PV panelen afkorting

De afkorting PV panelen staat voor ‘Photo Voltaic’ panelen. Dit zijn panelen die worden gebruikt om doormiddel van zonlicht elektrische stroom op te wekken. PV panelen worden ook wel zonnepanelen genoemd. veel installatiebedrijven en elektrotechnische bedrijven gebruiken echter naam PV paneel. Dit is in feite meer een technische naam voor zonnepanelen.

Wat betekent Photo Voltaic?

De term PV paneel is bij veel installatiebedrijven een dusdanig algemeen gebruikt begrip dat de meeste monteurs en verkopers niet eens precies weten wat de afkorting Photo Voltaic betekent. Het woord ‘Photo’ staat hier voor licht en het woord ‘voltaic’ staat voor elektrische stroom. Dat maakt meteen ook duidelijk waar ‘Photo Voltaic’ voor staat namelijk voor het opwekken van elektrische stroom uit licht, in dit geval dus zonlicht.

Zonnepanelen slecht voor de gezondheid?

Zijn zonnepanelen slecht voor de gezondheid? Dat is een vraag die regelmatig voorbij komt op internet. Toch is het antwoord op de vraag niet makkelijk vindbaar. Zonnepanelen geven een bepaalde straling in de vorm van een elektromagnetisch veld. Dit is een veld met straling dat de zonnepanelen zelf opwekken. Toch is de straling hiervan erg zwak. Zonnepanelen geven laagspanning daarom is een omvormer nodig die de laagspanning geschikt maakt voor het lichtnet. Deze omvormer heeft ook een elektromagnetisch veld.

Elektromagnetisch veld omvormer
Op internet gaat het als men het heeft over de gezondheidsrisico’s van zonnepanelen vooral over het elektromagnetisch veld rondom de omvormer. Toch blijft ook deze elektromagnetische straling ruim onder de zogenaamde blootstellinglimiet. Deze blootstellinglimiet is de maximale dosis aan elektromagnetische straling waaraan een mens blootgesteld kan worden voordat er daadwerkelijk gezondheidsklachten optreden. Bij het bepalen van de blootstellingslimieten is bovendien met een veiligheidsmarge rekening gehouden omdat er nog veel moet worden uitgezocht met betrekking tot de schadelijke effecten van elektromagnetische straling.

Afstand tot elektromagnetisch veld
Het is in ieder geval bekend dat de kracht van een elektromagnetisch veld afneemt naar mate de afstand groter wordt. Hierbij wordt de vuistregel gehanteerd dat de sterkte van een elektromagnetisch veld vier keer zo klein wordt als de daadwerkelijke afstand tussen een object en een elektromagnetisch veld twee keer zo groot wordt. Hoe verder iemand zich dus bij een elektromagnetisch veld uit de buurt bevind hoe minder groot de kans is op eventuele gezondheidsklachten. Men zou daarom een omvormer zo ver mogelijk bij de slaapplekken en huiskamer uit de buurt kunnen plaatsen.

Wetenschappelijk bewijs
Veel wetenschappelijk bewijs is er niet betrekking tot stralingsgevaar vanuit zonnepanelen. Toch zijn er veel mensen met stralingszorgen. De bezorgdheid met betrekking tot de effecten van straling kan voor sommige mensen al stress opleveren. Gelukkig kan men technisch het nodige doen om straling zoveel mogelijk uit de buurt te houden van mensen. Hou er rekening mee dat elektrische apparatuur altijd een bepaalde mate van straling met zich meebrengt. Daar kun je nooit geheel aan ontkomen.

Mocht u over aanvullende informatie over dit onderwerp beschikken, die van belang is om te delen op internet, dan kunt u dit mailen via de contactpagina.

Wat is gasificatie of vergassing?

Gasificatie wordt ook wel vergassing genoemd en is een chemisch proces waarin men materiaal zoals steenkool of biomassa onder een hoge temperatuur van 1.300 tot 1.500 °C omgezet in een gasvormig mengsel dat voornamelijk bestaat uit waterstof (H2) en koolmonoxide (CO). Het gas dat tijdens gasificatie oftewel vergassing ontstaat is een geproduceerd gas dat men ook wel synthesegas noemt. Soms hanteert men de term stadsgas.

Er wordt tijdens gasificatie een uitgangsmateriaal gebruikt. Dit uitgangsmateriaal kan heel verschillend zijn. Vaak wordt er gebruik gemaakt van steenkool waardoor men het proces ook Kolenvergassing zou kunnen noemen. Ook gebruikt men voor vergassing koolwaterstoffen als uitgangsmateriaal. Andere materialen zijn biomassa en aardgas. Door de oxidatie die tijdens het proces optreed wordt de temperatuur extra hoog. Er wordt tijdens vergassing naast het uitgangsmateriaal ook stoom gebruikt en zuurstof toegevoegd.

Er wordt een katalysator gebruikt in de vorm van ijzer. Tijdens het gasvormingsproces wordt de stoom in combinatie met de gassen, die door de verhitting van het uitgangsmateriaal ontstaan, langs de katalysator geleid. Daardoor ontstaan verschillende reacties. Door meer stoom of minder stoom toe te voegen en de verhouding tussen waterstof en koolmonoxide te wijzigen kan met het proces beïnvloeden en ook de gassen die geproduceerd worden wijzigen.

Hogetemperatuurvergassers
In de meeste vergasinstallaties wordt gewerkt met hoge temperaturen van 1.300 tot 1.500 °C deze hoge temperaturen worden mede behaald door de oxidatie die tijdens het proces optreed. Men noemt vergassers die onder deze temperatuur werken ook wel hogetemperatuurvergassers. Daarvoor gebruikt men steenkool van hoge kwaliteit en geen materialen van lage kwaliteit zoals bruinkool. Het nadeel van de hoge kwaliteit van steenkool is dat dit vaak dure steenkool is. Bruinkool is echter goedkoper maar zorgt voor meer CO2 emissie.

Door de hoge temperatuur smelt een deel van het as en de verontreiniging. Deze vormen een slak op het materiaal. Deze slak vervuild de installatie en beschadigd bovendien de hittebestendige bekleding van het vat dat gebruikt wordt voor de vergisting. Om die reden moeten vergistingsinstallaties ongeveer om de vijf jaar hersteld worden of een nieuwe vergistingsreactor krijgen. Dit maakt hogetemperatuurvergassers wel kostbaar in onderhoud en gebruik.

TRIG-technologie (Transport Integrated Gasification)
In Amerika heeft onder andere de Southern Company een alternatieve vergassingstechnologie ontwikkeld. Dit is de zogenaamde TRIG-technologie waarbij de afkorting TRIG staat voor Transport Integrated Gasification. Dit is geen hogetemperatuurvergassing omdat gewerkt wordt met een temperatuur van 980 °C. Deze temperatuur ligt aanzienlijk lager waardoor er veel minder slakken ontstaan. Daarnaast werkt men met de TRIG-technologie wel met bruinkool. Dit is minder milieuvriendelijk maar wel in grote mate verkrijgbaar en goedkoop.

Wanneer is energie duurzaam?

Energie is duurzaam wanneer het wordt opgewekt uit energiebronnen die niet op kunnen raken. Voorbeelden van duurzame energiebronnen zijn windkracht, zonlicht en aardwarmte. Verder kan ook het stomen van water in rivieren en in de zee worden gebruikt als duurzame energiebron. Denk hierbij aan onder andere getijdenenergie. In plaats van duurzame energie Duurzame energie wordt meestal omgezet in een andere energievorm. Daarvoor zijn installaties nodig. Zo wordt zonlicht bijvoorbeeld doormiddel van zonnecellen omgezet in elektrische energie.

