Wat levert zo'n molen nou op?

[The Lawspeaker]

Groene stroom uit je gazon

Een versgemaaid gazonnetje wordt door veel progressieve mensen gezien als het toppunt van burgerlijkheid. Daar zou de komende jaren wel eens een einde aan kunnen komen, nu is ontdekt dat er veel elektriciteit vrijkomt in de bodem.

Een groot deel van alle suikers die een plant produceert uit zonlicht, verdwijnt in de bodem om de wortels te voeden. Een deel van die suikers lekt uit de wortels weg en komt terecht bij bodembacteriën, die deze afbreken. Twee Wageningse onderzoekers, Marjolein Helder en David Strik, ontdekten dat hierbij elektriciteit vrijkomt en niet zo’n beetje ook: een continu vermogen van in theorie 3 watt per vierkante meter, op jaarbasis dus zo’n 20 kWh. Ook ’s nachts gaat, in tegenstelling tot bij zonnecellen, de productie door op een iets lager niveau. Alleen als de grond stijf bevroren is, zoals tijdens een strenge winter, stokt de stroomproductie om direct na het invallen van de dooi weer op gang te komen. Een oppervlakte van 150 m2 levert dan voldoende stroom voor een zuinig gezin, leert dan een snelle berekening. In theorie althans. De in de praktijk behaalde opbrengsten zijn nog aanmerkelijk lager, leert het raadplegen van de artikelen van het duo. Ook is het lastig een techniek te vinden die het gras in leven houdt: de groei blijft ongeveer 20% achter.

Om te voorkomen dat deze techniek op de plank blijft liggen, zoals zo vaak gebeurt bij wetenschappelijk onderzoek, hebben Strik en Helder een bedrijfje opgericht om de techniek marktrijp te maken.

De Wageningse onderzoekers Hamelers en Strik hebben een manier uitgewerkt om elektriciteit uit de bodem onder planten te halen. Bron: Plant-e.

Dat deze elektriciteit vrijkomt is weinig verrassend: de energiecentrales van meercelligen, mitochondriën, werken precies zo. Mitochondriën hebben hun eigen, in nucleïnezuren iets afwijkende, DNA en zijn, vermoeden biologen, ooit, miljarden jaren geleden, zelfstandig levende bacteriën (of, waarschijnlijker, parasieten, zoals de overige Rickettsiae nog steeds zijn) geweest. Dit spanningsverschil wordt door de mitochondriën afgetapt om zo ATP en NADP(H+) te kunnen produceren, de universele energiedragers in cellen die de rest van de cel gebruikt. Deze vrij levende bodembacteriën passen dezelfde techniek toe: afbraak van suikers zodat de chemische energie door de bacterie gebruikt kan worden. Hierbij wekt de bacterie een elektrische spanning op. Beide onderzoekers tappen deze spanning rechtstreeks af met elektroden.

Juist voor een drassig land als Nederland is de techniek erg geschikt: het systeem vereist een natte bodem. Ook prettig is dat er geen natuurgebieden hoeven te worden vernield om deze bioelektriciteit te oogsten, integendeel. David Strik schat dat zeker 20% van de energiebehoefte van Nederland gedekt kan worden door deze techniek in te zetten op diverse plekken.
Helder en Strik verwachten over ongeveer een jaar of vier een werkende bacteriële biocel op de markt te kunnen brengen. Het duo is nog op zoek naar vrijwilligers en stagiairs om te helpen dat te versnellen. Wie weet wordt tegen die tijd het grasveld alsnog een onmisbare accessoire voor de weldenkende progressief.

[The Lawspeaker]

Windmolenpark Westkapelle: hoeveel dagen per jaar zichtbaar?

Het gaat dan toch gebeuren: een windmolenpark op zee nabij Westkapelle. Een consortium van Zeeuwse bedrijven ondertekenen vrijdag 16 juli 2010 een intentieverklaring. Het samenwerkingsverband bestaat uit DELTA Energy B.V., Heerema Vlissingen, Verbrugge Zeeland Terminals B.V., Zeeland Seaports, Zeeuwind en de Zeeuwse Milieufederatie (ZMf).

