Wat is aardwarmte en wat is het belang van aardwarmte in de energievoorziening?

Aardwarmte wordt ook wel geothermie genoemd. Deze warmte kan worden gebruikt voor het winnen van energie. Aardwarmte is een temperatuurverschil tussen de oppervlakte van de aarde en de aardlagen die onder het oppervlakte zitten. De term aardwarmte wordt vooral gebruikt voor het winnen van warmte in ondiepe aardlagen. Als warmte wordt gewonnen uit diepere aardlagen wordt gesproken over geothermie. Bij geothermie is de temperatuur van de warmte die gewonnen wordt uit de aardbodem over het algemeen hoger dan bij aardwarmte. De aardkorst is niet overal even dik. In sommige gebieden nabij actieve vulkanen hoeft men de warmte niet heel diep uit de aardkorst te halen om een significant temperatuurverschil te krijgen. In vulkanische gebieden zoals bijvoorbeeld IJsland is de geothermische warmte zeer ondiep in de aardkorst te winnen. Het winnen van energie uit deze warmte is daardoor rendabel.

Aardwarmte is goed voor het milieu
Aardwarmte is een goede ontwikkeling. Er zijn verschillende voordelen die aardwarmte interessant maken voor de winning van energie. Zo is aardwarmte duurzaam omdat het niet op kan raken. Het is ook veilig omdat er geen verbranding plaatsvindt. Daarnaast is aardwarmte milieuvriendelijk juist omdat er geen verbranding plaatsvind. Hierdoor zorgt het toepassen van aardwarmte er voor dat er geen gebruik gemaakt hoeft te worden van fossiele brandstoffen zoals gas. Ook een elektrische verwarming draagt bij aan een verhoging van de CO2 uitstoot omdat in Nederland veel elektriciteit nog afkomstig is van kolencentrales zwaar kolen worden verbrand. Bij de verbranding van kolen komt ook CO2 vrij. Aardwarmte komt uit de aarde en zorgt er voor dat de voorraad fossiele brandstoffen minder snel opraakt. Doordat er geen CO2 vrijkomt tijdens het aardwarmteproces is aardwarmte milieuvriendelijk.

Aardwarmte in Nederland
In Nederland en andere Europese landen is de toepassing van aardwarmte in de energievoorziening nog in een beginstadium. Verwacht wordt dat deze techniek wel verder zal worden uitgebreid en meer worden toegepast. De toepassing van aardwarmte gebeurd nu nog veel in gebouwen en kassen. De bedoeling is dat ook woningen gebruik gaan maken van aardwarmte als verwarming. Den Haag is de eerste stad van Nederland waar aardwarmte voor woningen wordt gebruikt.

Warmte en koude opslag
Koude- en warmteopslag is ook een techniek die wordt gebruikt voor energieproductie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van grondwater. Dit wordt in Nederland vanaf een diepte van 100 meter opgepompt. Dit water is warmer dan het oppervlaktewater dat zich op de aarde bevindt. Doordat het grondwater warmer is kan dit water warmte afgeven. In de winter of koude periode kan dit grondwater worden gebruikt om gebouwen en utiliteit te voorzien van een basisverwarming. Nadat het water de warmte in de gebouwen en utiliteit heeft afgegeven wordt het water koeler. Het afgekoelde grondwater wordt vervolgens weer in de aardbodem gepompt om vervolgens weer door de aarde opgewarmd te worden. In de zomer kan men minder warm grondwater ook gebruiken als koelwater.

Wat is biomassa en waar wordt biomassa voor gebruikt?

Biomassa kan worden gebruikt als brandstof voor het maken van een vuur. Tot op de dag van vandaag wordt biomassa voornamelijk in ontwikkelingslanden voor dit doel gebruikt. Het vuur kan dienen als verwarming maar ook om eten op te koken en te braden. Vuur kan ook worden gemaakt op basis van fossiele brandstoffen zoals olie en gas. Biomassa bestaat echter uit organisch materiaal. Hout is een veelgebruikte soort biomassa.

Daarnaast kunnen ook plantenresten en andere organische materialen al biomassa worden gebruikt. Mensen maken al heel lang gebruik van hout als brandstof voor vuur. De mens heeft als enige van alle levende wezens geleerd om vuur te maken en te beheersen. Door de jaren heen hebben mensen echter steeds weer nieuwe brandstoffen ontdekt en uitgevonden. Het gebruik van biomassa is echter nooit verdwenen. Ook nu wordt biomassa nog veel gebruikt.