Voorbeelden van duurzame energiebronnen
Windkracht brengt de schoepen van windmolens in beweging die vervolgens doormiddel van een grote dynamo elektrische energie opwekt. Dit proces lijkt sterk op de manier waarop de druk van water wordt gebruikt om de schoepen van een waterrad in beweging te brengen en zodoende ook via een dynamo elektrische energie op te wekken. Ook aardwarmte kan worden gebruikt als energiebron. Hierbij wordt de warmteafgifte over het algemeen gedaan via water. Koud water wordt verwarmd door het diep in de aardkorst te transporteren. Nadat het water is opgewarmd wordt het opgepompt om woningen en utiliteit te verwarmen. Op die manier hoeft men geen aardgas te gebruiken om het water van centrale verwarmingsinstallaties op te warmen.

Niet-duurzame energiebronnen
Naast duurzame energiebronnen zijn er ook niet-duurzame energiebronnen. Deze energiebronnen worden meestal doormiddel van een chemische reactie in werking gezet. Hierbij kun je denken aan fossiele brandstoffen zoals steenkool, bruinkool, aardolie en aardgas. Deze energiebronnen bevinden zich niet onbeperkt in de aardkost en kunnen dus op raken. Daarnaast worden deze energiebronnen over het algemeen verbrand om de hitte die daarbij vrijkomt te gebruiken om water te verwarmen of om op te koken. In een steenkoolcentrale water verwarmd tot stoom zodat de stoomdruk schoepen in beweging kan brengen van een grote stoomturbine. Op die manier werkt een elektriciteitscentrale elektrische energie op.

Biomassa
Duurzame energie is minder milieubelastend dan energie die uit fossiele bronnen wordt gewonnen. Ook biomassa zoals houtsnippers en mest zijn feitelijk niet duurzaam omdat deze energiebronnen in theorie wel op kunnen raken en bovendien in de praktijk vaak worden verband om energie op te wekken hoewel vergisting ook mogelijk is. Het gebruik van biomassa staat daarom al geruime tijd ter discussie.

Waaruit bestaat een geothermie installatie?

Geothermie is aardwarmte en kan worden aangewend als verwarmingsbron of indirect als energieleverancier worden gebruikt waarbij de aardwarmte bijvoorbeeld wordt omgezet in elektrische energie. Geothermie is een effectieve alternatieve energiebron omdat er bij deze installaties nauwelijks CO2 vrij komt in de atmosfeer. Dat maakt geothermie veel milieuvriendelijker dan bijvoorbeeld aardgas. Voordat met een geothermie-installatie gaat bouwen moet met een grondig onderzoek doen. Zo moet men een goed beeld hebben van de aardbodem en de aardlagen waarin warm grondwater aanwezig is. Als men dit in kaart heeft gebracht en de uitkomst interessant genoeg is, kan men gaan bouwen. Een geothermie-installatie bouwt men niet zomaar. Een dergelijke installatie kost miljoenen en moet daarom zorgvuldig worden gebouwd door professionele bedrijven. Een geothermie installatie bestaat uit een aantal onderdelen. Deze onderdelen zijn hieronder in een aantal alinea’s beschreven.

Putten
Allereerst zijn er twee schachten nodig die ook wel putten worden genoemd. Deze putten worden met een grote boorinstallatie geboord en zijn ongeveer 2 kilometer lang. Op 2 kilometer diepte is de aardwarmte ongeveer 60 tot 80 graden Celsius. De put wordt tot onder het grondwater geboord. Er moet dus rekening worden gehouden met de grondwaterstand voordat men gaat boren. Het warme water wordt uit de put omhoog gepompt.

Het is natuurlijk wel belangrijk dat de putten of schachten niet in elkaar storten tijdens het oppompen van het warme grondwater. De ondergrondse druk is hierbij een belangrijke factor. Deze druk kan er voor zorgen dat de schachten in elkaar gedrukt worden. Dat moet worden voorkomen en daarvoor worden buizen geplaatst in het boorgat van de put. Deze buizen worden vervolgens vastgezet met cement. Op die manier zijn de schachten verankert.

De uiteinden van schachten of putten zijn onder de grond ongeveer 1 tot 2 kilometer van elkaar verwijderd. Dat is noodzakelijk want via de ene put wordt warm water opgepompt en via de andere put wordt koud of afgekoeld water weer naar beneden gepompt. Dit koude water wordt vervolgens weer opgewarmd door de aarde en het overige grondwater zodat het weer opgewarmde water naar boven gehaald kan worden in de eerst schacht. Zo ontstaat er een circulair systeem waardoor het volume aan grondwater gelijk blijft en bodemdaling wordt voorkomen of geminimaliseerd.

Warmtewisselaar

Het opgepompte warme water stroomt door buizen in een warmtewisselaar. In deze warmtewisselaar komt het warme grondwater in contact met het water van het verwarmingssysteem. Dit water wordt door het grondwater verwarmt. Er vindt uitwisseling van warmte plaats vandaar de term warmtewisselaar. Het opgewarmde water stroom uit de warmtewisselaar naar de verwarmingssystemen van gebouwen, utiliteit en woningen. Een pomp zorgt er voor dat het afgekoelde grondwater weer naar beneden wordt gepompt via de juiste put. Daardoor komt het afgekoelde grondwater weer op dezelfde diepte waar het ook vandaan werd gepompt via de andere put.

Pompen
In de alinea’s hiervoor is een paar keer het woord ‘pomp’ gebruikt. Een geothermische installatie kan niet zonder een paar pompen waarmee het water wordt opgepompt uit de aardbodem en teruggepompt naar de oorspronkelijke diepte. Deze pompen worden net als de warmtewisselaar in een gebouw geplaatst van ongeveer twintig bij twintig meter. Hierin zijn vaak ook filters geplaatst voor het filteren van het grondwater.

Ontgassingsinstallatie
Samen met het grondwater kan ook aardgas naar boven komen. Dit brengt extra risico’s met zich mee in de vorm van brandgevaar en explosiegevaar. Om die reden wordt er meestal een ontgassingsinstallatie met een ontgassingstank. Dit is een veiligheidsvoorziening. Als er aardgas aanwezig is kan er ook een noodfakkel worden aangebracht die er voor zorgt dat het aardgas wordt afgefakkeld.

Technische ruimte
Tot slot is er nog een technische ruimte nodig voor het uitvoeren van revisie, reparatie en onderhoud. Een geothermie installatie heeft net als andere grote installaties onderhoud nodig. Vooral de aanwezigheid van aardgas kan voor extra risico’s zorgen waardoor het onderhoud en de reparaties door specialisten moet gebeuren met een werkvergunning en verschillende veiligheidscertificaten.

Geothermie en duurzaamheid

Geothermie is een ander woord voor aardwarmte en wordt steeds vaker genoemd als een goed alternatief voor aardgas. Dat is geen wonder want geothermie is altijd aanwezig en daardoor een onuitputtelijke duurzame energiebron. Veel woningen hebben nog een centrale verwarming waarin aardgas wordt verbrand om warm cv-leidingwater te realiseren. Het verstoken van aardgas staat echter ter discussie vanwege de CO2 uitstoot maar ook vanwege het feit dat aardgas een fossiele brandstof is die niet onuitputtelijk is.

Aardwarmte is onuitputtelijk duurzaam
Aardwarmte is de warmte die de aarde zelf afgeeft en is daardoor onuitputtelijk. Daarvoor moet men echter wel diep in de aardkorst boren. Hoe dieper men in de aardlagen boort hoe hoger de temperatuur wordt. Dat betekent dat men diep moet boren om voldoende warmte te winnen voor verwarmingsinstallaties van woningen en utiliteitscomplexen. Het boren van een schacht kost miljoenen euro’s. De geothermische dieptemaat is een belangrijke factor in de prijs van het boren naar aardwarmte of geothermie.

