SLIMME ENERGIE. Een informatiepakket voor een werkstuk of spreekbeurt

SLIMME ENERGIE

Een informatiepakket voor een werkstuk of spreekbeurt

COLOFON Tekst: Herman Bosman Illustraties: CMO en zijn licentiegevers, Flickr, Wikipedia

De inhoud is met zorg samengesteld. Mocht u van mening zijn dat inbreuk is gedaan op uw auteursrechten of beeldrechten, dan verzoeken wij u vriendelijk contact met ons op te nemen via [email protected].

Centrum voor Mondiaal Onderwijs

Postbus 9108 6500 HK Nijmegen tel. 024-3613074 e-mail: [email protected] http://www.cmo.nl

De Scriptieservice Nieuwe Stijl is mede mogelijk gemaakt door een bijdrage van Kerk en Wereld en door een solidariteitsbijdrage van de gezamenlijke religieuzen in Nederland via de commissie PIN.

© Centrum voor Mondiaal Onderwijs, Nijmegen, 2011

II

INHOUD Energie, minder vanzelfsprekend dan het lijkt

pag. 1

Ons energieverbruik blijft maar stijgen Energieverbruik meten Steeds meer mensen op aarde Nieuwe, krachtige energiebronnen Met de welvaart stijgt het energieverbruik

pag. pag. pag. pag. pag.

2 2 3 4 5

Grenzen aan het energieverbruik Hoe wekken we energie op? Steeds schaarser, dus duurder Vervuiling en afval Ons klimaat verandert, en dan?

pag. Pag. pag. pag. Pag.

6 6 6 7 10

Je kunt meer doen met minder energie Energieverlies voorkomen EU-energielabel Zuiniger apparaten en auto’s Slimme apparaten

pag. pag. pag. pag. pag.

12 12 13 14 15

Schone en eindeloze energie Zonne-energie Wind Water Bio-brandstoffen

pag. pag. pag. pag. pag.

16 16 17 18 20

Hoe maak je zelf energie? Zelf biogas maken Zonnepanelen en -boilers Windmolens Zaklaantaarns met een slinger

Pag. pag. pag. pag. pag.

21 21 22 22 23

Het Kindermuseum over energie in Assen

pag. 24

Aantekeningen

pag. 25

Meer op internet

pag. 27

III

IV

ENERGIE, MINDER VANZELFSPREKEND DAN HET LIJKT Energie is er steeds als je het nodig hebt. Stroom voor je computer bijvoorbeeld. Warmte uit de CV-ketel in huis waar aardgas in wordt verstookt. Energie uit benzine, diesel of lpg om de auto van je ouders te laten rijden. Je kunt er altijd van op aan. En het is voor de meeste mensen betaalbaar. Maar blijft dat ook zo? We kunnen niet eindeloos energie opwekken en verbruiken zoals we nu gewend zijn. Hoe dat komt, leggen we in dit informatiepakket uit. We vertellen ook hoe het anders kan. Hoe we ervoor kunnen zorgen dat er ook in de toekomst voor iedereen voldoende energie is. Daartoe moeten we slimmer omgaan met energie. Deskundigen werken er hard aan om dat mogelijk te maken. Iedereen kan zelf meehelpen om slim om te gaan met energie. Meer dan je misschien denkt. Eerst leggen we uit waarom mensen steeds meer energie verbruiken (2-4). Daarna maken we duidelijk waarom dat niet eindeloos door kan gaan (5-11). De volgende drie hoofdstukken laten zien hoe we slimmer om kunnen gaan met energie.

1

ONS ENERGIEVERBRUIK BLIJFT MAAR STIJGEN Energieverbruik meten Hoe meet je het jaarlijkse energieverbruik in Nederland? Allereerst door bij te houden hoeveel stroom en aardgas je thuis verbruikt. Je hebt misschien wel eens op de stroom- en gasmeter thuis in de meterkast gekeken. Zo kun je het verbruik van alle huishoudens bij elkaar optellen. Maar ook alle fabrieken en kantoren en winkels verbruiken stroom en gas. Tot slot moet je ook alle verbruik ten behoeve van het personen– en goederenvervoer meetellen. Als je dat allemaal bij elkaar optelt, krijg je het totale energieverbruik voor het hele land. Hieronder zie je een staafdiagram met negentien ‘staven’. Elke staaf staat voor het energieverbruik per persoon per dag van een land of een gebied. Hoe hoger een staaf, des te hoger is het energieverbruik. Kijk maar eens of je Nederland er bij ziet staan. Vergelijk dat eens met een aantal andere landen. Het interessante is dat je ook nog kunt zien welke soorten energiebronnen elk land gebruikt. Kijk maar eens naar de verschillende kleuren. Wat bijvoorbeeld opvalt is dat wij bijvoorbeeld minder energie gebruiken dan IJsland. Maar IJsland gebruikt wel veel meer duurzame energie dan wij: dat is energie die nooit opraakt, zoals zonne-energie. Wat je ook kunt zien: het derde staafje van rechts staat voor het energieverbruik per persoon per dag wereldwijd. Zo zie je dat ons land bijna drie maal zo veel energie verbruikt als gemiddeld op de hele wereld. Kijk ook eens naar het staafje “EU-27”. Dat is het gemiddelde energieverbruik per persoon per dag in de EU.