Wat is biomassa precies?
Hout en houtsnippers zijn veel voorkomende vormen van biomassa. Vooral hout van snelgroeiende bomen wordt veel gebruikt. Hierbij kan gedacht worden aan het hout van de populier en de wilg. Naast deze soorten van biomassa worden ook andere organismen gebruikt zoals olifantsgras. Ook meststoffen kunnen worden gebruikt als biomassa. In de praktijk wordt de mest van varkens, koeien en kippen gebruikt. Deze meststoffen zijn de afvalstoffen van boerderijen, veehouderijen en andere agrarische bedrijven. Deze afvalstoffen worden als biomassa hergebruikt. Dit is een soort recycling van afvalstoffen.

Natte en droge biomassa
Biomassa kan worden onderverdeeld in droge en natte biomassa. Droge biomassa bestaat uit droog hout zoals afvalhout en droog groenafval. Droge biomassa kan goed worden verbrand. Natte biomassa is bijvoorbeeld mest maar ook slib. Daarnaast kan GFT (groene fruit en tuin) afval worden gebruikt als natte biomassa. Deze biomassa kan worden gedroogd zodat het kan worden verbrand. Daarnaast wordt natte biomassa ook wel vergist. Doormiddel van vergisting kan natte biomassa namelijk ook worden omgezet in energie.  

Toepassing van biomassa
Biomassa wordt tegenwoordig niet alleen maar gebruikt als brandstof voor een eenvoudig vuur. Doormiddel van vergassing en verbranding kan biomassa ook worden omgezet in energie. In kolencentrales wordt tegenwoordig ook een deel biomassa verstookt. Door biomassa in kolencentrales te verbranden hoeven minder kolen te worden gebruikt. Daarnaast hoeven er ook geen aparte centrales gebouwd te worden die energie kunnen opwekken uit biomassa. De regering van Nederland wil het meestoken van biomassa in kolencentrales verplichtten. Hierdoor worden minder kolen verstookt. Ondanks dat zorgt het verstoken van biomassa ook voor een hogere CO2 uitstoot.

Biomassa is CO2 neutraal
Biomassa zorgt bij verbanding voor een CO2 uitstoot. Dit gebeurd ook bij het verbranden van fossiele brandstoffen. Bij fossiele brandstoffen wordt echter puur CO2 in de lucht geblazen tijdens de verbranding. Bij biomassa heeft het organisme zoals bijvoorbeeld de boom eerst geleefd. Tijdens dit leven hebben bomen en planten eerst CO2 opgenomen uit de lucht. De broeikasgassen worden door bomen en platen omgezet in zuurstof. Na verbranding stoten ze weer CO2 uit waardoor het gecompenseerd. Biomassa is hierdoor in feite CO2 neutraal.

Waarom wordt koolstofdioxide CO2 als natuurlijk koudemiddel toegepast?

Koolstofdioxide wordt ook wel aangeduid met CO2 en is net als ammoniak een natuurlijk koudemiddel. In tegenstelling tot ammoniak is CO2 niet giftig. Daarnaast is het niet brandbaar en ook niet explosief. Dit zijn eigenschappen die er voor zorgen dat CO2 veiliger gebruikt kan worden dan ammoniak. In koelers van productieruimtes en in opslagruimtes kan men gebruik maken van CO2. Mochten er bepaalde ongelukken gebeuren in het bedrijf zoals brand dan zorgt de aanwezigheid van CO2 niet voor een verhoogd risico voor de werknemers, het bedrijfspand en de directe omgeving. Naast de toepassing van CO2 als koudemiddel kan CO2 ook worden gebruikt als koudedrager. Bij deze toepassing wordt het CO2 deel gekoeld door gebruik te maken van een cascade installatie. In deze installaties wordt CO2 rondgepompt en samengeperst door compressoren.