Geothermische dieptemaat
Aardwarmte wordt naar boven gehaald doormiddel van grondwater. Grondwater bevind zich in verschillende bodemlagen en heeft daardoor ook een verschillende temperatuur. Gemiddeld wordt de temperatuur van de aardbodem 35 °C tot 40 °C hoger naar mate men dieper boort. De diepte waarop men boort naar aardwarmte wordt ook wel de geothermische dieptemaat genoemd. De dieptemaat waarop men op een bepaalde aardwarmte stuit is echter niet in elk land hetzelfde en ook binnen een land verschilt de warmte die men aantreft in de aardlagen. Dat maakt het lastig om een vaste geothermische dieptemaat te bepalen waarop men een bepaald rendement aan geothermie kan aantreffen. Als men in een bepaalde regio gebruik wil maken van aardwarmte zal men daarom eerst een grondig bodemonderzoek moeten doen naar de aardlagen en de aanwezigheid van (warm) grondwater.

Warmteanomalieën
De geothermische dieptemaat oftewel de aardlaag waar een bepaalde aardwarmte wordt aangetroffen is verschillend zoals in de alinea hierboven beschreven is. Dat betekent dat er positieve en negatieve afwijkingen kunnen zijn in de aanwezige warmte. Deze afwijkingen van de standaard noemt men ook wel warmteanomalieën. Deze afwijkingen kunnen bijvoorbeeld ontstaan door lagen met vulkanische activiteit. Denk hierbij aan de geisers op IJsland waaruit kokend heet water naar boven spuit. Dit is een voorbeeld van geothermie waarbij enorm veel heet water vrij komt. Er zijn echter meerdere locaties waar vulkanische activiteit aanwezig is en het water op een redelijk kleine diepte al kokend heet is. Deze anomalieën zijn waardevol voor geothermie. In de geothermie worden deze beschouwd als hoogenthalpie vindplaatsen.

Direct en indirect gebruik van geothermie
Hoogenthalpie vindplaatsen zijn op verschillende locaties in de wereld aanwezig. Deze locaties worden wereldwijd gebruikt als energiebronnen voor het opwekken van elektrische stroom. Dit gebeurd in een geothermiecentrale. Daarbij maakt men bijvoorbeeld gebruik van een warmte-krachtkoppeling (WKK). Dit is echter een vorm van indirect gebruik van geothermie met een hoog rendement. Men kan echter ook direct gebruik maken van geothermie. Daarbij gaat men het warme grondwater direct door een verwarmingssysteem heen pompen.

Aardbodemdaling door geothermie?
Er zijn risico’s verbonden aan het gebruik van warm grondwater. Door grondwater uit de aardbodem te pompen bestaat er een kans dat de aardbodem gaat dalen als het grondwatervolume aanzienlijk afneemt. Daarom gebruikt men bij geothermie vaak installaties waarbij ook weer afgekoeld water teruggepompt wordt in de aardbodem zodat het volume aan grondwater ongeveer gelijk blijft.

Wat is geothermie?

Geothermie is een ander woord voor aardwarmte en is tevens een verzamelnaam voor technologie waarmee warmte uit verschillende aardlagen wordt gewonnen, getransporteerd en gebruikt om gebouwen en andere voorzieningen te verwarmen. Als men het in het kader van de energietransitie heeft over geothermie dan doelt men meestal op installaties waarmee warm grondwater uit diepere aardlagen naar boven wordt gepompt. Dit warme water wordt vervolgens via verwarmingssystemen overgedragen op de omgeving die daardoor wordt verwarmt. Het water wordt bij deze warmteafgifte afgekoeld. Het afgekoelde water wordt vervolgens weer in de aardbodem gepompt via een andere buis. Daar wordt het water weer door de diepere aardlagen verwarmd en mengt het zich met het overige grondwater. Dit wordt vervolgens opgepompt. Op die manier ontstaat in feite een circulair systeem waardoor bodemdaling wordt voorkomen en er ook geen tekort ontstaat aan water.

Wat betekent geothermie?
Het woord geothermie is een samenvoeging van de Griekse woorden geo (dat vertaald wordt met ‘aarde’) en thermos (dat vertaald kan worden met ‘warmte’). Deze vertaling zorgt er voor dat geothermie letterlijk vertaald kan worden met het woord ‘aardwarmte’. Aardwarmte is een energiebron die tot de duurzame energiebronnen wordt gerekend omdat aardwarmte altijd aanwezig is en dus niet opraakt. Aardwarmte is daardoor duurzamer dan fossiele brandstoffen die overigens uit de aardbodem worden gehaald. Echter worden de fossiele brandstoffen verbrand om warmte te realiseren. Bij het verbranden komt echter CO2 vrij en andere schadelijke stoffen zoals fijnstof. Door direct warmte te transporteren zonder brandstoffen te verbranden bespaard men energie en zorgt men er tevens voor dat er geen schadelijke stoffen in het milieu terecht komen. Toch kunnen er wel gassen vanuit de aardbodem naar boven komen tijdens het winnen van warm grondwater. Daar dient men bij de installatie van een geothermische warmtepomp wel rekening mee te houden.

Wat is energietransitie?

Energietransitie is het geheel van inspanningen dat wordt verricht om van het gebruik van een bepaalde energiebron over te gaan op het gebruik van een andere energiebron. Deze definitie heeft schrijver Pieter Geertsma, van technischwerken.nl, geformuleerd om de betekenis het woord energietransitie te verduidelijken. Als men het heeft over energietransitie dan heeft men het meestal over de omschakeling van een milieubelastende energiebron naar een minder milieubelastende energiebron. Het vervangen van fossiele brandstoffen door brandstoffen waarbij minder CO2 uitgestoten wordt rekent men over het algemeen ook tot energietransitie.

Doel van energietransitie
Het doel van de energietransitie is het omschakelen van een milieubelastende energiebron naar een energievoorziening waarbij minder CO2 wordt uitgestoten zonder dat daarbij de energievoorziening in gevaar komt. Energietransitie houdt dus niet per definitie in dat er minder energie wordt verbruikt. Het gaat puur om het gebruiken van een andere, milieuvriendelijker energiebron. Duurzame energiebronnen worden ook wel groene energiebronnen genoemd of hernieuwbare energiebronnen. Dit zijn bijvoorbeeld technische voorzieningen waarmee elektrische energie uit zonlicht of windkracht kan worden gehaald. Ook zijn er warmtepompen, aardwarmte en voorzieningen voor koude en warmteopslag die er voor zorgen dat woningen en utiliteitscomplexen op de juiste temperatuur kunnen worden gebracht zonder dat er brandstoffen worden gebruikt. De energietransitie bevorderd het gebruik van moderne technologie waarmee energie kan worden gewonnen uit onuitputbare bronnen die in de natuur aanwezig zijn.

Noodzaak van energietransitie
Duurzame energievoorzieningen worden steeds belangrijker voor bedrijven, overheden en particulieren omdat de klimaatakkoorden een steeds verplichtender karakter krijgen. De opwarming van de aarde is een feit dat doormiddel van verschillende onderzoeken is aangetoond en onderbouwd. Het verbranden van fossiele brandstoffen zoals steenkool, bruinkool, aardolie en in mindere mate aardgas zorgt voor veel CO2 uitstoot. Dit is een broeikasgas dat de opwarming van de aarde in de hand werkt. Dit broeikasgas zorgt er voor dat grote delen van de wereld verdrogen en de poolkappen smelten. Daardoor ontstaan grote problemen in de wereld. De CO2 uitstoot moet omlaag en daarom is energietransitie van fossiele brandstoffen naar duurzame energiebronnen noodzakelijk.

