Achtergrond

Het overgrote deel van de elektriciteit in de wereld wordt opgewekt in fossiele of nucleaire centrales. Verreweg de grootste duurzame opwekkingssoort in de wereld is waterkracht. Nieuwe grote waterkrachtcentrales hebben het nadeel dat zij grote schade aan de natuur en de omgeving kunnen veroorzaken.

In fossiele en nucleaire centrales (zogeheten thermische centrales) wordt door verbranding van fossiele brandstoffen (olie, gas en steenkool) of dankzij kernsplitsing warmte van zeer hoge temperatuur opgewekt. De warmte wordt in de meeste centrales gebruikt om stoom onder druk te brengen waarmee een stoomturbine wordt aangedreven. De stoomturbine drijft op haar beurt weer een generator aan waarin de elektriciteit wordt opgewekt.

Moderne gasgestookte centrales maken gebruik van gasturbines . Er wordt geen stoom meer geproduceerd maar het verbrandingsproces in de gasturbine maakt het apparaat zelf direct aan het draaien. Het proces is vergelijkbaar met het proces dat zich afspeelt in de straalmotor van een vliegtuig. Toepassing van gasturbines biedt het grote voordeel dat in één grote centrale een groot aantal kleinere eenheden vanaf ca. 50 MW kunnen worden opgesteld. Het inschakelen van een dergelijke eenheid duurt vanaf de start tot aan het ogenblik dat stroom wordt geleverd ca. 5 minuten. Het argument van tegenstanders van duurzame energie dat een aanzienlijk fossiel reservevermogen ”op een laag pitje” in bedrijf moet blijven voor het geval dat natuurlijke bronnen (wind, zon, etc.) het laten afweten en er snel extra stroom moet worden geleverd gaat allang niet meer op.

In Nederlandse kolencentrales wordt over het algemeen poederkool verbrand in een zogeheten wervelbedproces . Bij moderne kolencentrales worden hoogwaardige brander-, filter en afgasreinigingstechnieken toegepast. De vuurhaard wordt in beweging gebracht, als gevolg waarvan zuurstof beter toegang heeft. Het effect is dat een zo volledig mogelijke verbranding bij lagere temperaturen wordt bereikt, waardoor een lagere uitstoot van verzurende stikstof oxydes wordt berteikt. Tevens biedt het proces de mogelijkheid kalk toe te voegen waardoor de aanwezige zwavel kan worden gebonden en de vorming van schadelijke zwavelverbindingen kan worden voorkomen.

Oliecentrales komen nog voor in Nederland maar zij worden niet meer dagelijks gebruikt. Zij “staan in reserve”.

In Nederland toegepaste stoomturbines werken met het STEG-procédé: STEG staat voor SToom En Gas. Aan de turbine wordt een stoomketel gekoppeld die energie ontvangt uit de afvalgassen van het verbrandingsproces van de turbine. De stoomketel brengt op zijn beurt een stoomturbine met daaraan gekoppelde generator in beweging. Toepassing van STEG betekent gemiddeld een verhoging van het elektrische rendement met 30 %.

In nucleaire centrales of kerncentrales zorgt het kernsplitsingsproces voor de zeer hoge temperaturen die nodig zijn om stoomturbines te laten draaien.

Centrales die met olie, kolen of gas worden gestookt hebben het grote nadeel dat zij een (steeds verder verminderde) hoeveelheid verzurende stoffen uitstoten en zeer veel broeikasgas, voornamelijk CO₂ of koolzuurgas.

Voor thermische centrales die biomassa als brandstof benutten geldt in principe dat ze duurzame energie leveren. Biomassa is organisch (koolstofhoudend) afvalmateriaal uit bossen, de landbouw, etc. De theorie is dat dankzij de groei van gewassen en hout in bossen en in de landbouw de verbrande koolstof weer wordt vastgelegd, zodat een “CO2-neutraal” proces ontstaat: er wordt evenveel koolstof verbrand als er wordt vastgelegd en op iets langere termijn is er dus geen toevoeging van CO2 aan de atmosfeer. Hierbij moet wel worden opgemerkt dat het aanplanten, oogsten, behandelen en geschikt maken voor het verbrandingsproces nogal wat -veelal fossiele- energie kost. Deze hoeveelheid al opgenomen energie moet van de energie-inhoud van de biomassa worden afgetrokken en dan ontstaat een minder gunstig beeld.

Kerncentrales zijn bepaald niet duurzaam, zoals voorstanders van deze –op zichzelf zeer hoogwaardige- technologie nogal eens beweren. Het begrip “duurzaamheid” kan op verschillende manieren worden uitgelegd maar centrales die geen schadelijke emissies kennen zijn daarom nog niet meteen duurzaam. Zo'n 10 jaar geleden werd aangenomen dat de voorraad uranium, de grondstof voor het kernsplitsingsproces, nog voldoende zou zijn om nog ca. 80 jaar voort te kunnen met de toen bestaande capaciteit. Inmiddels is er veel nucleair vermogen bijgekomen. Naar alle waarschijnlijkheid is er op het ogenblik een voldoende vooraad urnaium om met de tegenwoordige nucleaire capaciteit in de wereld nog hoogstens 40-50 jaar elektriciteit op te kunnen wekken. Wanneer het nucleaire opwekkingsvermogen in de wereld toeneemt betekent dat automatisch dat het aantal jaren dat de wereld nog vooruit kan met kernenergie, afneemt. Dat dat aantal scherp zal toenemen lijkt buiten twijfel: alleen al China en India hebben plannen om in het totaal meer dan 30 grote kerncentrales te gaan bouwen. Het lijkt dus niet overdreven om te stellen dat, wanneer deze plannen doorgaan, de uranimumvooraden in de wereld zo ongeveer tegelijkertijd met de olievoorraden zullen zijn uitgeput. Alleen al om die reden kan kernenergie niet duurzaam worden genoemd.