Eigenschappen van CO2 in koelinstallaties
CO2 wordt als natuurlijk koudemiddel populairder. Dit heeft te maken met de veiligheid van dit koudemiddel en daarnaast ook met de milieuvriendelijkheid. In tegenstelling tot chemische koudemiddelen is CO2 niet schadelijk voor het milieu. De Europese eisen omtrent (F-gassen) worden steeds strenger. Freon-12  is een chloorfluorkoolstofverbinding  (cfk’s) die in het verleden wel werd gebruikt in koelinstallaties omdat ammoniak te gevaarlijk zou zijn. Freon-12 is echter zeer schadelijk voor de ozonlaag daarom mag Freon niet meer worden gebruikt in koelinstallaties. De wet en regelgeving omtrent koeltechniek stelt eisen aan de milieuvriendelijkheid van koelinstallaties. Deze strengere regelgeving zorgt er voor dat veel bedrijven naar andere koelmiddelen zoeken dan de chemische koelmiddelen die nog (te) veel worden gebruikt. Toch is CO2 niet in alle gevallen een uitstekende oplossing. Zo is de toepassing van CO2 als koudedrager in een vriesinstallatie ongeveer 10 tot 15 procent duurder dan wanneer ammoniak wordt toegepast. Daarnaast kunnen andere koelmiddelen betere (koel)eigenschappen hebben die ze geschikt maken voor een bepaalde toepassing. De overheid subsidieert momenteel het gebruik van CO2 als koelmiddel om de kosten van dit koelmiddel voor bedrijven aantrekkelijker te maken. Hierdoor hoopt de overheid te stimuleren dat CO2 als koelmiddel wordt gebruikt in plaats van milieuonvriendelijke koelmiddelen.

Wat is CO2 en waarom moet de CO2 uitstoot zoveel mogelijk worden beperkt?

CO2 is een kleurloos en reukloos gas. Het wordt ook wel kooldioxide of koolstofdioxide genoemd en komt voor in de atmosfeer van de aarde. CO2 is de bruto formule van een anorganische verbinding tussen zuurstof een koolstof. De hoeveelheid CO2 neemt op aarde jaarlijks toe. Dit draagt bij aan de opwarming van de aarde. Deze opwarming van de aarde moet zoveel mogelijk worden beperkt. Daarom wordt er wereldwijd veel aandacht besteed aan het beperken van de CO2 uitstoot. In internationale verdragen proberen landen onderling afspraken vast te leggen waarin een maximum is vastgesteld aan de CO2 die een land jaarlijks in de atmosfeer mag uitstoten.

Hoe ontstaat CO2 uitstoot?
Het overgrote deel van de CO2 uitstoot in de atmosfeer wordt veroorzaakt door de verbranding van verschillende fossiele brandstoffen. Fossiele brandstoffen worden gebruikt om als brandstof te dienen voor bijvoorbeeld auto’s, machines en elektriciteitscentrales. Hierbij worden de fossiele brandstoffen verbrand. Voorbeelden van fossiele brandstoffen die veel worden gebruikt zijn aardolie, aardgas en steenkool. Door het verbanden van deze fossiele brandstoffen kan warmte worden gecreëerd en daarnaast kan de fossiele brandstof bij verbranding worden omgezet in elektriciteit en mechanische energie.  Een nadeel van deze verbranding is wel dat er CO2 wordt uitgestoten in de atmosfeer.

Wat is het broeikaseffect?
Dit effect, wordt zoals de naam al aangeeft, vergeleken met een broei kas. Broeikassen zijn glazen of plastic overkappingen die meestal in de buitenlucht worden geplaatst. De zon schijnt met haar stralen door het glas of het plastic heen. Hierdoor krijgen de planten in de kas warmte door kortgolvige straling. De warmtestraling wordt echter ook teruggekaatst door alles wat in de kas aanwezig is. Deze teruggekaatste straling is echter langgolvige staling. Echter het glas of plastic van de kas zorgt er voor dat de langgolvige straling slechts in beperkte mate wordt teruggekaatst naar de omgeving buiten de kas. Hierdoor blijft een groot deel van de warmte in de kas aanwezig. Zo werkt het ook met de aarde. CO2 absorbeert  infrarode straling. Hierdoor wordt de langgolvige uitstraling van de zonnewarmte die wordt teruggekaatst naar de ruimte vermindert. Doordat de langgolvige straling van de zon niet geheel meer wordt teruggekaatst naar de ruimte houdt de aarde een deel van de warmte in haar atmosfeer. Het gevolg is dat de aarde opwarmt.

Wat zijn de gevolgen van een opwarming van de aarde?
Wereldwijd zijn er verschillende instanties die zich bezig houden met de klimaatontwikkelingen op aarde. Een bekende instantie die zich bezig houdt met de klimaatontwikkelingen is het Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC. Dit is een organisatie van de Verenigde Naties en is in 1988 opgericht. Deze instantie doet zelf geen onderzoeken maar evalueert onderzoeken over klimaatontwikkelingen op aarde. Naast het IPCC zijn er verschillende andere instanties over de wereld verspreid die de gevolgen van CO2 uitstoot onderzoeken. Ze proberen de gevolgen van het broeikaseffect in kaart te brengen. Dat de aarde opwarmt is duidelijk maar de gevolgen van deze opwarming zijn moeilijk vast te stellen. Hieronder heerst tussen de onderzoeksinstanties verdeeldheid.