Wat is SDE+subsidie?

SDE+ subsidie is een speciale subsidie die de Nederlandse overheid beschikbaar stelt aan zowel bedrijven als instellingen die hernieuwbare energie produceren of van plan zijn om hernieuwbare energie te produceren. De afkorting SDE+ staat voor Stimulering Duurzame Energieproductie. De SDE+subsidie kan zowel aan profit instellingen worden verstrekt als aan non-profit instellingen die hernieuwbare energie (gaan) produceren.

Als een organisatie plannen heeft om hernieuwbare energie te gaan produceren zal men het al snel over de kosten en de baten gaan hebben. Dit doen zowel bedrijven met een winstoogmerk als organisaties zonder winstoogmerk.  Dikwijls moeten er investeringen worden gedaan in bijvoorbeeld zonnepanelen of windturbines. Die investeringen zijn meestal niet of nauwelijks door organisaties zelf op te brengen daarom schiet de overheid te hulp met de SDE+ subsidie.

De SDE+subsidie wordt in verschillende rondes verstrekt door de Rijksoverheid.  Ieder jaar kent zijn eigen regeling en ook de subsidiepot die door de overheid beschikbaar wordt gesteld kan per jaar verschillen. Zodra er een nieuwe regeling is opgesteld wordt deze gepubliceerd in de Staatscourant wordt ook de website geactualiseerd. Actuele iinformatie over dit onderwerp wordt verstrekt door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland op de website rvo.nl/sde in de gaten. Op deze website kan men de details van de SDE+subsidie nalezen.

Wat is de gondel van een windmolen?

Een windmolen of windturbine bestaat uit een aantal onderdelen, naast de mast en de rotorbladen vormt ook de gondel een zichtbaar deel van de windmolen. De gondel is het gedeelte dat haaks bovenop de mast van de windmolen is geplaatst. Dit deel bevat de aandrijfas, een tandwielkast, een generator en een transformator. Ook bevat de gondel een kruimotor. De gondel bevat dus nogal wat cruciale onderdelen van de windturbine. Feitelijk wordt in de gondel de energie die door de wind wordt overgedragen op de rotorbladen omgezet naar elektriciteit.

Zoals hierboven aangegeven bevindt zich in een gondel onder andere een generator en een tandwielkast. De wind zet de rotorbladen (propellers) in beweging en zorgt er voor dat de windmolen draait. De as die het hart vormt van de rotorbladen komt daardoor in beweging. Een generator ze deze beweging van de as om in elektriciteit. Men zou dit proces kunnen vergelijken met een grote dynamo. De meeste windturbines hebben in de gondel ook een ingebouwde tandwielkast. Deze tandwielkast wordt gebruikt als een versnellingsbak. De tandwielen zorgen er voor dat de rotatiesnelheid van de windmolen wordt vergroot.

Omdat tandwielkasten kwetsbare onderdelen vormen van windmolens hebben sommige fabrikanten er voor gekozen om een direct aangedreven generator te gebruiken. Deze windturbines worden ook wel direct-drive of gearless windturbines genoemd. Op de gondel van een windturbine is een windvaan geplaatst. Deze meet de windrichting. De kruimotor wordt ingeschakeld als de windrichting veranderd. De kruiermotor zorgt er dan voor dat de gondel weer recht in de wind wordt geplaatst. Op die manier draaien de rotorbladen optimaal zodat de as de grootste snelheid krijgt en de meeste elektrische energie wordt opgewekt.

Wat is een zonnetoren?

Een zonnetoren is een constructie in de vorm van een toren die wordt gebruikt om energie op te wekken. Men maakt hierbij gebruik van zonne-energie. Het idee van de zonnetoren is afkomstig door de Duitse ingenieur Jörg Schlaich. Een zonnetoren behoort bij de technische installaties die worden gebruikt voor het opwekken van duurzame energie of hernieuwbare energie.

Men heeft het hierbij ook over zonne-energie. In plaats van een zonnepaneel wordt in een zonnetoren de energie uit het zonlicht echter niet in panelen omgezet in elektriciteit. De door het zonlicht verwarmde lucht wordt namelijk niet door zonnecellen in elektriciteit omgezet maar wordt gebruikt om turbines aan te drijven.

Hoe ziet een zonnetoren er uit?
Een zonnetoren bestaat uit een torenvormige constructie. Dit is een grote pijp die aan de voet is bevestigd op een groot cirkelvormige dak. Het dak is doorzichtig en gemaakt van een materiaal dat zoveel mogelijk zonlicht doorlaat. Het doorlaten van het zonlicht is van groot belang. Tussen dit dak en de grond is een opslagruimte voor lucht. De zon schijnt door het dak heen en verwarmd de lucht onder dit dak waardoor de warme lucht gaat opstijgen. De rand van het dak is open waardoor nieuwe lucht onder het dak kan terechtkomen.

In het midden van het cirkelvormige dak staat een verticale pijp of toren. Aan de onderkant van deze toren is de doorsnee breed maar de doorsnede wordt na deze brede basis nauwer. De door de zon verwarmde lucht stijgt op door de zogenaamde trek die ook wel het schoorsteeneffect wordt genoemd. De trek zorgt er voor dat er weer meer lucht wordt aangezogen onder de randen van de cirkelvormige dak. Op die manier ontstaat een continue proces waarbij doormiddel van trek warme lucht wordt aangetrokken en door de zonnetoren naar buiten wordt getransporteerd. Dit proces komt echter tot stilstand zodra het buiten donker wordt en het zonlicht de cirkelvormige zonnecollector niet meer raakt.

Men kan dit echter oplossen door onder het zonnedak ruimtes, buizen of zakken te plaatsen die men vult met water. Als men zwarte waterzakken gebruikt zal het volume van het water in de zakken gelijk zijn aan een laag van 5 tot 10 cm water over de bodem van de gehele opslagruimte. De hoeveelheid water die men wil opwarmen is afhankelijk van de hoeveelheid vermogen die de zonnetoren moet leveren gedurende de nacht. Overdag wordt het water in de zakken of buizen door de zon verwarmd. Het verwarmde water kan dan als het donker wordt warmte afgeven. Door dit te doen kan men ook als het donker wordt gebruik maken van zonnewarmte.

Hoe werkt een zonnetoren?
De door zonnewarmte verwarmde lucht verplaatst zich richting de toren doordat warme lucht opstijgt. De druk van deze warme lucht stroomt door turbines. Deze turbines zetten de druk van de verwarmde lucht om in elektrische energie. Zo wordt mechanische energie omgezet in elektrische energie. Er is een tijd terug een prototype van een zonnetoren in Spanje gebouwd. Dit leverde positieve resultaten op. 

Wat is duurzaam ondernemen?

In de maand december van 2015 is op de website van Technisch Werken een categorie toegevoegd aan de kennisbank. Dit is de categorie ‘duurzaamheid’. Deze categorie lijkt in eerste instantie wat ver gezocht voor een website die zich richt op alles wat met techniek en werken te maken heeft, maar toch is het onderwerp duurzaamheid juist voor deze website interessant. Duurzaamheid begint een doel op zich te worden voor ondernemingen. Ondernemingen in Nederland en andere landen investeren in duurzaamheid door nieuwe technologieën en technieken toe te passen, ook de werkmethoden worden aangepast. Het duurzaam ondernemen krijgt vorm maar wat is duurzaam ondernemen nu eigenlijk?

Wat is duurzaam ondernemen?

