichtingen van deze studenten zijn:
Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, Werktuigbouwkunde, Industrieel Ontwerpen en Informatica.
Het project wordt gesponsord door Nuon en de Technische Universiteit Delft.
De afgelegde afstand was 3021 kilometer, dwars door Australië van noord naar zuid, bij een
gemiddelde snelheid van 102,75 kilometer per uur. Enkele technische gegevens van het voertuig:

De World Solar Challenge van 2009 werd gewonnen door Japan. De doorslag werd gegeven
door de indium-gallium-arsenide zonnecellen, ontwikkeld door Sharp. Deze zonnecellen hadden
een rendement van 30%.

De Technische Universiteit Delft wint de eerste  waterstof race  ter wereld
De race met "waterstof-karts" vond op 23 augustus 2008 in Rotterdam plaats.
Enkele gegevens van het winnende voertuig:

De Shell eco-marathon
De  Shell eco-marathon  is een jaarlijkse zuinigheidswedstrijd, die gesponsord wordt door Shell.
Het doel is, om met een voertuig zo veel mogelijk kilometers af te leggen op 1 liter normale
benzine (Euro 95).   Dus op  9100 wattuur   Er zijn 2 klassen:  "prototype" en  "urban-concept"
Bij de "prototype" klasse is elke vorm van het voertuig toegestaan. Meestal lijkt het dan op een
gemotoriseerde ligfiets. Bij de "urban-concept" klasse moet het voertuig enigszins lijken op een
auto. De bestuurder moet rechtop zitten en het voertuig moet vier wielen hebben.
Behalve benzine, mogen er ook andere energiebronnen worden gebruikt, zoals:

Biobrandstof

Sinds september 2005 worden de oliemaatschappijen in Nederland verplicht, om benzine en diesel
te mengen met 2% biobrandstof. Men streeft naar 10% in 2020.

Persbericht op 9 oktober 2008:
"Het kabinet beperkt het gebruik van biobrandstoffen in benzine en diesel. Het was de bedoeling dat
volgend jaar 4,5% uit koolzaad en palmen zou bestaan. Dat wordt naar 3,75% bijgesteld. Ook voor
2010 wordt het streefcijfer verlaagd, want het lijkt het erop dat het stimuleren van biobrandstoffen
nadelig is voor de voedselproduktie in arme landen".

Het is immoreel en misdadig om kostbare landbouwgrond te gebruiken voor (grootschalige)
produktie van biobrandstof om hier onze auto's op te laten rijden, terwijl er in grote delen van de
wereld in toenemende mate hongersnood heerst. Bovendien wordt de effectieve uitstoot van CO2
door het gebruik van biobrandstoffen niet of nauwelijks verminderd.

De energie-opbrengst van houtteelt
Een site, waar men kan beleggen in hout, vermeldt:

Heteluchtmotor   (Stirling motor)
Een heteluchtmotor wordt van buitenaf verwarmd en bevat geen kleppen. De betrouwbaarheid
is daardoor zeer groot, terwijl de motor ook erg geruisloos is. Vrijwel alle energiebronnen zijn
geschikt om de motor te verwarmen, dus ook zonne-energie of aardgas.
http://techni.tachemie.uni-leipzig.de/stirling/
http://travel.howstuffworks.com/stirling-engine.htm

Energieverlies in de voedselkringloop
Als een mens graan eet, wordt 10% van het graan gebruikt voor de groei van zijn lichaam.
Met 1 kilo graan kunnen 100 gram menselijke spier-eiwitten worden gemaakt. Als dat graan aan
een varken wordt gevoerd, maakt dat dier uit 1 kilo graan 100 gram varkensvlees. Een menselijke
vleeseter kan uit die 100 gram varkensvlees nu nog maar 10 gram menselijke spier-eiwitten maken.
Dus, als 1 kilo graan direct door een mens wordt gegeten, kan hij daar 100 gram van groeien.
Als diezelfde kilo graan eerst naar een varken gaat en dan als vlees gegeten wordt, kan hij maar
10 gram groeien. Uit het oogpunt van energie, is het eten van vlees dus zeer inefficiënt.
www.animalfreedom.org/paginas/informatie/energiekringloop.html

Elektrisch scheren in vergelijking met gewoon scheren

Vergelijking van een warmwaterkruik met een elektrisch deken

Vergelijking van koken op gas met elektrisch koken
Op het eerste gezicht lijkt koken op gas veel efficiënter dan koken op elektriciteit,
maar bij nadere beschouwing moet men dit toch enigszins nuanceren
koken op gas:

Spaarlampen
Het gebruik van spaarlampen levert nauwelijks energiebesparing op.
Omdat deze lampen "toch vrijwel geen energie verbruiken", laat men ze de hele dag maar
branden en worden ze overal opgehangen.   ("rebound-effect")

Betrouwbaarheid van de levering van elektriciteit
Iedereen verwacht, dat de levering van elektriciteit voor minstens 99,99% van de tijd
is gegarandeerd. Gelukkig is dit in de praktijk aanzienlijk beter. Bij een betrouwbaarheid
van slechts 99,99% zou men gemiddeld 53 minuten per jaar in het donker zitten.