Tegenstanders van windmolens betogen steenvast dat windenergie duur is en zonder subsidie niet rendabel. Natuurlijk hebben zij gelijk maar is er wel een redelijk alternatief? Onze gasvoorraad is over 25 jaar toch echt wel op. De kerncentrale van de vierde generatie, zeg maar de JSF onder de centrales, superveilig, die zijn eigen afval opvreet en duurzaam, is de tekentafel nog niet ontstegen en gezien de besluit en bouwtijd is deze meer ter vervanging van de huidige Kerncentrale in Borselle die in 2033 dicht gaat. De opvolger is dan nog maar net open.

Terug naar kolen? dat schijnt niet meer te kunnen volgens de huidige overheersende klimaatopvattingen tenzij we het CO2 onder de grond pompen. Wie zijn gezond verstand gebruikt kan niet tegen zijn, en ook de genoemde prijs van 1 miljard is een koopje vergeleken bij het prijskaartje van de toekomstige duurzame kerncentrale van 10 miljard per stuk.

Is er nog een addertje onder het gras? Mogelijk wel. Bouwers en exploitanten hebben baat bij een zo kort mogelijke afstand tot de kust. Zeewaarts zijn er begrenzingen wegens vaarroutes. De exacte locatie is nog niet bekend, maar er ligt een belofte dat de molens niet zichtbaar zijn. Onder alle zicht omstandigheden? De huidige molens gaan de 100 meter makkelijk te boven en staande op de dijk bij Westkapelle zullen bij goed zicht de molens nog op een kilometer of 35 afstand goed te zien zijn. Windpark Q7 bij Ijmuiden wordt gebouwd op 25 km uit de kust en zal goed zichtbaar zijn bij helder weer. Nu is daar ook wel een zekere acceptatie in te vinden, zolang deze molens maar niet continue en dominant boven zee te zien zijn. wellicht wordt het een attractie: "Paps!, Paps! de windmolens zijn te zien!" roept Jantje straks wellicht enthousiast. Met gegeven hoogtes, locatie en bekende gemiddelde zichtomstandigheden is alles goed uit te rekenen en is alleen de vraag nog: Hoeveel dagen per jaar willen wij het windmolen park kunnen zien?

[The Lawspeaker]

Wat levert zo'n molen nou op?

Zomaar een windparkje ergens in Nederland, 10 molens op een rijtje (Hier in de Willem Annapolder in Zeeland). Meestal staat er bij hoeveel gezinnen hier stroom kunnen tappen (zolang het waait!), maar nooit staat er bij waarom de eigenaar die molens daar neer heeft gezet. Laat ons raden: voor de centen? ‘t Zou zo maar kunnen, want de berekening van Fred Udo hieronder laat zien dat windmolens jaarlijks per geinstalleerde Megawatt 37.400 Euro opleveren. In bovenstaand parkje staat 9 Megawatt en dat betekent dat de eigenaar jaarlijks een winst van 336.600 Euro maakt. Waar komt dat geld vandaan?
Fred Udo meldt: Hierbij een begroting voor een windmolenpark met de bijbehorende subsidies.

Het ingenieursbureau Pondera Consult heeft in opdracht van Senternovem een rapport uitgebracht over de kosten en baten van 5 windmolens van 3 MWatt elk.

De totale investering bedraagt 22 miljoen euro.
Dit komt neer op 1500 euro per megawatt geïnstalleerd vermogen.
De cijfers als gepresenteerd door Pondera Consult zijn enigszins gekleurd, omdat drie bijdragen in de exploitatie niet expliciet in de cijfers zijn opgenomen.


1. Het fiscale voordeel ten gevolge van de 44% Energie Investering Aftrek (EIA) bedraagt 11% van de totale investering.
Dit bedrag wordt genoemd in het rapport, maar deze subsidie wordt stilzwijgend afgetrokken. Hier nemen wij deze aftrek op als een bijdrage van 220 000 euro per jaar in de financieringskosten.