In het artikel ‘wat is duurzaamheid’ is een definitie gegeven van het streven naar duurzaamheid. Dit streven naar duurzaamheid kan een natuurlijk persoon doen maar ook een rechtspersoon zoals een onderneming. Een onderneming kan duurzaamheid als een belangrijk speerpunt benoemen in het beleid van de onderneming. Ook hier is een definitie o zijn plaats. Pieter Geertsma, de schrijver vsn Technisch Werken, definieert duurzaam ondernemen als volgt:

Het ontwikkelen, implementeren, uitdragen, monitoren en evalueren van een organisatiebeleid dat gericht is op het voortdurend reduceren van afval en het efficiënter benutten van grondstoffen zodat de onderneming haar processen kan uitvoeren en haar doelen kan bereiken en het milieu hiervan  zo weinig mogelijk hinder ondervindt”.

Toelichting op definitie duurzaam ondernemen

Met deze definitie wordt duidelijk dat duurzaamheid een proces is dat ‘voortduurt’. Dit houdt in dat een onderneming in feite nooit duurzaam genoeg is. Er wordt altijd een bepaalde mate van afval geproduceerd en er is ook altijd spraje van emissie. Denk maar aan het feit dat vrijwel geen enkele onderneming zonder elektriciteit en verwarming/gas kan functioneren. Er zijn tegenwoordig steeds meer ondernemingen die deze energie zelf opwekken uit duurzame energiebronnen zoals zonlicht en windkracht. Toch worden bij die duurzame ondernemingen ook grondstoffen gebruikt en verbruikt zoals papier, inkt, computers, machines, inventaris enz. Al deze producten en werktuigen slijten op de duur. Dan moeten ze meestal vervangen worden waardoor er weer afval ontstaat.  Daar dient men vervolgens op een verantwoorde manier mee om te gaan. Met deze eenvoudige wordt duidelijk dat afval bijna altijd aanwezig is In een onderneming.

Ook grondstoffen zijn bijna altijd noodzakelijk voor het proces van een onderneming. Grondstoffen kunnen duurzamer worden gemaakt zoals biobrandstof als vervanger voor fossiele branfstof. Een overschot aan grondstoffen dient ook zorgvuldig te worden behandeld zodat het milieu niet wordt belast. Een onderneming moet voortdurend het duurzaamheidsbeleid evalueren, aanpassen en opnieuw implementeren of bijsturen.

Duurzaam ondernemen neemt toe

De wens om duurzaam te ondernemen komt niet alleen bij bedrijven vandaan. Voor bedrijven betekent duurzaam ondernemen vaak investeringen doen die niet direct bijdragen aan een vergroting van het economisch rendement van de organisatie. Indirect kan het rendement echter wel worden vergroot als een bedrijf op de juiste manier met duurzaamheid omgaat. In de maatschappij waarin het bedrijf haar producten verkoopt zijn streeds meer potentiële klanten te vinden die duurzame producten willen kopen. Duurzame producten zijn populair.

Gerustgesteld

Op een bepaalde manier zorgen duurzame producten er voor dat mensen zich gerustgesteld voelen. Ze hoeven zich niet voor de aanschaf van een product te schamen maar kunnen er juist trots op zijn dat ze een bewuste keuze hebben gemaakt voor duurzame producten. Voor bedrijven kan duurzaamheid daardoor een interessante impuls worden voor de marketing.

Druk vanuit overheden

Bedrijven die niets met duurzaamheid te maken willen hebben zijn er maar weinig. De meeste bedrijven zijn zich er van bewust dat ze maatschappelijk verantwoord moeten ondernemen. Voor de bedrijven die zich daar minder van bewust zijn heeft de overheid regels opgesteld die duurzaam ondernemen afdwingen. Dit gebeurd niet alleen op landelijk niveau, ook in Europees en wereldverband worden afspraken gemaakt over duurzaamheid. Dit alles zorgt voor een behoorlijke druk op ondernemers die duurzaamheid geen interessant onderwerp vinden.

Controle op duurzaam ondernemen

De controle op de naleving van de regels omtrent duurzaamheid doet niet alleen de overheid. Verschillende milieuorganisaties zijn zeer ijverig in het controleren van ondernemers als het gaat om een duurzaam beleid en duurzame producten. Door internet kunnen deze organisaties zeer snel hun bevindingen aan de wereld kenbaar maken. Dit is een machtsmiddel dat de komende jaren voor nog meer druk op ondernemingen zal zorgen. De positieve kant van deze ontwikkeling is dat ondernemers die wel succesvol duurzaam ondernemen doormiddel van de milieuorganisaties en consumentenbladen effectief hun eigen duurzaamheid kunnen promoten.

Hoe moeten we verantwoord energie opwekken?

Energie is belangrijk, immers, zonder energie komt niets in beweging. Energie wordt gehaald uit zogenoemde energiebronnen. Deze bronnen zijn zeer divers. Zo kan men energie opwekken door papier of hout te verbranden. Ook door het verbranden van fossiele brandstoffen, zoals aardolie, aardgas en steenkool kan men energie opwekken. Bij het verbranden van (fossiele) brandstoffen ontstaat warmte. Deze warmte wordt bijvoorbeeld gebruikt om water om te zetten in stoom. Bij dit omzetten van water tot stoom ontstaat een toename in volume. De stoom is in feite gasvormig water en heeft een grotere omvang dan het water dat hiervoor is omgezet. Door de toename in volume ontstaat druk, er ontstaat stoomdruk. Deze druk kan worden gebruikt om schoepen van turbines in beweging te brengen zodat elektrische energie kan worden opgewekt. Dit proces om elektrische energie op te wekken wordt onder andere in kolencentrales toegepast.

Bij het verbranden van (fossiele) brandstoffen komt in meer en mindere mate Co2 vrij. Naast deze schadelijke koolstofdioxide komen er tijdens het verbranden van de brandstoffen verschillende andere schadelijke stoffen in de atmosfeer. Omdat deze emissie voor het verontreinigen van de lucht zorgt kijkt men uit naar andere energiebronnen.

In de natuur zijn ook duurzame energiebronnen aanwezig. Het gaat hierbij vooral om zonlicht en wind, echter ook stromend water kan tot de natuurlijke energiebronnen worden gerekend evenals aardwarmte. Deze energiebronnen worden duurzaam genoemd omdat ze in feite niet op kunnen raken. De natuurlijke energiebronnen zijn dus altijd aanwezig.

Maar nu is de vraag: hoe wenden we deze energiebronnen aan? Daarover zijn zeer veel verschillende meningen. Allereerst is er meestal techniek nodig om de energie uit de natuur om te zetten in voor mensen bruikbare energie zoals elektrische energie.

Men kan bijvoorbeeld gebruik maken van een zonnecel, windmolen of een schoepenrad om energie uit zonlicht, wind of water om te zetten in elektrische energie. Het gebruik van zonnecellen in bijvoorbeeld zonnepanelen stuit over het algemeen op weinig weerstand. Ook bij het plaatsen van watermolens met schoepen in rivieren krijgt men weinig weerstand.

Dit is echter een ander geval bij het plaatsen van windmolens. Als men overweegt om windmolens te plaatsen moet men in overleg met mensen die in de buurt van de windmolens zullen gaan wonen. Een uitzicht op een windmolen vindt niet iedereen leuk. Daarnaast produceren windmolens geluiden en zogenoemde slagschaduw. Dit is niet alleen hinderlijk er zijn steeds meer berichten te vinden op internet over de schade van deze windmolens. Daarbij heeft men het zelfs over termen al ‘vogelkiller’ omdat de wieken van de winmolens vogels zouden doodslaan.

Een belangrijk practisch nadeel van energie uit wind en zon is dat deze energie niet goed kan worden opgeslagen. Omdat de wind en de zon niet altijd evenveel kracht hebben is het moeilijk om een duidelijke inschatting te maken van de energieproductie. Er zal bij weinig wind en weinig zon toch vaak gebruik moeten worden gemaakt van kolencentrales.