2

Er is dus na te gaan hoeveel energie ieder mens op aarde gemiddeld verbruikt in een jaar. Je telt het energieverbruik van alle landen bij elkaar op en deelt de uitkomst door het aantal mensen. Op die manier meten deskundigen het energieverbruik in landen afzonderlijk en wereldwijd. Zo hebben ze ontdekt dat: -vanaf omstreeks 1800 het energieverbruik sterk gestegen is in landen die nu rijk zijn. -in steeds meer ontwikkelingslanden (zoals China en Brazilië) het energieverbruik stijgt. -de wereldbevolking als geheel steeds meer energie verbruikt. Verder voorspellen deskundigen dat in de 21e eeuw het energieverbruik wereldwijd zal blijven stijgen, vooral in ontwikkelingslanden. Hoe is dit te verklaren? Steeds meer mensen op aarde Ten eerste komt dat omdat de wereldbevolking vanaf omstreeks 1800 snel is gegroeid. In 1800 leven er ongeveer 1 miljard mensen op aarde. In 1930 zijn het er 2 miljard. In 1959 telt de aarde 3 miljard mensen. In 1998 is het aantal verdubbeld tot 6 miljard. Volgens de Verenigde Naties wordt in oktober 2011 de 7 miljard bereikt. Tussen 2011 en 2083 zullen er volgens de Verenigde Naties nog eens 3 miljard bij komen. Vooral in ontwikkelingslanden neemt het aantal inwoners snel toe. Zo stijgt de bevolking van de Afrikaanse landen in de eerste helft van deze eeuw naar verwachting van 987 miljoen naar bijna 2 miljard. In rijkere landen is de trend omgekeerd. In sommige landen, zoals Duitsland, krimpt de bevolking zelfs.

3

Nieuwe, krachtige energiebronnen Op de tweede plaats stijgt het energieverbruik omdat mensen nieuwe, krachtige energiebronnen leren gebruiken. Eerst gebruiken mensen wereldwijd hout en andere biomassa (resten van planten en dieren), spierkracht (van dieren en mensen), zonneenergie, wind en waterkracht als energiebron. Dat begint te veranderen als in 1765 de stoommachine wordt uitgevonden. Daardoor kan een nieuwe en krachtige energiebron worden gebruikt: steenkool. Stoommachines drijven schepen en treinen aan en machines in fabrieken. Ook wordt steenkool steeds meer verstookt om huizen te verwarmen. Omstreeks 1860 verschijnt de explosiemotor ten tonele. Daardoor kunnen twee andere krachtige energiebronnen worden gebruikt, olie en aardgas. Vervolgens maakt de uitvinding van de elektromotor het gebruik van stroom mogelijk. In 1940, tenslotte, lukt het geleerden in de VS voor het eerst om energie op te wekken in een kernreactor met splijtstof (uranium). Dat maakt de weg vrij voor de bouw van kerncentrales.

4

Met de welvaart stijgt het energieverbruik Ten slotte stijgt het energieverbruik omdat steeds meer mensen steeds meer verdienen. Wie meer verdient, kan immers meer geld uitgeven aan energie. Steeds meer mensen worden welvarend genoeg om apparaten te kopen die stroom gebruiken (koelkasten en wasmachines bijvoorbeeld), auto’s en andere motorvoertuigen. Ze kunnen steeds vaker reizen met de trein en per schip en vooral na de Tweede Wereldoorlog (1939-’45) met het vliegtuig. In ontwikkelingslanden kunnen veel mensen nog geen nieuwe krachtige energiebronnen gebruiken. Daar zijn ze niet welvarend genoeg voor. Daarom kunnen ze ook geen apparaten en voertuigen kopen die op stroom, aardgas of vloeibare brandstoffen lopen. Reizen met de trein of het vliegtuig is voor hen vaak te duur. Ze gebruiken nog steeds energiebronnen die al vóór 1800 werden gebruikt. Maar ook in ontwikkelingslanden stijgt het aantal mensen dat welvarend genoeg is om toegang te hebben tot nieuwe, krachtige energiebronnen. Dat zie je vooral in steden en in ontwikkelingslanden die snel welvarend worden, zoals China, Brazilië en India. Deze trend zal zich naar verwachting in de 21e eeuw voortzetten. Het wereldwijde energieverbruik zal daarmee ook stijgen.

In onderstaande grafiek van het CBS kun je zien dat het energieverbruik de afgelopen 50 jaar in Nederland is verdriedubbeld. Zoals je kunt zien zorgt de industrie voor het grootste energieverbruik. De huishoudens verbruiken de laatste jaren eigenlijk continu hetzelfde. Zij dragen dus niet bij aan het stijgende energieverbruik in Nederland. De energie die huishoudens verbruiken bestaat vooral uit elektriciteit en aardgas. Doordat de huizen steeds beter geïsoleerd zijn, is het aardgasgebruik de laatste jaren licht gedaald. Het elektriciteitsverbruik stijgt echter wel. Dit komt vooral doordat huishoudens steeds meer elektrische apparaten in huis krijgen.

5

GRENZEN AAN HET ENERGIEVERBRUIK Kan ons energieverbruik alsmaar blijven stijgen? Het antwoord is “Nee.” We leggen uit waarom. Eerst moet je weten welke energiebronnen we nu gebruiken. En hoeveel van elke energiebron. Grafiek 1 (linksonder) laat zien welk aandeel olie, aardgas en andere energiebronnen hebben in de totale hoeveelheid energiebronnen die Nederland gebruikt. Grafiek 2 (rechtsonder) geeft een overzicht van het aandeel van verschillende energiebronnen in het totaal van de energiebronnen die de hele wereld gebruikt. N.B.: Bij “hernieuwbare energie” moet je denken aan zonne-energie, windkracht en andere energiebronnen die niet opraken.