  • Een belangrijk gevolg van de opwarming van de aarde is dat de zeespiegel zal stijgen. Dit heeft te maken met het smelten van de poolkappen. Daardoor zullen meer mensen getroffen kunnen worden door overstromingen wanneer er niet tijdig dijken worden verhoogd.
  • Bepaalde gebieden in de wereld kunnen gaan uitdrogen. Er zullen door de opwarming van de aarde waarschijnlijk meer woestijnen ontstaan. Dit zal voornamelijk gebeuren in gebieden die op dit moment al warm zijn zoals het Midden-Oosten en India.
  • Daarnaast zal de opwarming van de aarde er toe bijdragen dat het klimaat over de hele wereld verandert. Dit heeft niet alleen met een toename van de temperatuur te maken. Ook het neerslagpatroon zal waarschijnlijk veranderen.
  • Door het veranderen van het klimaat en het weer zullen verschillende ecosystemen verdwijnen of opschuiven. Hierdoor kunnen diersoorten uitsterven of zich naar andere gebieden verplaatsen.
  • Daarnaast zal er wereldwijd veel verzuring optreden. Het zeewater zal verzuren waardoor het leven in het zeewater wordt aangetast. Koraalriffen zullen met uitsterven worden bedreigd.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de gevolgen van een broeikaseffect op aarde. Deze voorbeelden worden in verschillende publicaties genoemd. Het is echter onduidelijk in welke mate deze gevolgen zullen plaatsvinden en bij welke temperatuurtoename. Feit is wel dat de opwarming van de aarde de leefomstandigheden voor veel mensen en dieren verslechtert. Nederland zal door de verwachte stijging van de waterspiegel aanzienlijk moeten investeren in haar deltawerken waaronder het verstevigen en verhogen van haar dijken.

Wat kan tegen het broeikaseffect worden gedaan?
Nederland is hard bezig om zo zuinig mogelijk met fossiele brandstoffen om te gaan. De CO2 uitstoot wordt zoveel mogelijk beperkt. Mensen maken gebruik van zonnepanelen waardoor ze voor een deel hun eigen energie opwekken. Hierdoor hoeven kolencentrales minder energie te produceren. Er zijn zelfs plannen om het Waddeneiland Ameland geheel zelfvoorzienend te laten zijn op het gebied van energie. Daarnaast wordt er geïnvesteerd in de ontwikkeling van energiezuinige, lichte elektrische auto’s.

Ook het recyclen van afval behoort tot een belangrijk element van het beperken van de CO2 uitstoot. Veel afval bestaat uit grondstoffen die uit het aardoppervlak worden gehaald. Voorbeelden hiervan zijn plastics maar ook metalen. Wanneer deze materialen worden hergebruikt hoeven er minder delfstoffen uit de aarde worden gehaald. Daarnaast kost recyclen vaak minder energie dan het gehele proces waarbij delfstoffen gewonnen moeten worden en vervolgens in de juiste vorm moeten worden gebracht. Plastics zijn daarnaast zeer duurzaam. Dit is een voordeel want het gaat lang mee. Een nadeel hiervan is dat plastics in de natuur nauwelijks oplossen. Daarom is het goed dat plastics worden gerecycled.

Nederland loopt hierin niet voorop maar doet wel mee. Nederland is wereldwijd echter een klein dichtbevolkt land en kan in haar eentje nauwelijks de totale CO2 uitstoot van de wereld beperken. Grote landen zoals China, Rusland en de VS hebben meer invloed op de totale uitstoot. Gelukkig hebben deze landen langzamerhand ook een positieve houding gecreëerd ten opzichte van duurzame energie. Wanneer die landen eenmaal duurzaamheid hoog op de agenda zetten is de kans groot dat de CO2 uitstoot omlaag gaat. Dit is van belang voor de leefbaarheid van de gehele aarde en alles wat daarop leeft.