Deze tekst begint met de kop: hoe moeten we verantwoord energie opwekken? Bovenstaande voorbeelden van manieren waarop energie kan worden opgewekt zijn bekend. Ook de voordelen en nadelen van deze energiebronnen zijn bekend. Er zullen keuzes moeten worden gemaakt. Daarbij zal men zeker ook met de directe en indirecte omgeving rekening moeten houden. De directe en indirecte omgeving vormen in feite samen het milieu.

Nederland moet niet zo maar achter andere landen aan lopen als het gaat om energie opwekken. In plaats daarvan moet Nederland zelf nieuwe oplossingen bedenken, uitwerken, proberen en produceren.

 

 

Wat is stadsverwarming en hoe wordt dit verwarmingssysteem toegepast?

Stadsverwarming  of blokverwarming zijn verwarmingssystemen die worden gebruikt om woningen te verwarmen en/ of van warm water te voorzien. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van aardgas. Woningen die aangesloten zijn op stadsverwarming hebben daardoor geen eigen cv-ketel. De woningeigenaren krijgen warm water door een ondergronds netwerk van warmwaterleidingen. Dit wordt ook wel warmtedistributie genoemd. Het warme water wordt namelijk getransporteerd of gedistribueerd naar de aangesloten woningen en bedrijven. Deze woningen en bedrijven maken dus gebruik van zogenoemde stadswarmte.

Hoe ontstaat stadswarmte of stadsverwarming?
Water wordt uit zichzelf niet warm of koud. Er dient hiervoor een bewerking plaats te vinden. Deze bewerking kan bijvoorbeeld plaatsvinden bij elektriciteitscentrales. In de meeste elektriciteitscentrales worden kolen verbrand met eventueel biomassa zoals houtpallets. De warmte wordt gebruikt om water te verwarmen tot er stoom ontstaat. Deze stoom brengt turbines in beweging zodat elektriciteit kan worden opgewekt. Niet alle warmte wordt tijdens dit proces optimaal benut. Er ontstaat namelijk restwarmte.

Deze restwarmte kan op verschillende manieren worden hergebruikt. Een manier om restwarmte te hergebruiken is het verwarmen van water voor stadsverwarming. Omdat deze verwarming plaatsvindt bij een warmtebron in bijvoorbeeld de eerdere genoemde energiecentrales hoeft er geen gebruik te worden gemaakt van cv-ketels. Dit zorgt er voor dat warmtedistributie energiebesparend en kostenbesparend werkt. Voor het aanleggen van een warmtedistributienetwerk moeten echter wel grote investeringen worden gedaan. Daarnaast kost het aanleggen van een warmtedistributienetwerk ook energie en materiaal.

Huizen die aangesloten zijn op stadswarmte hebben een dubbele waterleiding. Een waterleiding voor koud water en een waterleiding voor verwarmd water. Deze huizen zijn over het algemeen niet aangesloten op het aardgasnet. Doormiddel van een warmtewisselaar wordt het leidingwater door de warmtedistributie verwarmd. Bij woningen met een aparte waterleiding voor warm water wordt het warme tapwater bij het verdeelstation geproduceerd.

Bronnen van stadswarmte
Naast de eerder genoemde elektriciteitscentrales worden ook andere bronnen aangewend voor stadswarmte. Bij afvalverbrandingsinstallaties (AVI’s) ontstaat ook restwarmte die kan worden gebruikt voor warmtedistributie. Naast restwarmte die wordt gewonnen vanuit elektriciteitscentrales en afvalverbrandingsinstallaties is het ook mogelijk om rechtstreeks warmte te winnen door bijvoorbeeld biomassa te verbranden. Hierbij komt echter (ook)  CO2 vrij. Warmtepompen en geothermie zijn over het algemeen beter voor het milieu. Daarnaast kan gebruik worden gemaakt van zonnecollectoren.

Wat is een WKO installatie of een KWO installatie?

Voor het verwarmen en koelen van gebouwen kan gebruik worden gemaakt van een WKO-installatie. De afkorting WKO staat voor warmte- en koudeopslag/  warmte-koudeopslag. Daarnaast wordt ook de afkorting KWO gebruikt, deze afkorting staat voor koude- en warmteopslag/ koude-warmteopslag. De afkortingen van deze installaties verschillen toch worden dezelfde installaties bedoelt. Deze installaties worden niet alleen gebruikt voor gebouwen. Tegenwoordig past men WKO-installaties ook toe in de tuinbouw.

Grondwater en WKO-installatie
Een WKO-installatie zorgt er voor dat warmte en koude opgeslagen kunnen worden. Hiervoor gebruikt men het grondwater in de watervoerende lagen van de bodem in de buurt van een gebouw. In de zomer haalt men het koude water uit de aardbodem om de vertrekken van een gebouw te koelen. Het koelen van het een gebouw doormiddel van grondwater kan direct plaatsvinden. Het water wordt in de zomer in de vertrekken van het gebouw langzamerhand warmer door de temperatuur in de vertrekken. Dit verwarmde water wordt vervolgens weer in de bodem gepompt. Het water blijft in de bodem zitten tot de winter.

In de winter wordt het warmere grondwater gebruikt door de WKO-installatie gebruikt voor  het verwarmen van het gebouw. Hierbij is een warmtepomp aangesloten op de bron. Het water uit de grond is meestal niet direct op de gewenste temperatuur en zal daarom extra verwarmd moeten worden. Desondanks zorgt het relatief warme grondwater er voor dat en minder energie nodig is om het grondwater op de gewenste temperatuur te brengen voor de verwarmingsinstallatie.

Energiebesparing doormiddel van WKO en KWO installatie
Het gebruik van warm grondwater voor het verwarmen van gebouwen in de winter zorgt voor een energiebesparing van 40 tot 50 procent. De energiebesparing die kan worden gerealiseerd door koel grondwater te gebruiken voor de koelinstallatie in de zomer is nog groter. Deze energiebesparing kan wel op lopen tot 95 procent. De daadwerkelijke energiebesparing die kan worden behaald is van verschillende factoren afhankelijk. Dit heeft onder andere te maken met de geologie van het gebied waar ondergrondse energieopslag wordt toegepast. De doorlatendheid en de dikte van watervoerende pakketten komen hierbij aan de orde. Het is alleen mogelijk om water uit zandpakketten te halen. Per kubieke meter zand kan een ongeveer 30-35% water worden opgenomen. In sommige gebieden zijn dikke zandpakketten aanwezig die grote korrels bevatten. Dit is een zeer gunstige bodemsamenstelling voor een KWO-systeem. Een KWO-systeem zal in die situatie veel rendement opbrengen. Dunne zandpakketten kunnen weinig water opnemen. Hierdoor zijn KWO-systemen minder rendabel en daarnaast is het terugverdienmodel ongunstig.

Koude-warmteopslag in ondergrondse buffers
Koude-warmteopslag kan worden gedaan in watervoerende lagen maar het is ook mogelijk om gebruik te maken van buffers die in de grond zijn aangebracht. Deze ondergrondse buffers zijn zeer groot en over het algemeen vijf meter diep. De ondergrondse buffers zijn bekleed met folie en daarnaast afgedekt met een isolerend sandwichpaneel. Aan de onderkant en bovenkant van de buffer is een sproeibuis geplaats. Deze wordt gebruikt om water zonder turbulentie in te brengen.

Verschil geothermie en koude-warmteopslag
Er is een belangrijk verschil tussen koude-warmteopslag en geothermie. Bij geothermie wordt gebruik gemaakt van de warmte die in de aardbodem aanwezig. Geothermie is in feite het temperatuurverschil tussen de temperatuur van het aardoppervlak en de aardlagen die onder de oppervlakte aanwezig zijn.   Deze aardwarmte wordt gebruikt om water te verwarmen. Dit door de aarde verwarmde water zorgt er voor dat er een energiebesparing kan worden gerealiseerd.