Steeds schaarser, dus duurder Van de energiebronnen die we nu gebruiken, zullen steenkool en splijtstof voor kerncentrales op den duur opraken. De natuur maakt olie en aardgas aan. Maar het tempo waarin dat gebeurt is veel lager dan het tempo waarin we die verbruiken. Zo heeft de natuur ruim 100.000 jaar nodig om zoveel olie te maken als we wereldwijd in een jaar opmaken. Ook olie en aardgas zullen dus opraken. Zelfs als we grote extra voorraden vinden of andere manieren vinden om olie of gas te winnen, zullen deze fossiele brandstoffen een keer opraken. De vraag naar olie, aardgas, steenkool en splijtstof zal echter alleen maar groter worden. Met andere woorden: de vraag naar deze energiebronnen zal het aanbod steeds meer overtreffen. Dat maakt deze energiebronnen steeds duurder. Dat zul je merken aan de pomp, als je een vliegreis boekt en als je energiebedrijf je de jaarlijkse afrekening stuurt. Daar blijft het niet bij. Ook producten die van steenkool, olie en aardgas worden gemaakt worden duurder. Dat zijn er veel meer dan je misschien denkt. Vooral van olie worden veel dingen gemaakt die we vaak gebruiken. Een kleine greep hieruit: verf, plastic zakken, wegwerpbekertjes, piepschuim, frisdrankflessen, cd’s, dvd’s, en panty’s. En niet te vergeten kunstmest en bestrijdingsmiddelen.

6

Sinds kunstmest en bestrijdingsmiddelen zijn uitgevonden, levert de landbouw steeds meer voedsel op. Gewassen groeien beter en worden minder vaak aangevreten door insecten en andere dieren. Daardoor hebben steeds meer mensen wereldwijd voldoende te eten. Als olie duurder wordt, worden ook kunstmest en bestrijdingsmiddelen duurder. Dat zul je dus ook merken aan de prijzen van voedsel. Al met al zullen mensen steeds meer moeten betalen voor hun boodschappen. Daardoor kunnen steeds meer mensen niet meer rondkomen met wat ze verdienen; de armoede neemt toe.

Vervuiling en afval Als je energie haalt uit olie, aardgas, steenkool en splijtstof krijg je vervuiling en afval. Bij het verstoken van steenkool, aardgas of brandstoffen die uit olie zijn gemaakt (benzine en diesel bijvoorbeeld) ontstaan er stikstofoxiden. Op heldere dagen met weinig wind ontstaat onder invloed van zonlicht uit die stikstofoxiden smog. Je ziet die smog niet, maar het doet pijn aan je ogen en slijmvliezen. Mensen die astma of een andere longkwaal hebben, krijgen het benauwd van de smog. Bij de verbranding van benzine en diesel ontstaat roet.

Bij de verbranding van diesel ontstaat ook fijnstof. Dat is stof dat uit uiterst kleine deeltjes bestaat. Fijnstof is slecht voor je luchtwegen en longen. Auto’s die op benzine, diesel of een andere brandstof rijden hebben een katalysator in de uitlaat. Die katalysator haalt stikstofoxiden uit de uitlaatgassen voordat die gassen in de lucht komen. In EU-landen is sinds 2008 een roetfilter in de uitlaat voor dieselauto’s verplicht. 7

Als je in een kernreactor energie opwekt uit splijtstof, krijg je géén vervuilende stoffen. Wel ontstaat er afval dat gevaarlijke straling afgeeft. Dat afval bestaat onder meer uit staven die uit de reactor zijn gehaald. Staven worden uit een reactor gehaald als ze niet meer te gebruiken zijn omdat er niet genoeg splijtstof meer in zit. Het afval geeft gevaarlijke straling af, en blijft dat lang achtereen doen, soms meer dan 100.000 jaar! Men probeert het afval zó op te bergen dat het al die tijd geen gevaar oplevert voor mensen en de natuur. Eerst stopt men het afval in vaten die al die tijd niet mogen lekken of stukgaan. Daarna worden de vaten diep onder de grond opgeslagen. Maar vaten kunnen na tientallen jaren al gaan lekken. Dan komt er gevaarlijke straling uit. Dat gebeurt bijvoorbeeld in een niet meer gebruikte zoutmijn bij de Duitse stad Asse. In die mijn liggen sinds 1978 ruim 126.000 vaten afval uit kerncentrales dat gevaarlijke straling afgeeft. De vaten zouden 40.000 jaar meegaan. Maar al na ruim 30 jaar Greenpeace voert actie tegen de opslag van blijkt dat pekel de vaten heeft aangetast kernafval en lek gemaakt. Ook bij het opwekken van energie uit splijtstof gebeuren er ongelukken. Meestal loopt het goed af maar een enkele keer gaat het goed mis. Op 11 maart 2011 treffen een zware aardbeving en een tsunami (vloedgolf) het noordoosten van Japan. In het getroffen gebied, bij de stad Fukushima staan 6 kerncentrales. Die raken door de ramp zwaar beschadigd. Daardoor kunnen de zes kernreactoren en opslagplaatsen met splijtstof in de centrale niet meer voldoende gekoeld worden. De splijtstof in de reactoren en de opslagDe Nederlandse kerncentrale bij Borssele. Dit is plaatsen raakt oververhit en smelt voor een deel. Daardoor lekken grote hoeveel- een van de oudste kerncentrales van Europa; de centrale werd begin jaren 70 in bedrijf genomen heden stoffen uit de centrale weg die gevaarlijke straling afgeven. Vanwege die gevaarlijke stoffen laat de overheid een gebied tot 30 kilometer van de centrale ontruimen. De ramp in Japan beheerst wekenlang het nieuws. Ook in Europa. Naar aanleiding van de ramp wordt een achttal oudere kerncentrales in Duitsland nog in 2011 stilgelegd omdat men ze niet veilig genoeg meer vindt en het zekere voor het onzekere wil nemen. Verder wordt in Duitsland en Zwitserland besloten alle kerncentrales die nog in bedrijf zijn uiterLuchtfoto van de ramp bij de kerncentrales van lijk tussen 2020 en 2025 te sluiten. Fukushima 8

