Die waren allemaal gebaseerd op dit rapport van de denktank Ember. Ik raad je aan om het rapport te downloaden en eens te bekijken. Het is heel professioneel opgesteld en bevat enkel duidelijke en ook mooie grafieken.
De grafiek hierboven toont de verandering in de opwekking van electriciteit via steenkool en aardgas en de resulterende verandering in de CO2-uitstoot van de electriciteitssector. Die daalde tijdens 2023 met zomaar even 19%.
De tweede grafiek toont de bijdrage van elke bron tot de totale productie doorheen de jaren. Vooral de jarenlange groei van wind is frappant. Na zowel waterkracht als steenkool te zijn gepasseerd, haalde wind in 2023 ook voor de eerste keer aardgas in. Over enkele jaren zal dit waarschijnlijk ook het lot zijn van kernenergie. De snelle groei van electriciteit uit de zon is ook mooi zichtbaar op de grafiek.
Benieuwd hoe het rapport er over 5 jaar gaat uitzien!
Enkele jaren geleden werd er nog gespeculeerd of het uberhaupt mogelijk is, vandaag is het (soms) al eens een feit: een 100% hernieuwbare stroomproductie.
Eerder deze maand braken de Portugezen hun record door hun hele electriciteitsnet meer dan 6 dagen lang onafgebroken te voorzien van hernieuwbare electriciteit. Dat kon enkel door gunstige condities (veel wind en veel zon) maar de verwachting is dat dit in de toekomst voor steeds langere periodes zal gebeuren.
En ze zijn ambitieus daar in Portugal:
85% van de electriciteit moet hernieuwbaar zijn tegen 2030
ze plannen om alle gascentrales te ontkoppelen tegen 2040
Om het broeikaseffect onder controle te houden zouden we idealiter vandaag stoppen met de uitstoot van extra broeikasgassen in onze atmosfeer. Aangezien onze economie zowat gebouwd is rond fossiele brandstoffen is dat een gigantische uitdaging. Op deze pagina log ik mijlpalen in onze transitie naar een maatschappij met minder of geen broeikasgassen.
Kernenergie stoot bijna geen broeikasgassen uit en draagt dus bij aan een energiemix die ons uit de klimaatcrisis kan helpen.
Er is echter een groot verschil tussen het langer open te houden van bestaande centrales en het bouwen van nieuwe centrales. Mits goed gepland kan de levensduur van bestaande centrales vrij goedkoop verlengd worden. Een mogelijk neveneffect is wel dat variabele hernieuwbare energie zoals wind en zon soms moet uitgeschakeld worden omdat de bestaande kerncentrales niet snel kunnen aan- en afgeschakeld worden. Dit vermindert de rentabiliteit van deze variabele bronnen en kan mogelijks de investeringen erin afremmen.
Vandaag besliste de Nederlandse regering om in Borssele (aan de Westerschelde in de buurt van Vlissingen) twee extra kerncentrales te bouwen. Dit moeten reactoren van de generatie III+ worden. Deze verschillen niet gigantisch van wat er in de jaren 70 en 80 gebouwd werd (zoals in Doel, Tihange en Borssele). De ontwerpleeftijd van het reactorvat wordt 60 in plaats van 40 jaar, veiligheidssystemen worden soms passief in plaats van actief (zodat ze ook zonder electriciteit werken) en sommige ontwerpen hebben een core catcher, die moet vermijden dat in het geval van een calamiteit de kern door de vloerplaat smelt (zoals in Fukushima). Het grootste nadeel van nieuwe kernreactoren is echter de heel lange termijn voor de vergunning en de bouw. De 2 nieuwste Europese reactoren hebben een weinig fraai palmares:
Flamanville 3: bouw gestart in 2007, geplande ingebruikname mid-2023
Olkiluoto 3: bouw gestart in 2005, aan het net gekoppeld in maart 2022
In beide gevallen heeft de bouw dus ongeveer 16 jaar geduurd. In Nederland gaan ze het duidelijk rapper doen maar moeten alle vergunningen nog aangevraagd worden. Dit proces kan ook gemakkelijk enkele jaren toevoegen aan de totale projectduur. Een realistische inschatting is dus eerder 20 jaar vooraleer nieuwe centrales actief kunnen worden in Europa.
Hopelijk ligt tegen dan de gehele Noordzee vol windturbineparken en importeren we groene waterstof van de andere kant van de wereld.
Terwijl we tijdens de afgelopen zomer (2022) vooral berichten hoorden over extreem hoge gas- en (dus) electriciteitsprijzen, was er toch ook goed nieuws te melden in de sector van de hernieuwbare energie in onze landje of regiootje.
De maand mei 2022 brak het record voor de hoeveelheid opgewekte electriciteit uit zonnepanelen: 888 GWh
En dit record sneuvelde opnieuw in juli 2022 met 935 GWh
Hierdoor was het aandeel van zonnestroom in de electriciteitsmix 15% (ook een record). Het persbericht van Elia toont dat op de middag het opgewekt vermogen routinematig boven de 4 GW gaat.
