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 ?

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  153.000 mensen per dag
Dat zijn  1 miljoen per week

Een relativerend verhaaltje over

Enkele definities en fundamentele wetten

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

energie = vermogen x tijd

eenheid:     1 joule = 1 watt x seconde

Enkele voorbeelden:

In de winkel betaalt men voor het vermogen     Thuis betaalt men voor de energie

(wat vermeld staat op bijvoorbeeld een stofzuiger) (die door de stofzuiger wordt gebruikt)

In het dagelijkse leven geldt:

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) - LED-lamp   (Led Emissing Diode) - van voedsel naar mechanische energie - benzinemotor - spaarlamp - kerncentrale - Atkinson benzinemotor   (Prius) - dieselmotor - conventionele elektrische centrale - TL-buis   (Tube Luminiscent) - 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% =  25% =  29% =  33% =  34% =  35% =  40% =  41% =  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)

Energieverbruik van een 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

Een auto verbruikt in 20 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 !!)

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".
De "kleine beetjes" helpen maar een (heel klein) beetje en geven het misleidende gevoel, dat men
heel wat doet voor het milieu en dat men daarom verder zijn gang wel kan gaan.
(met de verwarming en met de auto)
Als iedereen een beetje doet, dan zullen we maar een beetje bereiken
Zodra het comfort in het geding is, is men niet meer "thuis"

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"

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

Concentrated solar power met zonnecellen
"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.

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

Advertentie voor zonnepanelen
Citaat uit een recente advertentie voor zonnepanelen:   "Dit met Lasertechnologie ?? vervaardigde
zonnepaneel, heeft ook bij bewolkte hemel en tot laat in de avond, een hoog rendement".
Ja, het rendement is dan misschien wel hoog, maar de opbrengst is bij  bewolkte  hemel en laat in
de avond bijna nul.  Dat komt, omdat de hoeveelheid ingestraalde energie dan heel erg weinig is.

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

Zonne-energie in Nederland
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.

Waldpolenz Solar Park

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

Zonne-energie in Duitsland
Een overzicht van de momentele instraling van zonne-energie in Duitsland is te vinden op:
http://www.sma.de/de/news-infos/pv-leistung-in-deutschland.html

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

Windenergie in 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 bijna  110 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

Waterkracht

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.

Andere mogelijkheden voor de opwekking van energie

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.

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".

Biomassa in Nederland
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.

`

Energie-opslag en 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:

Warmte-kracht koppeling en de Warmtepomp

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	(40%)	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 en accu's

Oplaadbare nikkel-metaalhydride batterij   (AA-cel):

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:

De werking van de vanadium redox accu vertoont enige gelijkenis met  Bue Energy.
Ook daar wordt een membraan gebruikt, dat 2 vloeistoffen met een verschillende lading
van elkaar gescheiden houdt. De "elektrolyten" zijn hierbij zout en zoet water.

De levensduur van een oplaadbare batterij of accu
De levensduur van een oplaadbare batterij of accu wordt sterk beïnvloed door de
diepte van de ontlading
Het einde van de levensduur wordt bereikt, als de capaciteit nog maar 70% van de
nieuwwaarde is. De levensduur wordt uitgedrukt in het aantal verbruikte ontlaadcycli.

Voor lithium-ion batterijen geldt:

diepte van   de ontlading	levensduur   (ontlaadcycli)
100%	500
50%	1500
25%	2500
10%	4700

Battery University

Het effectieve aantal ampère-uren van een accu
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 van de accu, 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
steeds wordt 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:

Ook ENVIA schijnt iets nieuws te hebben. Een accu met een energiedichtheid van 400 wattuur
per kilogram

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

lopen

fietsen

De hoeveelheid mechanische energie die nodig is om 100 kilometer te fietsen

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

Vaartuigen

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.

Vliegtuig

De benzine auto

De elektrische auto

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:

Voor speciale toepassingen zoals koerierdiensten, gemeentelijke diensten en woon-werkverkeer
ligt er wel een toekomst voor elektrische auto’s in het verschiet. Daarbij neemt de luchtvervuiling
in de grote steden af, echter ten koste van de luchtvervuiling bij de elektriciteitscentrale
www.energybulletin.net/node/52736

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.? De werkelijke reden voor de vertraagde introductie
is waarschijnlijk, dat de problemen met de lithium-ion batterij nog steeds niet volledig zijn
opgelost, zoals de betrouwbaarheid en de veiligheid. (zelfontbranding).

De Toyota RAV4-EV
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

De brandstofcel 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.