Uit putten waar gas en olie uitkomen lekken giftige stoffen weg. Uit olieputten lekt soms ook olie. Deze stoffen komen in de bodem terecht en tasten gewassen en andere begroeiing aan. Of ze komen in het water terecht en vormen een gevaar voor planten en dieren. In het natuurpark Karoo in Zuid-Afrika wil de oliemaatschappij Shell naar aardgas boren. Bewoners van dit gebied zijn daar fel tegen. Ze zijn bang dat het grondwater in hun gebied vervuild raakt door giftige stoffen die bij het boren worden gebruikt. Daardoor zou het voor hen moeilijker worden om aan drinkwater te komen. Een van de bewoners die protesteren is prinses Irene. Die heeft in 1989 een stuk van het park gekocht. Sindsdien woont ze daar ook. Medewerkers van Shell beweren dat de boringen het grondwater niet zullen vervuilen. Deskundigen en prinses Irene menen dat er wel degelijk kans is dat er grondwater vervuild raakt. Verder treedt er vervuiling op bij ongelukken met tankschepen en boorinstallaties. Bij dit soort ongelukken ontstaat soms in korte tijd enorme vervuiling. Op 20 april 2010 bijvoorbeeld ontploft het booreiland Deepwater Horizon. Het ligt in de Golf van Mexico ten zuiden van de Amerikaanse staat Louisiana. Dagelijks stromen miljoenen liters olie uit de boorput onder het booreiland de zee in. Daardoor ontstaan er olievlekken op het zeeoppervlak. Ook komt er veel olie te zitten in waterlagen onder het oppervlak. Veel van de olie op het zeeoppervlak spoelt aan op de Amerikaanse Golfkust. Pas in augustus 2010 krijgen technici de put dicht. Een groot deel van de Amerikaanse Golfkust is dan met olie besmeurd. Talloze waterdieren sterven door de olievervuiling. Ook komt de visserij langs het besmeurde deel van de kust tot stilstand. Maandenlang zijn duizenden mensen bezig de olie op de kust en in zee op te ruimen en met olie besmeurde dieren schoon te maken.

9

Zolang we steenkool, aardgas, brandstoffen gemaakt uit olie en splijtstof verbruiken, blijven we last houden van de vervuiling en het afval die hierbij ontstaan. De vervuiling en het afval nemen toe als we steeds meer van die energiebronnen gebruiken. Dit maakt de wereld steeds ongezonder en zelfs ook gevaarlijker om in te leven.

Ons klimaat verandert, en dan? Het klimaat op aarde verandert, het wordt geleidelijk aan warmer. De meeste deskundigen wijten dat aan een versterkt broeikaseffect. Van nature zijn er altijd broeikasgassen, zoals ozon, methaan en kooldioxide, geweest. Maar sinds 1800 komt er door menselijk toedoen met name steeds meer kooldioxide in de dampkring. Het extra kooldioxide dat in de dampkring komt ontstaat vooral omdat mensen steenkool, olie en aardgas verstoken. Wat is het effect hiervan? Zonnestralen verwarmen het aardoppervlak. Hierdoor gaat het aardoppervlak zelf warmtestraling afgeven. Die warmtestraling wordt door het kooldioxide en andere broeikasgassen in de dampkring tegengehouden. Hoe meer broeikasgassen er in de dampkring komen, des te meer warmte wordt er tegengehouden. Gevolg is dat de aarde sneller opwarmt. Dit kan allerlei gevolgen hebben voor mensen. We noemen er drie: 1) In de tropen en subtropen leven ziektekiemen en dragers ziektekiemen die alleen in een warm klimaat gedijen. Daarbuiten is het voor hen te koud. Maar als de aarde verder opwarmt , worden steeds meer koude gebieden op aarde warm genoeg voor ziektekiemen en dragers ervan uit de (sub)tropen om in te leven. Daardoor zouden ziekten die nu alleen in (sub)tropische gebieden bekend zijn, bijvoorbeeld ook in Europa kunnen voorkomen. 10

Twee foto’s vanaf hetzelfde punt genomen van de Blomstrandbreen-gletsjer in Spitsbergen in 1928 en 2002.

2) Er zou steeds meer landijs afsmelten. Dat landijs zit in de ijskappen van Groenland en het Zuidpoolgebied en in gletsjers. Daardoor zou de zeespiegel wereldwijd doen stijgen. Het afsmelten is al begonnen, op Groenland bijvoorbeeld. Deskundigen verwachten dat de zeespiegel tot 2100 ongeveer een meter zal stijgen door het afsmelten van landijs. Daardoor zou Nederland veel geld moeten blijven uitgeven aan het steviger maken van dijken en zeeweringen. Andere laaggelegen gebieden en eilanden die niet door dijken worden beschermd, zouden steeds meer gevaar lopen voor overstromingen. Uiteindelijk zouden ze voor altijd onder de zeespiegel verdwijnen. Dan zouden mensen die daar wonen, moeten verhuizen. Bovendien zijn er gebieden waar mensen minstens een deel van hun drinkwater halen uit rivieren waar smeltwater van gletsjers in zit. Als die gletsjers steeds kleiner worden en ten slotte verdwijnen, raken deze mensen deze bron van drinkwater kwijt. Ze krijgen dan een tekort aan drinkwater. 3) Het weer zou steeds grilliger worden. Dat wil zeggen dat we steeds vaker te maken krijgen met hittegolven, langdurige droogten, perioden waarin het buitengewoon hard regent en zware stormen. Daardoor zullen overstromingen, misoogsten door droogte en andere natuurrampen vaker voorkomen.