Een veel groter bezwaar tegen kernenergie is het afvalprobleem. Voor de definitieve berging van hoog radio-actief afval is nog steeds geen afdoende technologie bedacht. Bestudeerd zijn o.m. berging in kleilagen in Canada en de VS, in zoutkoepels in het Nederlands-Duitse grensgebied en zelfs op ca. 500 m. diepte onder het wateroppervlak, in het basalt onder de Baltische Zee. Al deze eventuele “definitieve” bergingsmogelijkheden bleken op bezwaren te stuiten. De algemene wijsheid dat ”de technologie wel weer voor een oplossing zal zorgen” blijkt in dit geval niet op te gaan. Er wordt als meer dan 50 jaar op grote schaal elektriciteit opgewekt in kerncentrales en de technologie heeft nog steeds geen afdoende oplossing voor het afvalprobleem.

Los van de gevaren die een dergelijke situatie oplevert, kan worden gesteld dat, wanneer de technologie voor een definitieve oplossing nog niet bekend is, ook de prijs van die technologie nog niet kan worden berekend . De bewering dat kernenergie buitengewoon goedkope stroom oplevert, betekent dan ook hooguit dat op het ogenblik voordelen worden genoten die door volgende generaties dubbel en dwars zullen moeten worden terugbetaald.

Een ander, doorgaans verzwegen risico van de toepassing van kernenergie is het niet geringe gevaar voor ongevallen bij transporten. Over de hele wereld vinden met grote frequentie transporten plaats: van kernenergiecentrales naar opwerkingsfabrieken (in Europa Cap la Hague in Frankrijk en Sellafield in Groot-Brittannië) en tussen leveranciers en afnemers. Dergelijke operaties zijn vanzelfsprekend zeer goed beveiligd maar, zeker bij grote transporten over zee bestaat toch altijd de kans op ernstige ongelukken.

Transporten kunnen bovendien ook het doelwit vormen van terroristische organisaties. Dat geldt in nog sterkere mate voor de kerncentrales zelf. Zij zijn doorgaans zeer goed beveiligd en de risico-analyses houden zelfs rekening met het neerstorten van vliegtuigen op centrales. Het is terroristen echter ook gelukt twee vliegtuigen het Wereld Handels Centrum in Ner York te laten vernielen. Tegen dergelijke acties bestaat nauwelijks en adequate afweer.

Energie-opwekking in gas-, kolen-, olie- en kerncentrales heeft grote gevaren op voor het milieu en de leefbaarheid op aarde tengevolge. Ongunstige effecten als opwarming van de aarde, gevaar voor overstromingen en onherstelbare klimaatverandering lijken al hun intrede te hebben gedaan.

Los daarvan is vooral het afgelopen jaar duidelijk geworden dat de zeer sterke afhankelijkheid van de menselijke samenleving van olie, gas en kolen een bedreiging gaat vormen voor stabiliteit in de wereld. Deze fossiele bronnen zijn de motor van welvaart en vooruitgang.

Kortgeleden waarschuwde het Internationaal Energie Agentschap (IEA) dat het zo snel mogelijk ontwikkelen van duurzame energiebronnen de hoogste prioriteit moet hebben.

Shell en BP, oliemaatschappijen die een reputatie te verliezen hebben als het gaat om het schatten van de nog benutbare voorraden fossiele brandstoffen hebben kortgeleden voorspeld dat er nog voor 40 jaar olie is. Het knelpunt bij dergelijke voorspellingen is dat de technieken die worden toegepast om betrouwbare voorspellingen te doen over de benutbare voorraden, zeer hoog ontwikkeld zijn maar dat niemand de vraagontwikkeling werkelijk nauwkeurig kan voorspellen. Dat blijkt in toenemende mate een uiterst onzekere factor op te leveren. De afgelopen jaren is de vraag van landen met miljardenbevolkingen als China en India geëxplodeerd en de prijzen stegen de pan uit. Doorgaans volgt op een dergelijke ontwikkeling een periode van stabilisering, waarna de –structureel gestegen- prijs van fossiele brandstoffen opnieuw sterk omhoog gaat. De gebeurtenissen rond de levering van aardgas door Rusland aan de Oekraïne hebben opnieuw duidelijk gemaakt welke uiterst kwalijke gevolgen er kunnen ontstaan wanneer landen of regio's te sterk afhankelijk zijn van één leverancier en/of van één energiesoort.

Kortom: ook voor een geleidelijke en harmonische ontwikkeling naar meer welvaart zonder onaanvaardbare aanslagen op milieu en kwaliteit van het leven op aarde moet elke regio in de wereld snel en serieus werk gaan maken van de benutting van dié duurzame energiebronnen die daar de beste mogelijkheden bieden.