Duurzaamheid op de werkvloer

Duurzaamheid op de werkvloer is naar mijn mening niet samen te vatten in één daad maar meer in een pakket van daden en activiteiten die verspilling tegen gaan. Het is hierbij van belang om na te gaan welke activiteiten op de werkvloer plaatsvinden en in welke mate deze nut hebben. De verspilling op kantoor kan zich richten op een tweetal hoofdgebieden: verspilling van grondstoffen en de verspilling van energie. Deze verschillende gebieden kunnen verder worden uitgewerkt.

Verspilling van grondstoffen
Wanneer we naar de grondstoffen kijken bij kantoorwerkzaamheden zijn er slechts een paar facetten waarop bezuinigd kan worden. Veel kantoorwerk draait naast een computersysteem nog om papier. Een vergroting van digitale opslagcapaciteit kan het papierwerk verminderen. Daarnaast kan een standaard programmering van de printer op dubbelzijdig papier worden gezet. Veel papierwerk wordt op kantoor nog op enkelzijdig gezet. Dubbelzijdig afdrukken kan het gebruik van papier halveren. Ook personeelsdossiers, inschrijfkaarten en andere personeelsgegeven  zouden volledig digitaal kunnen worden gemaakt al maakt dat een bedrijf wel afhankelijk van een computersysteem.

Verder zijn er op kantoor weinig grondstoffen waarop bespaard kan worden. Materialen en machines zouden misschien beperkt kunnen worden ingezet of van duurzame recyclebare grondstoffen worden gemaakt. Als telefoons, computers en andere materialen op kantoor niet meer aan de eisen voldoen kunnen deze misschien worden ingeleverd bij een instantie die deze materialen kan hergebruiken. Oude kantoormaterialen worden nog regelmatig gewoon weggegooid. Dit is jammer want andere bedrijven kunnen er misschien nog mee werken. Ook 2de en 3de wereldlanden kunnen vaak nog gebruik maken van oude materialen en gereedschappen van het Nederlandse bedrijfsleven.

Daarbij kan op kantoor meer aandacht worden besteed aan afvalscheiding. Veel kantoorpersoneel is nauwelijks bezig met afvalscheiding. Papierafval en plastic wordt vaak achteloos in dezelfde container gegooid. Het belang van afvalscheiding wordt bij veel bedrijven nog nauwelijks onder de aandacht gebracht.

Verspilling van energie
Verspilling van energie op kantoor richt zich op twee hoofdgroepen: de verspilling van gas en de verspilling van elektriciteit. Wanneer we ons richten op gas kun je de vraag stellen of het kantoor wel altijd verwarmd moet zijn. Wordt elke ruimte wel gebruikt en  moet elke ruimte wel worden verwarmd? Hoe zit het met de isolatie van een kantoorpand? Klimaatbeheersingssystemen waarbij deuren en ramen zoveel mogelijk gesloten blijven zijn nuttige energiebesparende systemen wanneer deze goed zijn ingeregeld.

Op elektrisch gebied zijn ook veel besparingsmaatregelen door te voeren. Dit is echter sterk gekoppeld aan de betrokkenheid van de personeelsleden zelf. Waarom een computer in stand-by laten staan als je voor langere tijd het kantoor verlaat? Moet elke ruimte wel verlicht worden wanneer je slechts een beperkt aantal ruimtes gebruikt? Gebruik maken van spaarlampen en led verlichting is natuurlijk vanzelfsprekend en belangrijke bezuinigingsmaatregel. Daarnaast is het verstandig om na te gaan of de printers en kopieerapparaten wel zuinig in gebruik zijn. Zijn er niet zuiniger, milieuvriendelijker varianten op de markt die dezelfde kwaliteit leveren. Dit geld ook voor koffieautomaten die dag en nacht aan staan en water koken om voldoende warm water beschikbaar te hebben voor thee. Dit voortdurend water koken zorgt er voor dat er ook s ’nachts veel energie wordt verbruikt. Op veel kantoren wordt gebruik gemaakt van afwasmachines deze verbruiken ook veel energie. Alleen laten draaien wanneer deze machines voldoende gevuld zijn.

Conclusie
Duurzaamheid kan door een bedrijf worden aangemoedigd maar echte duurzaamheid moet door de gebruiker worden gerealiseerd. Het is een bewuste manier van leven. Dit moet bij veel mensen aangeleerd worden. Een bedrijf zou overzichten kunnen publiceren van het energieverbruik dat een vestiging per vierkante meter vloeroppervlak heeft om zo inzichtelijk te maken wie het meeste energie verbruikt. Daar zou een duurzaamheidsprijs aan kunnen worden verbonden.