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.

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  13,4%  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.
Het is merkwaardig, dat men zich wel druk maakt over kernenergie en niet over kernwapens.

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.

Teletekst 16 februari 2012
De Amerikaanse regering overweegt een drastische reductie van het aantal kernwapens, mogelijk
met 80%. Dat is veel meer dan afgesproken in het nieuwe START-verdrag met Rusland. In het meest
vergaande voorstel van het Pentagon zouden de Verenigde Staten nog 300 kernwapens overhouden.

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.

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

Het massa-energie equivalent

De Zon

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.   jan.   febr.	mrt.   apr.   mei	juni   juli   aug.	sept.   okt.   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.
Dat is gemiddeld  2,7 kilowattuur per vierkante meter per dag.

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

Brandstoffen en CO2

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.

Lichtbronnen

Enkele overwegingen bij LED-lampen

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%.
http://www.lighting.philips.com/main/lightcommunity/trends/oled/index.wpd

Vliegtuigen

Elektrische trein

Het energieverlies in de bovenleiding van een trein

Fietsen

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

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

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 actieradius van een elektrische fiets wordt gedeeltelijk bepaald door de luchtweerstand.
Onlangs kwam ik in gesprek met een echtpaar met een elektrische fiets. De man met een flink
postuur zei, dat hij een veel kleinere actieradius op zijn fiets realiseerde dan zijn tengere echtgenote.
Hij dacht dat dit veroorzaakt werd door het verschil in gewicht. Dat is niet het geval, want bij een
constante snelheid op een vlakke weg, speelt het gewicht van de berijder geen rol. (afgezien van
een verwaarloosbaar verschil in rolweerstand). Het verschil in de actieradius wordt veroorzaakt
door het verschil in luchtweerstand. De luchtweerstand is evenredig met het frontaal oppervlak van
fietser + fiets. Als het frontaal oppervlak 50% groter wordt, dan neemt de actieradius met 25% af.
Dat is gemakkelijk te berekenen via kolom B in bovenstaande tabel.

De voordelen van een elektrische fiets zijn:

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.

Elektrische centrales

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 grote conventionele centrale in Nederland.
http://en.wikipedia.org/wiki/Kashiwazaki-Kariwa_Nuclear_Power_Plant

Het totale elektriciteitsverbruik in Nederland is 109 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 927 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)

alleen zonnepanelen         alleen windmolens   alleen biomassa

31%               110%               540%

zie: "De Ingenieur", 4 februari 2005.

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

Windenergie

Elektrische auto's

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.

Persbericht op 29 december 2008:
"De elektro-auto is nog niet klaar voor een snelle opmars. De baas van Bosch, de grootste auto-
toeleverancier ter wereld, noemt de verwachtingen over elektrische auto's overdreven euforisch.
Auto's met een verbrandingsmotor zullen nog zeker twintig jaar het straatbeeld domineren"

Vergelijking van enkele elektrische auto's en de Prius
A = het energieverbruik van de motor, in wattuur per kilometer, bij 100 kilometer per uur
B = de actieradius in kilometers, bij een constante snelheid van 100 kilometer per uur
C = de energie-inhoud van de batterij in kilowattuur
D = het vermogen van de elektromotor in kilowatt
E = de acceleratie van 0 - 100 kilometer per uur, in seconden
F = de topsnelheid in kilometer per uur
G = het primaire energieverbruik in wattuur per kilometer   (G =  9100 / H)
H = het aantal kilometers per liter benzine-equivalent, bij een snelheid van 100 kilometer per uur

	A	B	C	D	E	F	G	H
General Motors EV1	130	200	26	100	8	130	450	20
Toyota  RAV-4	190	140	27	57	20	120	630	14
Tesla Roadster	150	360	54	215	4	200	500	18
Tesla model S	150	250	38	120	6	190	500	18
Nissan Leaf	137	175	24	80	----	145	450	20
Toyota FT-EV	----	90	----	45	----	100	----	----
Toyota Prius	120	1000	----	73 / 60	10	180	355	25

De "plug-in" hybride auto

Voor de  Opel Ampera  geldt een soortgelijk verhaal.