2. De prijs voor windstroom is gegarandeerd door de regering en bedraagt ruim 10 cent per kWh. De subsidie (SDE) varieert dus met de elektriciteitsprijs.
De elektriciteitsprijs op de markt wordt door Pondera Consult op 7 cent per kWh gezet, terwijl in heel 2009 de prijs onder de 5 cent staat. De werkelijke SDE subsidie is dus aanmerkelijk hoger.

3. Sinds 1 jan 2010 betalen moleneigenaren de onbalansheffing van 1 cent/kWh niet meer, dus nu betalen de consumenten die bijdrage.
De totale productie is 33 000 MWh per jaar. Het niet betalen van onbalans betekent een verborgen subsidie van in totaal 330 000 euro per jaar.
Rekenen wij met een realistische kWh prijs van 5 cent en maken wij de verborgen subsidies zichtbaar, dan komt het kosten/baten plaatje van Pondera er als volgt uit te zien. De getallen zijn afgerond op 1000 euro.



Het kosten en baten-lijstje staat in het artikel (klik dus op de koppeling).

[The Lawspeaker]

Noorwegen wil accu van Europa zijn

Noorwegen speelt een steeds nadrukkelijker rol op de internationale elektriciteitsmarkt.

Het land heeft dan ook veel te bieden: goedkope groene stroom uit de waterkrachtcentrales en de mogelijkheid om te veel geproduceerde stroom van andere landen op te slaan. De Noren zien zelfs een toekomst voor zich als 'accu' van Europa.

Overschot

Het Scandinavische land heeft z'n bijzondere positie te danken aan de geografische eigenschappen: grote hoogteverschillen en overvloedige watervoorraden. Op 600 plaatsen waar het water met grote kracht van de bergen komt, staan waterkrachtcentrales. Daarmee wordt voorzien in de gehele elektriciteitsconsumptie van de eigen bevolking.

Er blijft zelfs genoeg over om te exporteren via de stroomverbindingen met omliggende landen, waaronder Nederland.

Stroom maken

De meren in de Noorse bergen bieden daarnaast de mogelijkheid om energie op te slaan. In feite is deze vorm van energie op afroep beschikbaar. Het water verzamelt zich in een stuwmeer. Als er stroom nodig is gaan de schuiven open en loopt het water langs de turbines die er stroom van maken.

Als er geen behoefte is aan opwekking gaan de schuiven dicht en blijft de energie 'bewaard' in het waterbekken.

Plannen

Een natuurlijke accu, zo zou je het systeem van meren en waterkrachtcentrales in de Noorse bergen kunnen zien. De autoriteiten in Oslo willen die functie in de komende jaren uitbreiden, want het systeem laat zich prima combineren met nieuwe energiebronnen in landen als Duitsland, Denemarken en Nederland.

Zon en wind laten zich juist niet plannen. Soms waait het hard als weinig stroom nodig is of is er geen zon als er juist wel veel vraag is. Energieopslag wordt dus steeds belangrijker en dat zien de Noren maar al te goed.

Het artikel bevat een korte video-opname.

[The Lawspeaker]

Doorbraak: zonnecellen halen elektriciteit uit licht én hitte

De zon biedt energie op twee manier aan: via licht en via warmte. Toch gebruiken zonnecellen slechts één van de twee opties, omdat het niet mogelijk is om beide type straling tegelijkertijd op te vangen. Gelukkig is er een doorbraak! Nieuwe zonnecellen halen energie uit licht én warmte.

De nieuwe zonnetechnologie combineert fotovoltaïstische (licht) en thermische (warmte) zonne-energie. De technologie maakt gebruik van ‘fotonverbeterde thermionische emissie’ (FTE). Het proces gebruikt cesium om de efficiëntie van huidige systemen te verdubbelen. Wetenschappers van Stanford melden dat het erg makkelijk is om huidige zonnecellen te vervangen door FTE-cellen.

Op dit moment zijn fotovoltaïstische zonnecellen minder efficiënt als ze warm worden. Als zonlicht en -warmte een zonnecel raken, gaat de helft van de elektriciteit verloren. Het nieuwe Stanford-systeem gebruikt de overtollige warmte en zet deze om in elektriciteit.