11

JE KUNT MEER DOEN MET MINDER ENERGIE Willen we in de toekomst niet in een sterk vervuilde, armoedige en gevaarlijke wereld leven? Dan moeten we anders met energie leren omgaan. Dat kan door er zuiniger mee om te springen. Daarmee help je vervuiling en afval te verminderen. Ook gaan energiebronnen die opraken langer mee. Dat geeft ons meer tijd om die te vervangen door energiebronnen die niet opraken en die bij verbruik geen vervuiling en afval geven (meer hierover in het volgende hoofdstuk). En je hoeft minder te betalen voor de energie die je verbruikt.

Energieverlies beperken Van alle warmte uit aardgas of een andere brandstof en van stroom gaat altijd een deel verloren. Dat kun je voor een deel voorkomen. Vooral als het koud is buiten, lekt er warmte weg uit het huis. Dat gaat via de vloer, de muren, de ramen en het dak. Daardoor kost het meer energie om je huis prettig warm te houden. Om energie te besparen, hebben de meeste huizen en gebouwen dubbel glas in de ramen. De lege ruimte tussen de glasplaten in dubbel glas houdt warmte uit het huis of het gebouw tegen. Mensen laten materialen aanbrengen in de daken, op de vloer en in de lege ruimten tussen de binnen- en buitenmuur die eveneens warmte uit de woning tegenhouden. Dat kost hen geld, maar ze verdienen het terug omdat ze minder hoeven te stoken. Bovendien krijgen ze soms geld van de overheid voor het aanbrengen van die materialen. Warmte lekt ook weg uit leidingen waar warm water door stroomt en uit de ketel. Je kunt schuimrubber of een ander materiaal rond die leidingen doen om meer van die warmte in de leidingen te houden. Ook zijn er ketels te koop waar weinig warmte uit weglekt, de zogenaamde HR-ketels. HR betekent hoog rendement. 12

Kortom: door het weglekken van warmte uit te huis te beperken, wordt je huis energiezuiniger. De overheid moedigt mensen aan om hun woning energiezuiniger te maken. Sinds 1 januari 2008 moet iedereen die een huis wil verkopen of verhuren een energielabel voor zijn huis laten maken. Op dat label zie je hoe energiezuinig het huis is en hoe het nog energiezuiniger kan worden gemaakt (zie afbeelding). Je kunt ook op andere manieren op aardgas (of een andere brandstof) besparen, bijvoorbeeld door korter te douchen. Ten slotte kun je slimmer omgaan met apparaten in huis die stroom verbruiken. Dat doe je bijvoorbeeld door je kleren niet onnodig heet te wassen. De meeste wasmiddelen maken je kleren al goed schoon bij 40 graden. Er zijn zelfs wasmiddelen die hun werk al doen bij 15 graden, de temperatuur van kraanwater!

EU-Energielabel Dit energielabel wordt veel gebruikt in de EU. ‘G’ geeft aan dat een product (of huis) erg energie-onzuinig/ongunstig is. Als een huis met ‘G’ wordt gelabeld, dan is het zeer slecht geisoleerd. Het huis hierboven, wordt een aardehuis genoemd; het is niet alleen extreem goed geisoleerd; het is ook nog eens gebouwd van duurzame materialen. Bovendien maakt het zoveel mogelijk gebruik van duurzame energiebronnen.

13

Zuiniger apparaten en auto’s Je kunt energie (en soms ook water) besparen door een energiezuinig apparaat te kopen. Vaak kun je aan een label op een apparaat zien hoe energiezuinig het is. Wasmachines, wasdrogers, vaatwasmachines, ovens, lampen en airco’s moeten altijd dat energielabel hebben. Wil je een auto aanschaffen, dan kun je kiezen voor een zuinig exemplaar. Een makkelijke manier om een zuinige auto uit te kiezen is door na te gaan hoeveel kilometer auto’s kunnen afleggen op één liter brandstof. Ook komen er steeds meer ‘hybride’ auto’s op de markt. Hybride auto's kunnen zowel op een elektromotor als op een verbrandingsmotor rijden. Tijdens het rijden kan van de ene naar de andere motor worden geschakeld. De hybride techniek is vooral nuttig als er tijdens het gebruik veel variatie is in de snelheid, zoals bij stadsverkeer of in files. De voordelen liggen ook in het feit dat er veel minder uitstoot van schadelijke gassen in het verkeer is. Verder wordt uiteraard minder brandstof verbruikt. Nadeel is wel dat de batterijen van een hybride auto zware metalen bevatten. De fabricage en het slopen van hybride auto’s worden daarom gezien als meer milieuvervuilend dan ‘gewone’ auto’s. Hieronder zie je een elektrische auto bij een oplaadpunt. Elektrische auto’s rijden alleen maar op een elektromotor. Het grote voordeel is dat ze helemaal geen vervuilende gassen uitstoten. Ze zijn wel wat ongemakkelijk in het gebruik als je regelmatig grotere afstanden moet afleggen. Behalve dat er nog niet overal ‘oplaadpunten’ zijn , duurt het opladen van de accu vrij lang (van 30 minuten tot wel een paar uur). Ook kun je op een volle accu (nog) geen grote afstanden afleggen. Zowel een voordeel als een nadeel is dat de elektromotor heel weinig geluid maakt. Het voordeel is dat je geen geluidsoverlast meer hebt. Een nadeel is, dat dit kan ten koste kan gaan van de veiligheid omdat andere weggebruikers de auto niet aan horen komen.

14

Pieken en dalen De hoeveelheid stroom die we met zijn allen verbruiken schommelt. Overdag verbruiken we meer stroom dan ’s nachts. Op werkdagen verbruiken we meer stroom dan op zon- en feestdagen. In Nederland hebben ruim 2 miljoen huishoudens een dubbele meter. Als je een dubbeltarief meter hebt, betaalt je 's nachts en in de weekenden minder voor je stroom. Ook bij de hoogste pieken in het verbruik moeten krachtcentrales voor iedereen voldoende stroom kunnen leveren. Maar de pieken in het verbruik van stroom nemen maar een klein deel van de tijd in beslag. Daarom draaien de centrales meestal (bij lange na) niet op volle toeren. Dit gegeven kun je gebruiken om slimmer om te gaan met het stroomverbruik.