Bij koude-warmteopslag wordt water in de bodem opgeslagen. Het koude water wordt direct gebruikt en het warme water wordt meestal extra verwarmt. Het water wordt bij koude-warmteopslag dus niet door de aardbodem verwarmd. De opslagbuffer is zelfs voorzien van extra isolatie.

Er bij beide energiebesparende systemen gebruik gemaakt van warmtepompen. Er wordt bij een KWO-installatie gebruik gemaakt van een warmtepomp deze nemen bij een lage temperatuur warmte op. Bij een hoge temperatuur geeft een warmtepomp weer warmte af. Bij geothermie maakt men gebruik van een elektrisch aangedreven geothermische warmtepomp.

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.

Welke zonnecellen worden toegepast in zonnepanelen voor het opwekken van energie?

Zonne-energie is populair. Niet alleen bedrijven investeren in zonne-energie ook particulieren en overheidsinstellingen kiezen er steeds vaker voor om zonnepanelen te plaatsen. Zonnepanelen zien er niet aantrekkelijk uit op daken van woningen of in zonneweides. Dit nadeel wordt echter voor een deel gecompenseerd door de voordelen die zonne-energie heeft met betrekking tot het milieu en de besparing van de energiekosten.

Er zijn door de jaren heen verschillende zonnepanelen ontwikkeld. Ook zijn er verschillende zonnecellen die kunnen worden toegepast in de panelen. Er worden drie belangrijke varianten van zonnecellen onderscheiden. Dit zijn de Monokristallijn cellen, de Polykristallijn cellen en de Amorf panelen. De laatste wordt ook wel dunne film genoemd. Naast de genoemde soorten zonnecellen zijn er ook ontwikkelingen waarbij men organische zonnecellen wil toepassen in zonnepanelen. De ontwikkelingen in de zonne-energie staan niet stil. Het is goed denkbaar dat er in de toekomst ook nog andere typen zonnecellen worden ontwikkeld en toegepast in zonnepanelen of zonnekegels. Verwacht wordt dat deze nieuwe varianten van zonnecellen pas over een aantal jaren voldoende ontwikkeld zijn dat ze toegepast kunnen worden. De belangrijkste zonnecellen zijn op dit moment nog de Monokristallijn, de Polykristallijn en de Amorf panelen. Hieronder worden deze verschillende varianten van zonnecellen kort uitgelegd.

  • Monokristallijn cellen: deze zonnepanelen bevatten één kristal. De oppervlakte van deze zonnecellen is egaal vlak en bestaat uit geordende elektroden. Zonnepanelen die voorzien zijn van monokristallijn cellen hebben op dit moment een hoog rendement. Dit betekend dat ze in verhouding tot andere zonnecellen veel zonlicht in elektrische energie kunnen omzetten. Ten opzichte van polykristallijne zonnecellen zijn monokristallijne zonnecellen wel duurder in aanschaf ondanks het hoge rendement.
  • Polykristallijn cellen: zonnepanelen met  polykristallijne zonnecellen bevatten meerdere grove kristallen. Deze geven een patroon dat lijkt op gebroken scherven. Polykristallijne zonnecellen hebben minder rendement dan monokristallijn cellen. Toch is het rendement van polykristallijncellen op zich redelijk. Als er voldoende ruimte aanwezig is het aantrekkelijk om zonnepanelen te plaatsen die bestaan uit  polykristallijn zonnecellen.
  • Amorf of dunne film of thin-film zonnecellen: zonnepanelen die voorzien zijn van dit type zonnecel bevatten geen kristallen. In plaats daarvan bevatten deze kristallen een soort poeder. De dunne-film zonnepaneel bevat  amorf silicium. Deze zonnecellen worden in de praktijk nauwelijks toegepast in zonnepanelen. Dat komt door het lage rendement. Zowel monokristallijn cellen als polykristallijn cellen leveren meer rendement. De prijs van amorf of dunne film zonnecellen is wel lager. Daarnaast zijn dunne film zonnecellen goed in verschillende vormen te brengen dit komt omdat deze zonnecellen buigzaam zijn. Dunne film zonnecellen worden veel gebruikt in rekenmachines en andere kleine machines die doormiddel van zonne-energie gevoed worden. in de toekomst zullen dunne film zonnecellen vermoedelijk op veel meer plaatsen worden toegepast. Hierbij kan gedacht worden aan dakbedekking.

Nederland streeft naar mondiaal energieneutraal tijdens klimaattop

Staatssecretaris Wilma Mansveld van Milieu heeft in een interview met nieuwswebsite NU.nl aangegeven dat ze streeft naar een duurzame energieproductie. Daarvoor moet de CO-2 uitstoot worden teruggedrongen met 80 tot 95 procent voor het jaar 2050. Dinsdag 19 november 2013 gaat ze naar een klimaattop in Warschau. Tijdens deze top moet volgens Mansveld een “fundament” worden gelegd voor een nieuw mondiaal akkoord over het klimaat. Dit richtlijnen in het klimaatakkoord moeten van toepassing zijn na 202. De afspraken die dinsdag in Warschau worden gemaakt moeten in 2015 op de klimaattop in Parijs definitief worden vastgelegd.

Mansveld wil er voor zorgen dat de maatregelen de opwarming van de aarde vertragen. De aarde moet tussen 1990 en 2100 met maximaal 2 graden opwarmen. Daarvoor is een beperking van de CO-2 uitstoot noodzakelijk. De staatsecretaris streeft naar een binden akkoord waarin doelstellingen zijn vermeld die de CO-2 uitstoot omlaag moeten brengen. Het is volgens haar heel moeilijk om de afspraken in een internationaal akkoord juridisch bindend te maken. Vooral met landen als China en de VS zijn juridisch bindende afspraken moeilijk te maken.

Reactie Technisch Werken
Nederland wil er voor zorgen dat andere landen milieubewuster worden en effectiever omgaan met het energieverbruik. Hoewel we een klein land zijn hebben we verhoudingsgewijs veel inwoners per vierkante kilometer. Een land als Nederland probeert ook binnen haar eigen grenzen effectief met energie om te gaan. Het gebruik van zonnepanelen wordt in Nederland gestimuleerd evenals het aanbrengen van isolatie in woningen. Dit zijn al belangrijke stappen. De kolencentrales in Nederland stoten nog veel CO-2 uit. Ook dit dient beperkt te worden. Toch is de energie die uit kolen worden gehaald nog niet te vervangen door duurzame energie. Windenergie en zonne-energie is niet op elk moment evenveel aanwezig.

Dat kolencentrales zeer vervuilend zijn bleek gisteren wel in een rapportage in het nieuws. In sommige steden in China is zoveel smog dat de mensen elkaar op straat nauwelijks kunnen zien. Dit heeft natuurlijk ernstige gevolgen voor de gezondheid van de mensen en voor het milieu. Daarom denkt ook China nu na over duurzame energie. Dit kan er voor zorgen dat China met een andere houding aanwezig is op de klimaattop. Landen kunnen kennis met elkaar delen over duurzaamheid. Dat gebeurd op dit moment al maar kan nog veel intensiever plaatsvinden. Dat schept weer nieuwe kansen voor de beperking van de CO-2 uitstoot in de wereld.

Wat is een zonnecel en waarvoor kan een zonnecel worden gebruikt?

