Een beginnershandleiding tot Brandstoffen Energie is essentieel om te voorzien in de basisbehoeften van onze huishouding: koken, water verwarmen en verwarming. Maar het is ook een belangrijke factor voor onze gezondheid. Dit hangt af van het soort brandstof dat we gebruiken en de milieuverontreiniging die daarmee gepaard gaat. In de wereld zijn nog altijd meer dan 3 miljard mensen die hout, mest, kolen andere traditionele brandstoffen verbranden, in hun woning . de luchtverontreiniging veroorzaakt ademhalingsproblemen, oogirritatie en chronische luchtweg problemen, die soms tot de dood kunnen leiden. Het is belangrijk te weten welke verschillende soorten van huis brandstoffen er zijn, de voor-en nadelen, om de keuze te kunnen maken tussen brandstoffen die het minst risico opleveren voor onze gezondheid en het milieu.
INHOUD 1. Introductie 2. Verschillende soorten huisbrandstoffen, karakteristieken, energetisch potentieel, opslagmogelijkheid , vergelijkbare kosten en milieuverontreiniging. - Aardgas - Olie - Steenkool - Biomassa (hout) - LPG (LPG) 1
1. INTRODUCTIE Tegenwoordig zijn brandstoffen erg belangrijk. Ze worden gebruikt voor verwarming, koken en voor onze voertuigen. Er zijn verschillende soorten brandstoffen op de markt met verschillende karakteristieken in termen van energie, prijs, voor-en nadelen. Films: http://youtu.be/fbi4S-fngbY (Day after tomorrow)
http://youtu.be/fh5GjHg4J5Y (Future fuels: Consumer´s guide to alternative energy)
2
2. VERSCHILLENDE VORMEN VAN HUIS BRANDSTOFFEN 2.1. AARDGAS Het is reukloos en kleurloos gas dat bestaat uit een mix van gassen die uit de aarde gewonnen word uit grote voorraden op grote diepten. Water is er uit verwijderd en het wordt op verschillende manier vervoerd. Door zijn fysieke eigenschappen kan het gas vervoerd worden door hoge drukpijpen genoemd gaspijpen. Het wordt niet zoals andere gassen opgeslagen in tanks als het nog vloeibaar is want het moet onder speciale condities van druk en temperatuur opgeslagen worden.. Wanneer aardgas wordt verbrand produceert het veel warmte, daarom is het ook zo bruikbaar in huishoudens. De calorische waarde is ongeveer 11.000 kcal / m3. Ondanks dat het reukloos is kunnen we het toch ruiken, doordat er een geur aan toegevoegd is. Dat ruikt onplezierig om ons opmerkzaam te maken op lekkages. Aardgas is lichter dan lucht daarom verdampt het snel in de atmosfeer. Aardgas is de tweede bron van primaire energie die in Europa gebruikt wordt (20% van de consumptie) en het neemt nog toe. Een reden voor het gebruik is dat het verontreinigingniveau lager is in vergelijking tot andere brandstoffen en het leidt tot hoogrenderende elektriciteit. Het nadeel dat over het algemeen de aardgas ver weg gewonnen moeten worden en gespecialiseerde transportsystemen nodig zijn. Film: http://youtu.be/BzLZnidztpI (Natural gas: The energy to move forward) 3
2.2. OLIE Het is een natuurlijk vloeistof die bestaat uit een koolwaterstof mengsel. De calorische waarde varieert tussen 9000 en 11.000 kcal / kg. Het is het resultaat van de verwerking, door inwerking van bepaalde bacteriën, van enorme massa's van plankton begraven door sedimenten onder bepaalde voorwaarden van druk en temperatuur. Het is daarom een fossiele brandstof, lichter dan water. Deze afzettingen worden opgeslagen in de grond tussen stenen. Ruwe olie is nutteloos. De componenten moeten worden gescheiden in een proces genaamd ‘verfijnen’. Deze techniek gebeurt in raffinaderij. De componenten worden gescheiden in de fractioneertoren door verhitting van de olie. In het hoogste deel van de toren worden de lichtste en vluchtige koolwaterstoffen verzameld en de zwaarste in het onderste deel. Petroleumraffinage resulteert in de volgende producten beginnend met de zwaarste, verkregen door hoge temperaturen in het onderste gedeelte van de fractioneertoren: - Vast afval, zoals asfalt - Zware oliën: Om machines te smeren. - Gasolie: Voor verwarming en dieselmotoren. - Kerosine: Voor vliegtuigmotoren. - Benzine. - Gas: butaan, propaan, zoals huisbrandolie.