Slimme apparaten Stel je voor: je stopt je was in de wasmachine en start het wasprogramma. Toch doet je wasmachine op dat moment nog niets. Maar de volgende dag is de wasmachine klaar. Wat is er gebeurd? De wasmachine heeft zelf uitgemaakt wanneer hij met het wasprogramma zou beginnen. De kans is groot dat het programma ‘s nachts de was heeft gedaan. Als het aan uitvinder Jorrit Praamstra ligt, komen de wasmachines die zelf uitmaken wanneer ze hun werk doen, eraan. Hij wil dergelijke apparaten laten nagaan wanneer stroom tegen dalurentarief geleverd wordt. Daarvoor heeft hij een schakelkastje ontworpen. Huishoudelijke apparaten met een dergelijk kastje noemen we slimme apparaten. Het gevolg is niet alleen een lagere prijs voor de consument die dit soort slimme apparaten gebruikt. Het totale stroomverbruik wordt gelijkmatiger verdeeld. De piekbelastingen in het elektriciteitsnet worden lager. 15

SCHONE EN EINDELOZE ENERGIE We kunnen ook anders met energie omgaan dan we nu doen door gebruik te maken van energiebronnen die bij verbruik geen afval en vervuiling voortbrengen en niet (snel) opraken. We beschrijven er enkele. Wind Wind oefent kracht uit op alles wat in de weg staat. Maar niet overal waait het altijd even hard. In sommige gebieden waait het gemiddeld harder dan in andere. Boven zee en aan de kust bijvoorbeeld waait het gemiddeld harder dan boven het vasteland. Dat komt omdat wind boven zee zelden tegen obstakels aanbotst en wordt afgeremd en boven het vasteland juist erg vaak. Obstakels op het vasteland zijn vooral bossen, gebouwen, heuvels en bergen. Sinds mensenheugenis gebruiken mensen wind als energiebron, onder meer met windmolens. Eerst drijven windmolens molenstenen aan waar graan mee gemaald wordt of zagen die bomen tot timmerhout. Nu worden windmolens meestal gebruikt om stroom op te wekken. Op plekken waar het vaak waait, op zee vlakbij de kust bijvoorbeeld, verrijzen windmolenparken die stroom leveren. Bij het gebruiken van wind als energiebron ontstaan geen afval en vervuiling. Wel vinden sommige mensen windmolenparken lelijk. Die willen niet van die groepen windmolens in hun buurt hebben. Ook raken er vogels gewond die tegen de wieken aanvliegen.

Zonne-energie De hoeveelheid energie die de aarde elk jaar van de zon krijgt is ruim tienduizend maal zo groot als de hoeveelheid energie die de hele wereldbevolking in een jaar verbruikt. Een zonnepaneel is een paneel dat zonne-energie omzet in elektriciteit. Hiertoe wordt een groot aantal zonnecellen op een paneel gemonteerd. Zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium. Dat silicium bestaat uit twee lagen. Onder invloed van licht gaat er tussen de twee lagen een elektrische stroom lopen. De opgewekte stroom kan aan het lichtnet geleverd worden, in accu's opgeslagen worden of direct gebruikt worden om bijvoorbeeld een pomp aan te drijven. Hoe men zonne-energie ook aanwendt, vervuiling en afval ontstaan er niet bij. Naast het opwekken van stroom voor huishoudens of industrie zie je tegenwoordig steeds meer toepassingen. Dit zijn vaak nog experimenten. Zo rijden er al speciaal ontworpen auto’s op zonneenergie. Je kunt er zelfs op vliegen. Wel is zonne-energie alleen beschikbaar als de 16

zon aan de hemel staat. Bovendien moet het dan helder weer zijn. sen die hele parken met zonnepanelen hinderlijk of zelfs schadelijk leefomgeving. Hoe dan ook: zonne-energie zal waarschijnlijk onze giebron voor de toekomst worden. De panelen leveren door allerlei teringen steeds meer energie.

Ook zijn er menvinden voor de belangrijkste enertechnische verbe-

Water Wereldwijd is de stuwdam de meest gebruikte manier om met water energie op te wekken. Men haalt energie uit stromend water doordat het water aan de ene kant hoger staat dan aan de andere kant. Er loopt een leiding waar dit water doorheen naar beneden loopt. Aan het eind van de leiding zit een turbine die gaat draaien op de kracht van het stromend water. De turbine kun je vergelijken met de dynamo van fiets. De turbine wekt stroom op die wordt afgevoerd naar een hoogspanningskabel. Een stuwdam wordt overigens niet alleen gebruikt voor het opwekken van energie. Hij dient ook voor het opslaan van drinkwater en water voor de landbouw. Ook kan een dam overstromingen stroomafwaarts voorkomen. Er zijn ook nadelen: een heel stuk land wordt onderwater gelegd waardoor de leefomgeving wordt verwoest. Een duidelijk voorbeeld hiervan is de bouw van de Drieklovendam in China, te zien op de afbeelding hieronder. Dit is de grootste stuwdam ter wereld. Vele honderdduizenden mensen moesten hun woonomgeving verlaten. Een ander nadeel kan zijn dat lager gelegen landen stroomafwaarts plotseling zonder water komen te zitten. Hierdoor kunnen ruzies en conflicten ontstaan. Tot slot kunnen dammen bijvoorbeeld door aardbevingen kapot gaan en zo een enorme vloedgolf veroorzaken.