Zonnecellen zijn elektrisch en worden gebruikt om de energie die afkomstig is van licht om te zetten in elektrische energie. Deze elektrische energie kan worden getransporteerd door goed geleidende metalen zoals koper. Hierdoor is elektrische energie bruikbaar in woningen en bedrijfspanden. Een zonnecel zorgt er voor dat deze elektrische energie beschikbaar wordt gemaakt doordat de zonnecel zonlicht kan omzetten. Er worden twee verschillende soorten zonnecellen gebruikt. De fotovoltaïsche cel is de bekendste zonnecel en wordt onder andere gebruikt in de zonnepanelen. Daarnaast zijn er ook Foto-elektrochemische cellen.

Fotovoltaïsche cellen
In zonnepanelen worden de fotovoltaïsche cellen met grote hoeveelheden tegelijk geplaatst. Deze fotovoltaïsche cellen bestaan uit een vaste stof. Dit type zonnecel wordt ook wel PV-cel genoemd. De afkorting PV staat voor Photo-Voltaic. Dit type cel wordt gebruikt in zonnepanelen. Zonnecellen worden massaal geplaatst in zonnepanelen zodat voldoende rendement kan worden gerealiseerd.

Hoe werkt een zonnepaneel?
Zonnepanelen produceren gelijkstroom. Wanneer een zonnepaneel aangesloten is op een omvormer kan deze gelijkstroom in wisselstroom omzetten. De wisselstroom kan direct worden gebruikt om apparaten te voorzien van stroom. Daarnaast kan doormiddel van een zonnepaneel ook een accu worden opgeladen. Het opladen van een batterij is alleen verstandig wanneer er geen netstroom beschikbaar is. Dit kan bijvoorbeeld gebruikt worden voor verlichtingssystemen die niet aangesloten zijn op het stroomnet.  Hierbij kan gedacht worden aan tuinverlichting, lichtbakens, lichtsignalen of pompsystemen in weilanden voor het oppompen van water voor het vee. PV-panelen kunnen, zoals eerder genoemd is, ook direct op het lichtnet worden aangesloten. Hierdoor kunnen deze zonnepanelen meteen elektrische stroom leveren.

Foto-elektrochemische cellen
Foto-elektrochemische cellen zijn zogenoemde ‘natte zonnecellen’. Deze bestaan niet uit een vaste stof zoals de hierbovengenoemd fotovoltaïsche cellen.  Foto-elektrochemische cellen worden ook wel PEC’s genoemd. PEC is een Engelse afkorting en staat voor Photoelectrochemical. Dit zijn zonnecellen die gebruik maken van foto-elektrochemie. Foto-elektrochemische cellen halen elektrische energie uit licht. Deze zonnecellen kunnen daarnaast ook energie op een chemische manier opslaan. Deze cellen bestaan uit een halfgeleidende fotoanode en daarnaast een metaalkathode. Deze metaalkathode is ondergedompeld in elektrolyt. Foto-elektrochemische cellen kunnen worden gebruikt voor het omzetten van lichtenergie naar elektrische energie. Daarnaast worden deze zonnecellen ook gebruikt voor de productie van waterstof. Het laatste proces lijkt op de elektrolyse van water. Dit type zonnecel wordt minder vaak gebruikt dan de vaste fotovoltaïsche cellen.

Duurzame energie
Zonnepanelen worden tegenwoordig veel gebruikt voor het opwekken van elektriciteit. Zonne-energie is duurzame energie omdat er geen gebruik wordt gemaakt van fossiele brandstoffen die op kunnen raken. De zon is altijd aanwezig en levert altijd energie in de vorm van licht en warmte ook wanneer er wolken tussen de zon en de zonnepanelen aanwezig zijn.

De zon schijnt kosteloos en daardoor is zonne-energie een effectieve kostenbesparing. De aanschafprijs van zonnepanelen moet echter wel terugverdient worden. Bedrijven kunnen met het gebruik van zonnepanelen ook naar buiten toe tonen dat ze werk maken van milieuverantwoord ondernemen. Het gebruik van duurzame energie wordt daardoor een belangrijk middel in public relations.

Niet alleen bedrijven maken veel gebruik van zonnepanelen, ook particulieren kiezen er vaak voor om zonnepanelen op hun daken te laten plaatsen om daarmee voor een deel in hun eigen energiebehoefte te voorzien. In Nederland wordt daarnaast ook gekeken naar zonnevelden. Op Ameland wordt een zonneveld geplaatst met honderden zonnepanelen. Hiermee wil Ameland een groot deel van haar eigen energie opwekken. Het rendement van zonnepanelen is van groot belang wanneer de aanschaf van zonnepanelen wordt overwogen. De techniek en de fabricage van zonnepanelen wordt steeds beter. Zonnepanelen worden steeds meer 3D toegepast.  Zonnekegels leveren meer rendement op dan de standaard zonnepanelen. Zo zouden zonnekegels die langzaam draaien op daken in de zon ongeveer twintig procent meer elektriciteit genereren dan de bekende vlakke zonnepanelen.

Waarom is zonne-energie een belangrijke energiebron?

Zonne-energie is altijd aanwezig, tenminste zolang de zon bestaat en wij haar straling op aarde ontvangen. Veel van het leven op aarde is afhankelijk van de energie die afkomstig is van de zon. Bijna alle energievormen op aarde zijn indirect of direct ontstaan door de energie die van de zon afkomstig is. Hoewel op aarde veel energie wordt verbruikt door de mensheid levert de zon de aarde nog meer energie. Meer dan negenduizend keer het totale energieverbruik van de mensheid wordt door de zon geleverd. Dit houdt in dat de zon duizenden malen meer energie levert dan de zeven miljard mensen in feite op aarde gebruiken. Niet alleen mensen hebben de zon nodig maar ook dieren en planten. De hele natuur op aarde is afhankelijk van de energie die zonlicht biedt.

Zonne-energie dient de mens
De zon is een ster die op grote afstand van de aarde staat. De aarde draait om de zon heen en draait daarnaast ook nog om zijn eigen as. Hierdoor ontstaat het dag en nachtritme. Doormiddel van een kernfusieproces produceert de zon straling in de vorm van warmte en licht. Zonne-energie is altijd aanwezig ook wanneer er wolken zijn die het zonlicht schijnbaar afschermen. Door de voortdurende aanwezigheid van zonlicht is zonlicht een belangrijke energiebron die door de mens benut kan worden op verschillende manieren. Vroeger werd zonlicht al gebruikt voor eenvoudige toepassingen. Bijvoorbeeld het drogen van kleding of bepaalde soorten voedsel. Daarnaast werd het gebruikt voor het drogen van bijvoorbeeld verf of hout. Tegenwoordig wordt zonlicht ook gebruikt voor het opwarmen van water. Daarnaast wordt zonne-energie omgezet in elektriciteit door bijvoorbeeld gebruik te maken van zonnepanelen. Deze vorm van zonne-energie wordt ook wel actieve zonne-energie genoemd. Passieve zonne-energie is bijvoorbeeld een temperatuurstijging in een woning of kantoorpand doordat de zon op de ramen schijnt.

Zonne-energie belangrijk voor de toekomst
Vanwege de voortdurende aanwezigheid van zonlicht vormt zonne-energie en belangrijke energiebron voor de wereld en de mensen die daarop wonen. Zonne-energie wordt op dit moment in toenemende mate gebruikt voor het opwekken van elektriciteit. Dit kan doormiddel van zonnepanelen. Daarnaast wordt zonne-energie ook toegepast in rekenmachines en andere kleine elektronica. In de toekomst zal zonne-energie ook gebruikt kunnen worden voor een deel van de energievoorziening van voertuigen zoals auto’s. Op dit moment zijn de ontwikkelingen daarvoor in volle gang. Zonne-energie kan het gebruik van schadelijke fossiele brandstoffen beperken. Deze fossiele brandstoffen zijn daarnaast ook niet onbeperkt aanwezig op aarde. Daarom moet er spaarzaam mee om worden gegaan.