Ook de combinatie wind & zon brak records. Zo was het gecombineerde aandeel in de electriciteitsmix in februari 2022 25%
Vergeleken met het laatste persbericht is er geen nieuwe technische informatie. Wel is er een gedetailleerdere planning vrijgegeven:
2022-2023: aanbestedingsprocedure voor het energie-eiland, uitwerken milieueffectrapportage en vergunningsprocedure en aanvragen van de domeinconcessie voor het energie-eiland.
2024 tot midden 2026: bouwen van het energie-eiland
2026-2030: opeenvolgend bouwen en indiensnemen van elektrische infrastructuur op het energie-eiland.
Of zouden Elia en het federale ministerie ervan uitgaan dat Vlaanderen de Ventilus-hoogspanningslijn nooit op tijd vergund krijgt om de windparken in de Prinses-Elizabethzone aan te sluiten en zouden ze erop rekenen dat we met een interconnector de electriciteit toch kunnen exporteren op dat moment?
Is Elia op 2 paarden aan het wedden? Of probeert Elia met deze bekendmaking druk te zetten op de tijdlijn van Ventilus?
Update:
De Ingenieur heeft ondertussen ook een bijdrage gepubliceerd met enkele mooie plaatjes en een video.
Volgende update:
De Standaardweet te melden dat het eiland Europese steun krijgt (100 miljoen EUR) maar dat het er dan wel tegen 2026 moet liggen.
Hoewel ze niet exact hetzelfde onderwerp behandelen, gaan beide boeken toch ongeveer over dezelfde onderwerpen: groei, vooruitgang en de toekomst. Maar het is frappant om achteraf stil te staan bij de vraag hoe verschillende auteurs op basis van ongeveer hetzelfde bronmateriaal (en in beide boeken beslaan de referenties en voetnoten ongeveer een kwart van het boek) toch tot totaal verschillende conclusies kunnen komen.
Smil gaat er telkens vanuit dat elke groei eindig is en dat een exponentiële groei maar mogelijk is door verschillende sigmoidale groeicurves die elkaar snel opvolgen maar dat die groei op een dag toch door een enkele asymptoot zal begrensd worden. Kurzweil daarentegen heeft het niet zomaar over exponentiële groei maar over steeds versnellende exponentiële groei.
De conclusies die Kurzweil uit zijn observaties trekt zijn zeer verregaand. Zo plakt hij een concrete datum (het jaar 2045) op het moment wanneer de biologische mens zal vervangen worden door een biologisch-mechanisch-robothybride. En zo gelooft hij ook dat iedereen die zijn leven kan rekken tot die datum eigenlijk onsterfelijk zal worden. Ondertussen is zijn boek ongeveer 15 jaar oud en veel van zijn voorspellingen voor 2020 zijn niet uitgekomen. Wat natuurlijk kan betekenen dat ze nog zullen uitkomen, enkel later dan door hem voorspeld.
Beide heren hun wereldbeeld is echter volledig verschillend door de manier waarop ze naar de vooruitgang kijken. Op het vlak van klimaatverandering en hoe we daarmee om moeten gaan, komt dit op een pijnlijke manier tot uiting.
Enkele jaren (2011) na het verschijnen van zijn boek heeft Kurzweil in een interview gezegd dat we ons geen zorgen hoeven te maken over global warming.
“One of my primary theses is that information technologies grow exponentially in capability and power and bandwidth and so on. [] That is happening with solar energy — it is doubling every two years. And it didn’t start two years ago, it started 20 years ago. Every two years, we have twice as much solar energy in the world. [] So right now it’s at half a percent of the world’s energy. People tend to dismiss technologies when they are half a percent of the solution. But doubling every two years means it’s only eight more doublings before it meets a 100 percent of the world’s energy needs. So that’s 16 years. We will increase our use of electricity during that period, so add another couple of doublings: In 20 years we’ll be meeting all of our energy needs with solar, based on this trend which has already been underway for 20 years.”
Toch enkele bedenkingen:
de laatste jaren is er eerder 3 jaar nodig om de zonnecapaciteit te laten verdubbelen
er is meer energiegebruik dan enkel om electriciteit te genereren
voor vele energie-intensieve industrietakken (naast electriciteit) zoals staal, cement, kunstmest, scheepvaart en luchtvaart is er nog geen oplossing om zonne-energie te gebruiken
Smil daarentegen gelooft niet in snelle veranderingen (een van zijn uitspraken is dat de 20e eeuw – en niet de 19e eeuw – die van steenkool was, en dat de 21e eeuw op weg was/is om die van aardgas te worden). Dit drijft hem naar een zeer negatieve kijk op de toekomst. Op zijn meest optimistisch klinkt hij als volgt:
“In contrast, it is not difficult to offer a very different scenario that, while not highly likely, is not implausible. African fertilities decline much faster than expected. Indian population growth decelerates rapidly. Rest of the world sees population stagnation and declines. Aging populations consume less and this, in combination with relative dematerialization, eases the burden imposed on the biosphere. Economic growth moderates while advances in energy conversion and storage usher in affordable all-electric or hydrogen economies. Natural ecosystems begin their comeback, as forests have already done in Europe and parts of North America. I wish all of this came to pass as rapidly as possible – but acting as responsible risk minimizers we cannot simple hope for low-probability outcomes.”