17

Water (vervolg) Er is een aantal nieuwe technieken ontwikkeld die op een slimme manier energie opwekken met gebruik van met name zeewater. We noemen ze kort omdat ze in Nederland toepasbaar zijn. Ze verkeren nog in een experimentele fase. De resultaten zijn wel veelbelovend. We noemen drie van die technieken waarmee wordt geëxperimenteerd. 1) Onderwaterturbines. Hieronder zie je een afbeelding met daarop onderwaterturbines, die op de zeebodem worden geplaatst . Onderwaterturbines hebben een aantal belangrijke voordelen tegenover windmolens op land: omdat de energiedichtheid van water veel hoger is dan die van lucht, kunnen onderwaterturbines met veel kleinere wieken evenveel energie opwekken. Het verschil is spectaculair: een onderwaterturbine met een diameter van 15 meter kan evenveel elektriciteit leveren als een gewone windmolen met een diameter van 60 meter. Dat betekent dat er minder materiaal nodig is om de machines te bouwen, wat ze goedkoper maakt. Ze kunnen ook dichter bij elkaar worden geplaatst. Bovendien zijn oceaanstromingen en getijden veel betrouwbaarder en consistenter dan wind. 2) Metalen zeeslangen. Rechtsboven zie je een uitvinding die gebruik maakt van golfslag: Metalen zeeslangen. Dit is een technologie die ontwikkeld is om energie te oogsten uit de golven in zeeën en oceanen. De ‘Pelamis wave power’ is een metalen zeeslang met een lengte van 120 meter en een doorsnede van 3,5 meter. Het roodgekleurde gevaarte ligt haaks op de golven. Het potentieel van golfenergie is verrassend groot. Volgens het Amerikaanse Electric Power Research Institute (EPRI) kan de technologie al over 4 jaar in kostprijs concurreren met windenergie. De techniek verkeerd nog wel in een experimentfase.

18

3) Blauwe energie Blauwe energie is stroom die ontstaat als je zout en zoet water met elkaar mengt. Hoe groter het verschil in zoutgehalte tussen het zoute en het zoete water, hoe meer stroom je krijgt. Blauwe energie als energiebron raakt niet op. De zeeën en oceanen bevatten enorm veel zout water. Ook voeren bijna alle rivieren die in zee uitmonden het hele jaar door zoet water aan. Stroom opwekken uit zout en zoet water veroorzaakt geen vervuiling en afval. In Harlingen draait sinds 2005 bij wijze van proef een kleine krachtcentrale die blauwe energie opwekt. Op de Afsluitdijk gaat eveneens een kleine blauwe energiecentrale proefdraaien. Worden deze proeven een succes, dan komen er grote blauwe energiecentrales te staan bij riviermondingen aan zee.

19

Biobrandstoffen. Biobrandstof is een verzamelnaam voor verschillende soorten brandstoffen die gemaakt worden uit biomassa (resten van planten en dieren). Biobrandstoffen zijn niet nieuw. Voor de ontdekking van fossiele brandstof (turf, bruinkool, steenkool, aardolie, teerzand en aardgas) gebruikte men alleen maar biobrandstoffen zoals hout, houtskool, gedroogde uitwerpselen, plantaardige olie of dierlijk vet. Denk bijvoorbeeld maar eens aan walvistraan: een vroeger veel gebruikte olie voor olielampen. Maar ook de originele auto's van Henry Ford waren rond 1915 nog gemaakt om op biobrandstof te rijden. Ook de eerste dieselmotor van de Franse uitvinder Rudolf Diesel liep op pure plantaardige olie, namelijk pindaolie. Vloeibare biobrandstoffen worden tegenwoordig vooral geproduceerd om de gangbare fossiele brandstoffen, zoals benzine, diesel en kerosine te vervangen. Deze vloeibare biobrandstoffen zijn doorgaans gebaseerd op plantaardige olie. Vaak worden voedselgewassen gebruikt om vloeibare biobrandstof te maken. Biodiesel wordt onder andere verkregen uit mais (maisolie) en uit soja (sojaolie). Daar zit meteen ook een probleem. De toegenomen vraag naar biobrandstof leidt tot hogere voedselprijzen. Bij gewassen die zowel als voedingsmiddel als voor biobrandstof gebruikt kunnen worden, kan de voedselvoorziening in het geding komen. Daarvan ondervindt het armste deel van de wereldbevolking het eerst de gevolgen. Dit probleem kun je deels omzeilen. Een voorbeeld is jatropha-olie. De geperste olie is tot biobrandstof te verwerken, maar de plant, de purgeernoot is geen voedselgewas (de zaden zijn giftig). Bovendien hoeft de plant niet met een voedselgewas te concurreren omdat deze op zeer droge grond kan groeien. (afbeelding linksonder: purgeernoten)

20

HOE MAAK JE ZELF ENERGIE? Ten slotte kunnen we anders met energie omgaan door zelf energie op te wekken. Met name kun je letterlijk dicht bij huis schone energiebronnen aanboren die niet opraken. Daar moet je wel allerlei spullen voor kopen. Maar de uitgaven die je daarvoor doet, verdien je terug, vooral als de overheid een deel van de uitgaven voor je bekostigt. Als je zelf stroom opwekt, heb je minder stroom van buitenaf nodig en wordt je energierekening dus lager. Soms zie je de stroommeter zelfs achteruit lopen in plaats van vooruit. Dan gebruik je niet alle stroom die je zelf opwekt, maar houd je stroom over. Dat overschot gaat naar het stroomnet en daar krijg je geld voor. Bovendien vinden veel mensen het een leuke hobby om zelf voor een deel in hun energiebehoefte te voorzien. Het aantal mogelijkheden om zelf energie te maken groeit. We laten er enkele zien. Zelf biogas maken Uit gft-afval, mest van dieren of andere restanten van dieren en planten kun je biogas maken. Je doet deze spullen in een ton, container of silo. Daar laat je die spullen in vergisten. Bij dat vergisten ontstaan warmte, waterdamp en biogas. Biogas is goed brandbaar omdat het grotendeels uit methaan bestaat. Soms zie je bij een veeboerderij een apparaat dat biogas uit mest van varkens, koeien en/of andere boerderijdieren haalt (zie afbeelding). Veehouders gebruiken zelfgemaakt biogas om hun stallen en woonruimtes te verwarmen. Ze kunnen ook een motor met een dynamo op zelfgemaakt biogas laten draaien om stroom op te wekken.