De juiste coating

Alles draait om de juiste coating. Onderzoekers kwamen erachter dat een dun laagje cesium en galliumnitride (een halfgeleider) zorgden voor een hoger rendement. Des te heter het systeem wordt, des te meer elektriciteit er wordt opgewekt. Volgens de wetenschappers kunnen FTE-systemen de efficiëntie van huidige zonnecellen verbeteren met zestig procent.

Goedkoper dan olie

En dat is erg mooi, want een verbetering van dertig procent is al voldoende om zonne-energie goedkoper te maken dan olie. Een verbetering van zestig procent zorgt waarschijnlijk voor een grote revolutie.

[YOUTUBE]CEl-PfrSdb0[/YOUTUBE]

[The Lawspeaker]

Energie uit kunstmatige fotosynthese met water en kobalt

In de toekomst kan een waterfles genoeg energie opleveren voor een huishouden. Dat zegt chemicus Dan Nocera, verbonden aan het Massachusetts Institute of Technology en oprichter van het bedrijf Sun Catalytix.

Hij heeft een op kobalt gebaseerde katalysator ontwikkeld, die het mogelijk maakt energie te produceren door water te splitsen. Het is gebaseerd op dezelfde principes die fotosynthese mogelijk maakt bij planten.

Zijn methode is nog in ontwikkeling, maar Nocera claimt dat straks een tank van vijf bij zes meter in vier uur tijd genoeg water kan splitsen om een gemiddeld Amerikaans gezin een dag van stroom te voorzien: zo’n 30 KwH.

Filmpje
Meer informatie

[The Lawspeaker]

Ik ben benieuwd wat er uit komt. Stel je voor dat Nederland moderne vormen van energiewinning kan aanwenden om minder afhankelijk van het buitenland te worden én om ook nog eens tot een schonere leefomgeving te komen. Dat lijkt me een win-win situatie.

[Crossbow]

Daar sluit ik me helemaal bij aan, en aan water hebben we hier zeker geen gebrek. Afhankelijk van de watersoort zal er misschien dan nog wel ontzilt moeten worden.

[The Lawspeaker]

Daar sluit ik me helemaal bij aan, en aan water hebben we hier zeker geen gebrek. Afhankelijk van de watersoort zal er misschien dan nog wel ontzilt moeten worden.

Je kunt inderdaad op meerdere paarden wedden: bouw windmolenparken op zee (of investeer in moderne windmolens die efficiënter en minder het zicht bederven), creëer een blauwe energie- centrale bij de Deltawerken en de Afsluitdijk, zoveel mogelijk zonnepanelen en misschien nog ergens een kerncentrale bij Borsele (en een nieuwe elders voor de productie van isotopen). Als we dan ook nog eens die fotosynthese kunnen bewerkstelligen én benutten zijn we binnen

De gasvelden in de Noordzee kunnen we gebruiken voor de (uiteraard dure) export.
Als je ook nog eens nieuwe straatlantarens neerzet die hun eigen energie opwekken met zonnepanelen en kleine windturbines (zoals nu al gebeurd in Oss - zie de video-opname die al eerder heb gepost) kunnen we zelfs stroom verkopen aan het buitenland en tegelijk toch de energieopwekking decentraliseren.

Je zou bijvoorbeeld ook het wagenpark langzaam aan kunnen laten overschakelen naar waterstof en elektriciteit. Waterstof zou je dan gewoon bij een tankstation kunnen halen en hetzelfde geld voor elektriciteit die je gewoon bij oplaadpunten (bij tankstations, gewoon op straat of bij je thuis) kan halen.
Als we dan ook nog eens het hele land van Wifi voorzien kunnen we ook nog eens het werken decentraliseren. De mogelijkheden zijn dan eindeloos !

[Crossbow]

Prachtige plannen, met als doel totale energieonafhankelijkheid. Hoe het op kernenrgiegebied zit momenteel weet ik niet. Uiteindelijk heeft men in het verleden geen centrales meer bijgebouwd, vanwege het afvalprobleem. Of daar nu betere oplossingen voor zijn weet ik niet. Het afval gaat nog steeds naar zoutmijnen dacht ik.