Energie uit biomassa: klimaatneutraal of toch niet?

Energie uit biomassa: klimaatneutraal of toch niet?

Het is een thema dat al wel eens durft opduiken in een van de vele klimaatdebatten. Is de energie die wordt opgewekt in biomassacentrales effectief zo klimaatneutraal als de naam doet uitschijnen? De brandstof voor biomassacentrales kan bestaan uit organische materialen zoals hout, gft-afval, plantaardige oliën en geteelde gewassen. Doordat gewassen steeds opnieuw groeien, is de voorraad van de grondstoffen oneindig en mag men spreken van een hernieuwbare energiebron. Deze hernieuwbare energiebron heeft de weersonafhankelijkheid als groot voordeel ten opzichte van zonne-energie of windenergie. Bij het verbrandingsproces in biomassacentrales komt ten gevolge van de verbranding koolstofdioxide (CO2) vrij. Tijdens de levenscyclus van planten wordt koolstofdioxide opgenomen uit de omgeving en zuurstof afgegeven aan de omgeving, er is dus een gesloten koolstofcyclus. Toch is een gesloten koolstofcyclus niet noodzakelijk milieuvriendelijk. Als het verbrandingsproces plaatsvindt met organisch afval kan men de cyclus aanschouwen als milieuvriendelijk. Hierbij is het echter van belang dat men het afval op geen andere manier een nieuw leven kan inblazen. Een voorbeeld hiervan is oud papier dat kan gerecycleerd worden. Houtkap tast het milieu harder aan dan recyclage. Het al dan niet plaatsen van een biomassacentrale zou bepaald moeten worden a.d.h.v. de beschikbare biologische brandstoffen. Niet alle brandstoffen zijn namelijk even duurzaam. Zo is overexploitatie van bossen een fout signaal in het klimaatverhaal. Om de CO2-uitstoot te laten dalen dienen nieuwe bossen gecreëerd te worden. Als ontbossing gebeurt ten gevolge van de vraag naar brandstof voor de biomassacentrales wordt een totaal fout signaal gegenereerd. Massale houtkap vormt namelijk een desastreuze bedreiging van ecosystemen.  Ook het telen van gewassen als brandstof voor biomassacentrales is een gevoelige situatie. Hierbij...
Van klimaatwetenschap tot klimaatmaatregelen

Van klimaatwetenschap tot klimaatmaatregelen

Klimaat en broeikasgassen Het klimaat op aarde is het resultaat van een complex evenwicht tussen ingaande en uitgaande energiestromen. De binnenkomende energie is zo goed als volledig afkomstig van onze zon. Net zoals de zon energie uitstraalt, verliest de aarde energie door middel van straling. Indien onze atmosfeer geen broeikasgassen zou bevatten, zou de uitgaande stralingsenergie van de aarde helemaal niet tegengehouden worden, wat zou leiden tot een gemiddelde aardoppervlaktetemperatuur van -18°C. Gelukkig zorgen broeikasgassen, voornamelijk waterdamp en CO2, ervoor dat ons klimaat een evenwichtstemperatuur van gemiddeld 15°C bereikt. Broeikasgassen absorberen namelijk delen van het lichtspectrum en stralen het erna terug geleidelijk uit, waardoor een deel van de uitgestraalde energie van het aardoppervlak niet ontsnapt maar ons terug bereikt.  Klimaatopwarming Het is dus niet de aanwezigheid, maar wel de overmaat aan broeikasgassen die de opwarming van ons klimaat veroorzaakt. De concentratie van CO2 en methaan stegen sinds het begin van de industriële revolutie in 1750 van 280ppm* en 700 ppb* naar respectievelijk 415ppm en 1850ppb. Maar het ene broeikasgas is het andere niet. Zo verwarmen de broeikasgassen methaan (CH4) en stikstofoxide (N2O) per ton onze atmosfeer ongeveer zo’n 28 en 265 keer meer op dan CO2 dat doet. Deze waardes worden het aardopwarmingsvermogen of Global Warming Potential (GWP) van een gas genoemd. Door het gebruik van deze GWP-waarden kan de globale uitstoot van alle broeikasgassen samengenomen worden tot een CO2-equivalente uitstoot. Feedback mechanismen De opwarming van het klimaat blijft niet beperkt tot de directe gevolgen van verhoogde concentraties broeikasgassen. Enerzijds bestaan er positieve terugkoppelingen die de opwarming versterken. Zo zorgt een stijgende temperatuur ervoor dat er meer waterdamp opgenomen...
Waterstof: van hype naar hoop