Biogas installatie

21

Windmolens Een windmolen met een doorsnede van minder dan tien meter is geschikt om op of naast je woning te zetten. Met dergelijke windmolens kun je maximaal 20 kilowatt stroom opwekken.

Zonnepanelen. Hoe een zonnepaneel werkt, is beschreven op pagina 16. Vaak wordt een zonnepaneel een zonnecollector genoemd. Voor huishoudelijk gebruik geldt dat je met enkele panelen of collectoren al in een deel van je energiebehoefte kunt voorzien. Iets wat je nog niet zo vaak ziet zijn de ‘mobiele’ zonnecollectoren. Die kun je bijvoorbeeld op de camping gebruiken. De meeste vaste huishoudelijke systemen maken gebruik van een combinatie van zonnepanelen en een zonneboiler. Een zonneboiler is een voorraadvat met water en een verwarmingselement. Dit voorraadvat is aangesloten op de zonnepanelen. Zodra de panelen via het zonlicht energie opwekken wordt de energie naar het element in de boiler gestuurd. Warm water uit de zonneboiler kun je gebruiken om te douchen, om schoon te maken en om er de afwas mee te doen. Maar je kunt de zonneboiler ook als CV-ketel gebruiken. In beide gevallen kun je flink op je gasverbruik besparen. 22

Je eigen lichaam als energiebron Sinds mensenheugenis hebben mensen spierkracht als energiebron gebruikt. Om zware dingen te verplaatsen, om akkers te bewerken enzovoort. Nu komen er steeds meer apparaten op de markt die hun energie krijgen van spierkracht.

Dat zijn bijvoorbeeld polshorloges die lopen op arbeid die je pols bij iedere beweging opwekt. Ook kun je zaklantaarns kopen met een slinger. Door aan de slinger te draaien, drijf je een dynamo in het apparaat aan die stroom opwekt. Met die stroom wordt een batterij in het apparaat opgeladen. Met stroom uit de batterij kan de lamp van het apparaat een tijdje branden. Ten slotte zijn er radio’s te koop met een slinger die een dynamo aandrijft en een batterij of accu. Op de afbeelding links en hieronder zie je een zogenoemde ‘energie-fiets’. Je gaat via een fiets met dynamo of generator energie opwekken die je ofwel meteen kan gebruiken of kan opslaan in een accu. Rechtsboven zie je een zaklantaarn met slinger.

23

HET KINDERMUSEUM OVER ENERGIE IN ASSEN In Assen staat het Drents Museum. Daar kun je schilderijen en andere kunstvoorwerpen zien. Ook kun je zien hoe mensen in Drenthe leefden (ruim vierduizend jaar geleden), toen in Drenthe hunebedden werden gebouwd en in vroeger tijden (zo’n tweeduizend jaar geleden) Eind 2011 krijgt dit museum een nieuwe afdeling. Daar zijn kinderen van 6 tot 12 jaar oud welkom. De afdeling heet ‘Kindermuseum over Energie’. Op die afdeling kun je spelenderwijs leren hoe mensen energie opwekken en verbruiken. Niet alleen zie je hoe het tegenwoordig gaat. Ook ontdek je hoe onze voorouders leefden en welke energiebronnen ze gebruikten. En ook de toekomst van energie komt aan bod. Je mag er zelf over nadenken. Hoe moet volgens jou energie worden opgewekt in de toekomst? Welke energiebronnen moeten volgens jou worden gebruikt? Ook de website van het Drents Museum krijgt een aparte afdeling over energie. Ook die afdeling is voor kinderen van 6-12 jaar. Net als het Kindermuseum zelf kun je van alles leren over energie in het verleden, in het heden en in de toekomst. Het Kindermuseum en de afdeling over energie van de website van het museum zijn opgezet door het Drents Museum samen met de Nederlandse Aardolie Maatschappij.

24

AANTEKENINGEN

25

26

MEER OP INTERNET Op de website van het Centrum voor Mondiaal Onderwijs vind je nog meer informatie die je kan helpen bij je werkstuk of spreekbeurt. Je vindt daar tips over hoe je het beste een werkstuk kunt opzetten of hoe je het beste je spreekbeurt kunt inkleden. Ga naar www.cmo.nl of www.maak-een-werkstuk.nl.

27

SCRIPTIESERVICE De Scriptieservice Mondiaal Onderwijs richt zich op leerlingen vanaf 10 jaar. In de reeks zijn meer dan 85 onderwerpen opgenomen over Derde Wereld, Vrede, Milieu en Mensenrechten. Elk pakket bestaat uit 24 pagina's tekst, foto's, tekeningen, strips en/of cartoons. Op de website van het CMO staat een handleiding voor het maken van een scriptie/ werkstuk.

De versie op papier is te bestellen bij: Centrum voor Mondiaal Onderwijs Postbus 9108 6500 HK Nijmegen tel. 024-3613074 e-mail: [email protected] http://www.cmo.nl Schoolmediatheken, (jeugd)bibliotheken en documentatiecentra kunnen een abonnement op de scriptieservice nemen en ontvangen dan per jaar vijf pakketten.