Het energieverbruik van de verlichting
Het energieverbruik van de verlichting is ongeveer  15% van het totale elektriciteitsverbruik van een
huishouden. Als men ook de verwarming van de woning en het gebruik van de auto in rekening
brengt, is het aandeel van de verlichting slechts  4%.  Als men ernst wil maken met energiebesparing,
is het beter om de verwarming wat lager te draaien en de auto af te schaffen, in plaats van zo nu en
dan het licht in de keuken uit te doen.  Kleine beetjes  helpen namelijk maar een (heel klein) beetje.!!
Ook het idee om de verlichting van autowegen te verminderen (om energie te sparen) terwijl men
daarbij het autoverkeer ongemoeid laat, zet weinig zoden aan de dijk.

De huishoudens in Nederland verbruiken  27% van de totale hoeveelheid primaire energie

Nederland verbruikt  0,65% van de wereldenergie

Een Nederlander verbruikt  53 keer zoveel energie als nodig is om in leven te blijven

1 Nederlander verbruikt in zijn leven bijna net zoveel energie als een Jumbo, die
1 keer om de aarde vliegt

In 2011 werd de  7-miljardste aardbewoner  geboren
Stel, dat we het aantal mensen op aarde zouden tellen met een snelheid van 50 per seconde
(dat is de frequentie van het lichtnet)
Dan heeft men daar  4,5 jaar  voor nodig:  (50 × 3600 × 8760 × 4,5 =  7 miljard)
(1 uur =  3600 seconden,   1 jaar =  8760 uren)

Persbericht op 14 januari 2008:
"In 2010 zullen er 1 miljard auto's en vrachtwagens op de aarde rondrijden. Momenteel zijn er
wereldwijd 942 miljoen voertuigen. Het bereiken van 1 miljard wagens tegen 2010 is slechts een
tussenfase. Ondanks de milieuproblemen groeit het wagenpark in 2015 tot 1,124 miljard stuks".

Energieën op wereldschaal, per jaar en omgerekend in kilogrammassa-equivalent
(1 kilogrammassa is equivalent aan   25 miljard kilowattuur)
netto elektriciteitsverbruik       =     20 × 10¹² kilowattuur  =             800 kilogrammassa
totaal primair energieverbruik  =   140 × 10¹² kilowattuur  =           5600 kilogrammassa
ingestraalde zonne-energie      =              10¹⁸ kilowattuur  =   40 miljoen kilogrammassa

Wattpiek
Wattpiek is het elektrisch vermogen van een zonnepaneel, bij een instraling van
1000 watt per vierkante meter en een (paneel)temperatuur van 25 graden celsius.
Bij een rendement van 12% (huidige stand van de techniek) is het elektrisch vermogen
van zo'n paneel dus 120 wattpiek.
De jaaropbrengst van 1 wattpiek is in Nederland ongeveer 850 wattuur. Een zonnepaneel
van 1 vierkante meter levert dus 120 × 850 =  102.000 wattuur =  102 kilowattuur per jaar.
Het rendement van een zonnepaneel is afhankelijk van het ingestraalde vermogen en van de
(paneel)temperatuur. (hoe warmer hoe slechter). Ook is een zonnepaneel onderhevig aan
veroudering en vervuiling. Bovendien treden er verliezen op in de "inverter". De inverter is
een schakeling die de lage gelijkspanning van het zonnepaneel omzet in een wisselspanning
van 230 volt. Hierdoor is het mogelijk om de zonne-energie terug te leveren aan het lichtnet.

Ter illustratie hieronder de gegevens van een zonnepaneel dat Eneco levert.

afmetingen van 3 panelen	3 x 1645 x 990 mm
nominaal vermogen	630 wattpiek
jaaropbrengst	536 kilowattuur
jaaropbrengst van 1 wattpiek	850 wattuur

http://prive.eneco.nl/producten_en_tarieven/producten/zonnepanelen.asp

1 paardenkracht =
het vermogen om een massa van 75 kilogram, (een mens bijvoorbeeld), in 1 seconde
1 meter omhoog te heffen.
1 paardenkracht =  75 kilogrammeter per seconde =  736 watt
De paardenkracht is in tegenstelling tot wat het woord suggereert dus geen kracht,
maar een eenheid van vermogen.