Dus waar de ene auteur beweert dat we ons helemaal geen zorgen hoeven te maken over de opwarming van de aarde, zegt de andere dat het meest plausibele scenario is, dat we te laat gaan zijn om onze manier van leven te veranderen en dat we dus een rampscenario tegemoet gaan.
Kernfusie is een complexe zaak waarbij er veel records te definiëren zijn, zie deze Wikipediapagina. Het specifieke record dat gesneuveld is, is dat van de hoogste energie-output, namelijk 59 MJ.
In alledaagse termen kunnen we dat omzetten in kWh en komen we uit op ongeveer 16 kWh, of de hoeveelheid energie die een gemiddeld gezin in een dag of 2 verbruikt in de vorm van electriciteit.
Het vorige record dateerde reeds van 1997, bedroeg 22 MJ en werd in dezelfde faciliteit behaald. Ze hebben er dus een stevige klets bovenop gedaan. In dit opzicht is het een puike prestatie waar ongetwijfeld veel hard werk in gekropen is.
Als we echter het hele plaatje bekijken dan blijkt de prestatie toch vooral te benadrukken dat kernfusie zijn beloftes maar niet kan waar maken. JET werd gebouwd met het plan om break-even aan te tonen, het punt waarop het hete deuterium-tritium mengsel evenveel energie opwekt als je er in stopt. De volle 39 jaar na de ingebruikname van de tokamak is dat nog steeds niet gelukt. In 1997 haalden ze Q=0.67 wat wil zeggen dat ze 67% van de gebruikte energie terug konden opwekken. De laatste prestatie was wel een energierecord, maar met Q=0.33 (33%) terug wat verder verwijderd van break-even.
Het werk van JET is belangrijk voor ITER, de mega-faciliteit in Zuid-Frankrijk waar er vanaf 2025 nieuwe fusie-experimenten zullen beginnen. Zo heeft JET hetzelfde materiaal aan de binnenkant van de tokamak gebruikt als men ook plant voor ITER. Maar zelfs als ITER een succes wordt, gaan we pas in 2035 een reactor hebben die Q=10 aantoont gedurende enkele minuten, nog veraf van een commerciële reactor die quasi non-stop Q=30 moet realiseren. Met andere woorden, verwacht geen commerciële fusiereactor via dit pad voor 2045.
Moeten we kernfusie dan afschrijven? Ik zou er alvast niet op rekenen om het klimaatsprobleem op te lossen. Tegen 2045 moeten we ongeveer gestopt zijn met CO2 uit te stoten willen we de laatste klimaatbeloften waar maken. Vanuit puur wetenschappelijk standpunt en als backup-oplossing kan het zeker geen kwaad om er geld in te blijven steken, zolang het maar geen investeringsstromen inpikt die het klimaatsprobleem vandaag kunnen oplossen.
Verder gebeurt er naast JET en ITER veel fusie-onderzoek in privé-bedrijven, sommige met budgetten die hallucinant zijn. Hopelijk komt er daar vóór 2035 iets verrassends uit:
De column van vorige maand gaat over elektrisch vliegen en hoever we nog af staan van een volledig geëlektrificeerde commerciële luchtvaart. Zo vergelijkt hij het enige commercieel beschikbare elektrische vliegtuig in Europa: de Pipistrel Velis Electro met de Boeing Dreamliner en merkt hij op dat beide een factor 20000 (twintigduizend!) verschillen in capaciteit uitgedrukt als passagier-kilometers. Dat is een kloof die je niet op een decennium dichtrijdt.
Rest de vraag hoe de luchtvaart dan wel kan vergroend worden.
De luchtvaartsector lijkt de route van biobrandstof het meest genegen (de combinatie van aviation AND biofuel in google geeft ongeveer 5 miljoen hits).
Enkele getallen:
de luchtvaartsector verbruikte in 2019 ongeveer 95 miljard gallons of dus 359 miljard liters kerosine
de energetische waarde van kerosine = 37.9 MJ/l
dat is dus een totale energie van 1.4 x 10^19 J (of 14 exaJoule)
een vergelijkbare biobrandstof is bio-ethanol met een opbrengst van ongeveer 119 GJ/ha
dan zou er een oppervlakte van 1.14 x 10^8 ha of dus 1.14 x 10^6 km2 nodig zijn om die brandstof te “telen”
dan komt overeen met ongeveer 32x de oppervlakte van België
Tijdens het schrijven vond ik een andereNumbers don’t lie column terug van Vaclav Smil die ongeveer dezelfde berekeningen toont.
Zie je wel.
Types vliegtuigen met relevante specificaties en datum van certifiëring:
Pipstrel Velis Electro – 10 juni 2020 – 170 kg load, 170 km/u, 50 minuten endurance
- - - - - - - - Jeroen De Schepper fietst 10.000 km door Europa voor Huntington - - - - - - - - Jeroen De Schepper cycles 10.000 km through Europe for Huntington's disease
vernufteling 