Vier groene energiebronnen kunnen de hele aarde genoeg stroom geven

Als we willen slagen in de groene transitie, moeten we de juiste mix van duurzame energiebronnen vinden. We hebben zon-, wind- en waterkracht al aardig onder de knie – het cruciale laatste stukje van de puzzel wordt het gebruik van aardwarmte.

Als we willen slagen in de groene transitie, moeten we de juiste mix van duurzame energiebronnen vinden. We hebben zon-, wind- en waterkracht al aardig onder de knie – het cruciale laatste stukje van de puzzel wordt het gebruik van aardwarmte.

Shutterstock

De aarde bulkt van de duurzame energie, en als we die slim oogsten, zullen we in de toekomst in onze hele stroombehoefte kunnen voorzien met energie uit wind, zon, water en aarde.

De crux is de baseload energy of basisbelastingsenergie – energie die altijd beschikbaar is en naar behoefte kan worden geregeld. Zonne- en windenergie vallen daar niet onder, omdat ze fluctueren met het weer en het dagritme.

De andere twee bronnen, waterkracht en aardwarmte, zijn wel baseload. Zolang er water achter een dam staat, kunnen we de energie aftappen wanneer we willen. Evenzo is de aardwarmte die voor geothermische energie gebruikt wordt, altijd aanwezig.

Vier duurzame energiebronnen kunnen in 2050 in onze stroombehoefte voorzien – als we de juiste balans vinden.

© Shutterstock

Windenergie is technisch ver

Waar en hoe:
Windturbines werken met het eenvoudige principe dat de rotatie van de bladen een dynamo aandrijft, die elektriciteit opwekt. De efficiëntie is het hoogst in de twee gematigde westelijke windgordels van de wereld, zoals Noordwest-Europa, waar het het hele jaar door winderig is maar waar geen zware orkanen zijn.

Zo ver is de technologie:
90 procent – dus een goed ontwikkelde en beproefde technologie.

Rendement:
Windmolens wekken wel 44 keer zoveel energie op als het kost om ze te bouwen.

Huidige productie:
Windturbines leveren 12 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik.

Potentieel in 2050:
Windenergie kan 34 procent van ons stroomverbruik dekken.

Baseload: NEE.

© Shutterstock

Zonne-energie kan nog beter

Waar en hoe:
Zonnecellen zetten de straling van de zon om in elektriciteit met behulp van het foto-elektrisch effect. Zonnecellen werken het best in de tropen, waar de zon het hele jaar door hoog aan de hemel staat en het weer optimaal is, zoals in Noord-Afrika en op het Arabisch Schiereiland.

Zo ver is de technologie:
70 procent – dus een goed functionerende technologie met verbeterpunten.

Rendement:
Zonnecellen wekken 17 tot 26 keer zoveel energie op als het kost om ze te bouwen.

Huidige productie:
Energie uit zonnecellen dekt 11 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik.

Potentieel in 2050:
Zonne-energie kan 43 procent van ons stroomverbruik dekken.

Baseload: NEE.

© Shutterstock

Waterkracht verandert de natuur

Waar en hoe:
Waterkracht wordt opgewekt door turbines langs stromend water, zoals uit een rivier of een hooggelegen meer. Waterkrachtcentrales hebben alleen zin als er ergens van nature water is, al kan het gebruik ervan verbeterd worden door een dam te bouwen om een kunstmatig meer te creëren.

Zo ver is de technologie:
90 procent – dus een goed ontwikkelde en beproefde technologie.

Rendement:
Waterkrachtcentrales wekken acht keer zoveel energie op als het kost om ze te bouwen.

Huidige productie:
Energie uit waterkracht dekt 17 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik.

Potentieel in 2050:
Waterkracht kan 8 procent van ons elektriciteitsverbruik dekken.

Baseload: JA.

© Shutterstock

Aardwarmte heeft een groot potentieel

Waar en hoe:
Geothermische energie gebruikt warm bodemwater om turbines aan te drijven. Nu is dat alleen mogelijk op enkele plaatsen op aarde, zoals IJsland en Nieuw-Zeeland, maar als we met nieuwe technologie 20 kilometer in de grond kunnen boren, kunnen we overal de nodige warmteniveaus bereiken.

Zo ver is de technologie:
40 procent – nieuwe boortechnieken kunnen de technologie nog veel verder helpen.

Rendement:
Geothermische centrales produceren zeven keer zoveel energie als het kost om ze te bouwen.

Huidige productie:
Energie uit geothermische bronnen dekt momenteel 1 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik.

Potentieel in 2050:
Met stoom uit de bodem kunnen omgebouwde elektriciteitscentrales 40 procent dekken.

Baseload: JA.

In de komende decennia is er veel winst te behalen met de ontwikkeling van geothermische energie.

Nu kunnen we die alleen gebruiken om elektriciteit op te wekken op enkele plekken op aarde waar de temperatuur van de bovenste aardlagen hoog genoeg is, maar als we met nieuwe technologie dieper in de aardkorst kunnen boren, kan de aardwarmte overal benut worden. Op 20 kilometer diepte is het 400 tot 500 °C, ideaal om stroom op te wekken.

Met meer baseloadproductie hebben we in 2050 een stabiele en toereikende toevoer van stroom uit groene energiebronnen – zelfs al verbruiken we tegen die tijd waarschijnlijk veel meer.

Aardwarmte moet het klimaat redden

Aarde thermometer aardkorst
© Quaise Energy & Claus Lunau

Onderzoekers willen met nieuwe technologie 20 kilometer de aardkorst in branden om aardwarmte te winnen. Als dit lukt, kan dit de troef zijn in het groene transitiespel. Lees het artikel over de veelbelovende en baanbrekende boortechniek hier.