Vergelijking elektrische auto, hybride auto en benzine-auto

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)

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

Vergelijking vervoermiddelen

Vergelijking energiecentrales

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

Enkele projecten van Wubbo Ockels

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
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.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Superbus_(bus)

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

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:

Energieverlies in de voedselkringloop

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.
Als iedereen een beetje doet, dan zullen we maar een beetje bereiken
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)
elektriciteitsverbruik             =     20 × 10¹² kilowattuur  =             800 kilogrammassa
totaal primaire energie          =   140 × 10¹² kilowattuur  =           5600 kilogrammassa
ingestraalde zonne-energie   =              10¹⁸ kilowattuur  =   40 miljoen kilogrammassa

Enkele eenheden

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

1 kilocalorie =  1,16 wattuur
1 kilocalorie is de hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur van
1 kilogram water met 1 graad celsius te verhogen.

1 huishouden =  3650 kilowattuur per jaar =  10 kilowattuur per dag
1 huishouden is de hoeveelheid elektrische energie die een gemiddeld
Nederlands huishouden in 1 jaar verbruikt.
Dat is een continu vermogen van  417 watt     (417 × 8760 = 3650 kilowattuur)
Dat is uiteraard niet elk jaar hetzelfde, maar in dit verhaal wordt verder met deze
hoeveelheid gerekend.
Een huishouden bestaat (statistisch gezien) uit 2,28 personen.
In 2008 werd 3560 kilowattuur per huishouden verbruikt.

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

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

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   (2009)
in miljard kilowattuur

	kern-   energie	water-   kracht	wind-   energie	zonne-   energie	geotherm.   biomassa	steenkool,   olie en gas	totaal
Nederland	4,2	0,1	4,6	0,05	7,8	96,8	103,5
België	47,2	1,8	1,0	0,17	5,3	35,7	91,2
Duitsland	134,9	24,7	38,6	6,58	41,9	345,7	592,5
Engeland	69,1	8,9	9,3	0,02	12,4	275,9	375,7
Frankrijk	409,7	61,9	7,9	0,17	6,1	55,9	542,2
Zwitserland	27,7	37,5	0,0	0,05	2,4	0,8	68,5
Italië	0,0	53,4	6,5	0,67	10,0	216,6	292,6
Spanje	52,8	29,2	37,8	6,04	4,5	163,6	293,8
Zweden	52,2	66,0	2,5	0,00	12,2	3,9	136,7
Noorwegen	0,0	127,1	1,0	0,00	0,4	4,4	132,8
Denemarken	0,0	0,0	6,7	0,00	4,0	25,6	36,4
Rusland	163,6	176,1	0,0	0,00	3,1	649,2	992,0
Afrika	12,8	101,3	1,7	0,03	2,2	514,9	632,8
Japan	279,8	82,1	3,0	2,80	24,3	656,0	1047,9
China	70,1	615,6	26,9	0,32	2,4	3019,2	3734,7
Australië	0,0	12,3	3,8	0,27	2,8	241,8	260,9
USA	830,2	298,4	74,2	2,50	72,9	2892,9	4188,2
Wereld	2696,8	3329,2	273,2	21,00	298,2	13447,2	20132,2

www.iea.org/stats/index.asp

Overzicht van de energiebronnen voor de opwekking van elektriciteit in enkele landen   (2009)
in procenten.

	kern-   energie	water-   kracht	wind-   energie	zonne-   energie	geotherm.   biomassa	steenkool,   olie en gas	totaal
Nederland	3,7	0,1	4,0	0,04	6,8	85,3	100
België	51,8	1,9	1,1	0,18	5,9	39,2	100
Duitsland	22,8	4,2	6,5	1,11	7,1	58,4	100
Engeland	18,4	2,4	2,5	0,01	3,3	73,4	100
Frankrijk	75,6	11,5	1,5	0,03	1,1	10,3	100
Zwitserland	40,5	54,8	0,0	0,07	3,5	1,1	100
Italië	0,0	18,3	2,2	0,23	5,2	74,0	100
Spanje	18,0	9,9	12,9	2,06	1,5	55,7	100
Zweden	38,2	48,3	1,8	0,00	8,9	2,8	100
Noorwegen	0,0	95,7	0,7	0,00	0,3	3,3	100
Denemarken	0,0	0,1	18,5	0,01	11,1	70,4	100
Rusland	16,5	17,8	0,0	0,00	0,3	65,4	100
Afrika	2,0	16,0	0,3	0,00	0,1	81,4	100
Japan	26,7	7,8	0,3	0,26	2,3	62,6	100
China	1,9	16,5	0,7	0,01	0,1	80,8	100
Australië	0,0	4,7	1,5	0,10	1,1	92,7	100
USA	19,8	7,1	1,8	0,06	1,7	69,1	100
Wereld	13,4	16,5	1,4	0,10	1,5	66,8	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