1 kilocalorie =
de hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur van 1 kilogram water
met 1 graad te verhogen.     (voor water geldt: 1 kilogram = 1 liter)
1 kilocalorie =  1,16 wattuur

1 huishouden =
de hoeveelheid elektrische energie die een gemiddeld Nederlands huishouden
in 1 jaar verbruikt.   Dat is uiteraard niet elk jaar gelijk. Voor dit verhaal geldt:
1 huishouden =  3650 kilowattuur per jaar

1 mtoe  (megaton oil equivalent) =
de hoeveelheid energie die vrijkomt bij het verbranden van 1 miljoen ton ruwe olie.
1 mtoe =  11,63 miljard kilowattuur
(dus 2 mtoe is bijna net zoveel energie als 1 kilogrammassa equivalent)

1 btu  (British thermal unit) =
de hoeveelheid energie die nodig is om 1 pound water (0,45 kilogram), 1 graad fahrenheit
(0,56 graad celsius) in temperatuur te doen stijgen.    1 btu = 0,252 kilocalorie.
10¹⁵ btu =  293 miljard kilowattuur

Overzicht van de belangrijkste vindplaatsen van fossiele brandstoffen
in procenten

	Midden    Oosten	Afrika	Noord    Amerika	Zuid    Amerika	Azië en    Oceanië	Oost    Europa	West    Europa
steenkool		6,9	37,3	3,1	35,4	6,1	11,2
aardolie	62,1	6,3	7,4	7,9	3,8	9,8	2,7
aardgas	32,5	6,4	5,5	3,9	9,3	37,3	5,2

Tabellen en grafieken

Wereldproduktie van primaire energie in 2006   (verdeling naar energiebron)

www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/table29.xls
Men kan wel "tegen steenkool" zijn, maar dat verandert niets aan het feit, dat
28% van de wereldproduktie van primaire energie afkomstig is van steenkool.

Wereldverbruik van primaire energie in 2006   (verdeling naar werelddeel)

	1015 btu	percentage
Noord Amerika	121	26
Centraal en Zuid Amerika	24	5
West Europa	86	18
Oost Europa	46	10
Midden Oosten	24	5
Afrika	15	3
Azië en Oceanië	156	33
totaal wereld	472	100

Wereldverbruik van primaire energie in 2006   (verdeling naar werelddeel)

www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/tablee1.xls

Het elektriciteitsverbruik en het totale primaire energieverbruik in 2008
in miljard kilowattuur

	elektriciteits-     verbruik	totale primaire     energieverbruik
Nederland	109	927
China	2.842	24.614
USA	3.814	26.560
Wereld	16.816	142.670

www.iea.org/stats/index.asp

Verdeling van het elektriciteitsverbruik in Nederland in 2008

	miljard     kilowattuur	percentage
industrie	43,8	40,1
huishoudens	24,8	22,7
diensten	32,8	30,0
landbouw	7,8	7,2
totaal	109,2	100,0

Verdeling van het elektriciteitsverbruik in Nederland in 2008

www.iea.org/stats/index.asp

Het totale primaire energieverbruik per inwoner per dag in 2006
(verdeling naar werelddeel)

	aantal inwoners     (x 1 miljoen)	totale energieverbruik     per inwoner per dag (kilowatturen)
Noord Amerika	439	221
Centraal en Zuid Amerika	454	42
West Europa	591	117
Oost Europa	285	130
Midden Oosten	187	103
Afrika	914	13
Azië en Oceanië	3.649	34
totaal wereld	6.519	58

www.eia.doe.gov/pub/international/iealf/tableb1.xls

Overzicht van de energiebronnen voor de opwekking van elektriciteit in enkele landen   (2008)
in miljard kilowattuur

	kern-   energie	water-   kracht	wind-   energie	zonne-   energie	geotherm.   biomassa	steenkool,   olie en gas	totaal
Nederland	4,2	0,1	4,3	0,04	6,8	92,3	107,7
België	45,6	1,8	0,6	0,04	4,6	32,3	84,9
Duitsland	148,5	27,0	40,6	4,42	29,2	387,5	637,2
Engeland	52,5	9,3	7,1	0,02	11,0	309,5	389,4
Frankrijk	439,5	68,8	5,7	0,04	5,9	54,9	574,9
Zwitserland	27,7	37,9	0,0	0,03	2,4	0,9	69,0
Italië	0,0	47,2	4,9	0,19	14,1	252,8	319,1
Spanje	59,0	26,1	32,2	2,56	4,3	189,5	313,8
Zweden	63,9	69,2	2,0	0,00	11,2	3,7	150,0
Noorwegen	0,0	140,5	0,9	0,00	0,6	0,6	142,7
Denemarken	0,0	0,0	6,9	0,00	3,9	25,5	36,4
Afrika	13,0	98,2	1,3	0,03	2,0	509,3	623,8
Japan	258,2	83,3	2,6	2,25	25,1	710,6	1082,0
China	68,4	585,2	13,1	0,17	2,4	2825,7	3494,9
Australië	0,0	12,1	3,9	0,16	2,2	238,9	257,3
USA	837,8	282,0	55,7	2,45	73,2	3101,0	4369,1
Wereld	2730,8	3288,1	218,5	12,91	271,1	13674,8	20260,8