Waterstof: van hype naar hoop

Waterstof is al vaker verkocht als één van de ster technologieën in de transitie naar een duurzame economie, toch blijft een grote doorbraak uit. Is een grootschalige introductie van waterstof in onze economie realistisch? Wat zijn de voordelen en nadelen van waterstof? Een korte introductie. Ten eerste is het belangrijk om te weten dat waterstof een energiedrager is, het is dus geen energiebron (zoals bv. steenkool). Er is waterstof in overvloed op de wereld, echter komt het steeds voor in combinatie met andere elementen zoals bijvoorbeeld in water. Daarom moet het via een speciaal proces afgesplitst worden. Naargelang welk proces hiervoor gebruikt wordt onderscheidt de World Energy Council (WEC) 3 verschillende soorten: groene, blauwe en grijze waterstof. Groene waterstof wordt geproduceerd door een proces genaamd electrolyse: hierbij wordt water gesplitst in waterstof en zuurstof, door gebruik te maken van hernieuwbaar geproduceerde elektriciteit. Het ontleent zijn naam aan het feit dat er geen koolstof uitstoot is. Blauw en grijze waterstof worden via hetzelfde proces geproduceerd door het hervormen (‘reforming’) van stoom, maar deze stoom wordt opgewekt met fossiele brandstoffen (bv. gas of olie). Dit process stoot daarom ook CO2 uit, bij grijze waterstof wordt deze losgelaten in de atmosfeer en bij blauwe waterstof wordt 80% tot 90% van de CO2 gecapteerd en opgeslagen. Na productie kan waterstof als brandstof gebruikt worden, in een verbrandingsmotor of om elektriciteit te maken. Een belangrijk aspect van waterstof is dat er bij gebruik, ongeacht de productiemethode, geen koolstof uitstoot vrijkomt. Waterstof kent verschillende interessante toepassingen. Ten eerste kan het gebruikt worden als opslag voor elektriciteit. Batterijen zijn momenteel namelijk enkel geschikt voor korte termijn...
Hoe fast chargers elektrische bussen mogelijk maken

Hoe fast chargers elektrische bussen mogelijk maken

Ze zijn u misschien al opgevallen, de nieuwe palen die aan de bushalte van Heverlee campus uit de grond rijzen. Hoewel ze letterlijk in de schaduw staan van de imposante autogarage van Imec en KU Leuven, zijn deze constructies minstens even interessant. Het gaat namelijk om fast chargers, snelle laadpalen voor elektrische en hybride bussen, die een klassieke verbrandingsmotor (met diesel of benzine) combineren met een elektrische motor en batterij. Een belangrijk struikelblok voor elektrisch rijden is de laadtijd. Hier heeft elektrisch aangedreven openbaar vervoer minder last van dan elektrische privé voertuigen. Aangezien een bus regelmatig stilstaat, hetzij aan een halte tijdens het in- en uitstappen, hetzij aan een terminus tussen twee ritten, ontstaan er automatisch gelegenheden om de batterijen op te laden. In deze sector heet dit opportunity charging. Volgens dit principe laadt een bus altijd kleine beetjes op om zo het volgende laadpunt met zekerheid te kunnen bereiken en dit zonder extra tijdverlies of dus vermindering van oplaadefficiëntie. De fast chargers bieden hiervoor een vermogen tot 600kW. Ter vergelijking: een tank van 30 liter diesel vullen op twee minuten komt overeen met een thermisch vermogen van ongeveer 9MW. Ondanks de veel grotere efficiëntie van elektrische motoren ten opzichte van verbrandingsmotoren, moet een bus dus wel wat langer of vaker aan de laadpaal hangen dan een gemiddelde tankbeurt. De fast chargers in Heverlee maken deel uit van ambitieuze plannen die De Lijn heeft in Leuven en de rest van Vlaanderen. Leuven heeft reeds de meest groene busvloot van Vlaanderen, met een percentage hybride bussen groter dan 60 percent. Vanaf dit najaar krijgt Leuven ook de eerste volledig elektrische...
Elektrisch vliegen: het gat in de lucht?

Elektrisch vliegen: het gat in de lucht?

Brussels Airport was dit jaar al goed voor 178 296 vluchten (landing en vertrek) in de periode van januari tot eind september. Een cijfer dat ongeveer constant is ten opzichte van vorige jaren. Globaal gezien groeit het totale aantal vluchten echter nog altijd jaarlijks en alles wijst erop dat deze globale trend zich ook de komende jaren nog gaat doorzetten. De luchtvaart is namelijk het transportmiddel bij uitstek voor snel transport van goederen en mensen over grote afstanden. Het overgrote aandeel van de vliegtuigen vliegen echter nog steeds op een koolwaterstof brandstof (zoals kerosine) en vormen dus een bron van CO2-emissies. Volgens IEA (International Energy Agency) was de luchtvaart verantwoordelijk voor 2,5% van de globale energie gerelateerde CO2-emissies in 2018. Tegelijkertijd is een sterke daling van de CO2-emissies noodzakelijk om de klimaatverandering en de gevolgen hiervan tot een aanvaardbaar niveau te beperken. De Europese Commissie bijvoorbeeld publiceerde hiertoe zijn visie voor een klimaatneutraal Europa tegen 2050. Om die reductie in CO2-emissies te realiseren zonder het snel transport over grote afstanden (en de verwachte groei) drastisch te decimeren is er nood aan volwaardige alternatieven voor de klassieke luchtvaart. Een volwaardig alternatief voor de klassieke luchtvaart moet milieuvriendelijk zijn zonder reductie in transporttijd, -capaciteit, -bereik en comfort voor personentransport. Eén van deze potentiële volwaardige alternatieven voor de hedendaagse luchtvaart zouden elektrisch aangedreven vliegtuigen kunnen zijn, op voorwaarde dat de elektriciteit opgewekt wordt door hernieuwbare bronnen.  Binnen de luchtvaart wordt vaak het onderscheid gemaakt tussen korte afstands- en lange afstandsvluchten. Om een grens te definiëren tussen die twee beschouwt men korte afstandsvluchten vaak als vluchten korter dan 1000 tot 1500 km, al...