Als voordelen van olie kunnen we noemen dat deze energie, goede prestaties levert en het verschillende producten levert. Echter, als zijnde niet-duurzaam, zullen de olievoorraden geleidelijk afnemen en als dit gebeurt, zal de prijs hoger worden. Daarbij is het zeer giftig, vervuilend en draagt het bij aan het broeikaseffect en zure regen. Film: http://youtu.be/8fCsJoWHBFg (Ontdek de vele toepassingen van olie en de rol van olie raffinaderij in ons dagelijks leven) 4
2.3. STEENKOOL De eerste fossiele brandstof die gebruikt werd is steenkool en er is voldoende reserve. Het maakt 70% van de wereld energie voorraden van fossiele brandstof uit, die we op dit moment kennen, voor de productie van electriciteit over de hele wereld. Het komt uit de verwerking van grote planten uit het Carboon tijdperk. Deze begraven groenten ging door een fermentatieproces, in afwezigheid van zuurstof door de gecombineerde werking van micro-organismen, geschikte temperatuur en druk. In de loop van de tijd werd het koolstofgehalte verhoogd. Hierdoor verhoogt de kwaliteit en de calorische waarde. Volgens dit criterium kan de steenkool worden ingedeeld in: Turf is de nieuwste steenkool. Het heeft een hoog vochtgehalte (tot 90%), lage calorische waarde (minder dan 2000 kcal / kg) en een koolstofarme percentage (minder dan 50%). Het wordt gedroogd voor gebruik. Het wordt gevonden in moerassen. Het wordt gebruikt voor verwarming. Bruinkool: Calorische waarde van minder dan 7000 kcal / kg, met meer dan 50% koolstof verhouding en een hoge luchtvochtigheid (30%). Het wordt gevonden in open putten. Het gebruik is vaak rendabel. Het wordt gebruikt in energiecentrales. Steenkool: Het heeft een hoge calorische waarde, meer dan 7000 kcal / kg en hoger koolstofgehalte (85%). Het wordt gebruikt in elektriciteitscentrales en metaalsmelterijen. Antraciet: De oudste vorm van steenkool. Het heeft meer dan 90% koolstof. Het brandt gemakkelijk en heeft een hoge calorische waarde (meer dan 8000 kcal / kg). Er zijn ook kunstmatige soorten steenkool zoals cokes of houtskool.
5
Steenkool is een belangrijke bron van brandstof die gebruikt wordt voor de opwekking van elektriciteit. Het is ook essentieel voor de productie van ijzer en staal. In feite komt bijna 70% van de staalproductie van ijzer, verhit in hoogovens die werken op steenkool.
Het grote voordeel van steenkool is dat het, op een eenvoudige, gemakkelijke manier, zorgt voor een grote hoeveelheid energie. Als nadeel, moet worden opgemerkt dat de afvalstoffen giftig zijn en het niet duurzaam. Anderzijds draagt de verbranding bij aan milieuproblemen zoals het broeikaseffect en zure regen, vooral omdat het een hoge mate van zwavel bevat.
6
2.4. BIOMASSA Bio-energie of biomassa energie is een vorm van duurzame energie die verkregen wordt uit de verwerking van organisch materiaal dat geproduceerd wordt in sommige industriële, biologische of mechanische processen. In het algemeen bestaat het uit levende dingen (planten, menselijk en dierlijk materiaal) of hun restanten en afval. Biomassa energie wordt direct gebruikt door bijv. verbranding of door omzetting naar andere substanties die gebruikt worden voor brandstof of voedsel. Wij in Europa hebben een lichte voorkeur voor bio-energie in Europa, in vergelijking tot Noord-Amerika Duitsland is de grootste gebruiker van bio-energie, met 16% van het totaal in EU in 2007. Dit vertegenwoordigt een consumptie van 128 TWh, met een omzet van 10.000 miljoen euro. Daarmee wordt meer dan 50 miljoen ton CO2. minder uitgestoten in de atmosfeer. In 2007 maakte biomassa 5% van de totale primaire energieconsumptie uit. Een percentage dat zal toenemen tot 10% (in 2020) en 15% (in 2030). Tegenwoordig maakt de technologie toegepast voor biomassa een grote ontwikkeling door. Het belangrijkste voordeel van biomassa is dat het minder CO2 uitstoot geeft. Het geeft minder schadelijke stoffen en heeft bijna geen vaste deeltjes. Indien afvalstoffen van andere activiteiten worden gebruikt als biomassa, resulteert dit in recycling en afvalvermindering. Het vermindert de afhankelijkheid van buitenlandse brandstof. 7
Het grootste nadeel is dat het hogere productiekosten kent in vergelijking met de energie die van fossiele brandstoffen komt. Het heeft ook een lagere energie-efficiëntie in vergelijking met fossiele brandstoffen. Bovendien heeft de grondstof een lage energiedichtheid waardoor het veel volume vergt en daardoor tot transport en opslagproblemen kan leiden. Film: http://youtu.be/K4VNQ_nIBGQ (What is biomass?)
8
2.4. LIQUEFIED PETROLEUM GAS (LPG) LPG is een mengsel van butaan en propaan. Het wordt verkregen in raffinaderijen door olieraffinage en heeft een calorische waarde van ongeveer 25000 kcal/m3. Door de fysische eigenschappen vindt de distributie plaats door het in vloeibare toestand onder hoge druk, in stalen cylinders te verpakken. Voor het uiteindelijke gebruik wordt het in lage druk staat gebracht. Een van de grote voordelen in vergelijking met aardgas is de grotere hoeveelheid warmte per volume-eenheid van gas. Echter, zoals aardgas, is een geurstof nodig om haar aanwezigheid in de atmosfeer te kunnen vaststellen in geval van lekkage. Daarbij is LPG zwaarder dan lucht. Wanneer er lekkage optreedt van het gas concentreert het zich op grondniveau, waardoor het een gevaar kan vormen voor de gebruiker. Dit en de ernstige gevolgen van inademing zijn de voornaamste nadelen. Film: http://youtu.be/BRzdz9wG7eY (Liquid Petroleum LP Gas 1960)
9
Informatieve websites: http://www.eea.europa.eu/es http://www.bioplat.org http://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/view/combustiblesfosiles.pdf; http://www.who.int/indoorair/publications/fuelforlife/es/index.html; http://www.bioplat.org/main_in.html; http://www.energiasrenovables.ciemat.es/suplementos/sit_actual_renovables /biomasa.htm#wav
This information was presented as part of the Senior Engagement in a Green Economy Project (SEE-GREEN) funded by Lifelong Learning Programme (Gruntdvig) through the European Commission. The project time line is November 2011 to 2013. For more information and to take part in our online community visit: http://www.see-green.eu/seegreensite/en/
10