www.iea.org/stats/index.asp

Overzicht van de energiebronnen voor de opwekking van elektriciteit in enkele landen   (2008)
in procenten.

	kern-   energie	water-   kracht	wind-   energie	zonne-   energie	geotherm.   biomassa	steenkool,   olie en gas	totaal
Nederland	3,9	0,1	4,0	0,04	6,3	85,7	100
België	53,7	2,1	0,7	0,05	5,4	38,0	100
Duitsland	23,3	4,2	6,4	0,69	4,6	60,8	100
Engeland	13,5	2,4	1,8	0,01	2,8	79,5	100
Frankrijk	76,5	12,0	1,0	0,01	1,0	9,6	100
Zwitserland	41,0	54,9	0,0	0,04	3,5	1,3	100
Italië	0,0	14,8	1,5	0,06	4,4	79,2	100
Spanje	18,8	8,3	10,3	0,82	1,4	60,4	100
Zweden	42,6	46,1	1,3	0,00	7,5	2,5	100
Noorwegen	0,0	98,5	0,6	0,00	0,4	0,4	100
Denemarken	0,0	0,1	19,0	0,00	10,7	70,1	100
Afrika	2,1	15,7	0,2	0,01	0,3	81,6	100
Japan	23,9	7,7	0,2	0,21	2,3	65,7	100
China	2,0	16,9	0,4	0,01	0,1	80,9	100
Australië	0,0	4,7	1,5	0,06	0.9	92,9	100
USA	19,2	6,5	1,3	0,06	1,7	71,0	100
Wereld	13,5	16,2	1,1	0,06	1,3	67,5	100

Energiebronnen voor de opwekking van elektriciteit, wereldwijd

groen   =  windenergie, zonne-energie, geothermisch, hout en biomassa

Windenergie en zonne-energie in enkele landen   (2008)
in miljard kilowattuur

	windenergie	zonne-energie
Nederland	4,3	0,04
Duitsland	40,6	4,42
Spanje	32,2	2,56
China	13,1	0,17
USA	55,7	2,45
Wereld	218,5	12,91

Nederland produceert wel heel erg weinig zonne-energie in vergelijking met andere landen.
Duitsland wekt  34%  van de wereldproduktie van zonne-energie op en dat is  110  keer
zoveel als Nederland

Overzicht van de toename van groene energie bij de opwekking van elektriciteit in
enkele landen, van 1990 tot 2008
in procenten

	1990	1994	1998	2002	2004	2006	2008
Nederland	1,4	2,2	5,1	5,6	6,9	9,6	10,3
België	1,0	1,4	1,3	2,1	2,3	4,5	6,2
Duitsland	0,9	1,5	2,4	5,1	7,0	8,6	11,7
Engeland	0,5	1,5	1,1	1,8	2,2	4,1	4,6
Frankrijk	0,5	0,5	0,6	1,0	1,1	1,4	2,0
Zwitserland	1,0	1,5	1,9	2,3	3,0	3,8	3,5
Italië	1,6	1,8	2,5	3,8	4,6	5,2	6,0
Spanje	0,5	0,6	1,9	5,1	8,0	10,2	12,5
Zweden	1,3	1,6	2,1	3,4	4,8	7,3	8,8
Noorwegen	0,2	0,3	0,3	0,4	0,7	1,1	1,0
Denemarken	3,3	4,9	10,6	19,1	25,6	21,8	29,7
Afrika	0,1	0,1	0,2	0,2	0,4	0,5	0,5
Japan	2,1	2,1	1,8	2,1	1,5	2,5	2,7
China	0,0	0,0	0,2	0,2	0,1	0,2	0,5
Australië	0,4	0,4	0,6	0,9	1,1	1,5	2,5
USA	2,2	2,5	2,2	2,4	2,4	2,7	3,1
Wereld	1,2	1,4	1,5	1,9	2,0	2,3	2,5

groen     =  windenergie, zonne-energie, geothermisch en biomassa
www.iea.org/stats/index.asp