We zullen nu de beschikbare energiebronnen op de markt bekijken en analyseren vanuit het oogpunt van hun energie-efficiëntie (EROI, Energy Return on Investment) en hun afval of impact op de atmosfeer.

Fossiele brandstoffen

Allereerst hebben we fossiele brandstoffen:

• Kolen
• Olie
• Gas
• En uranium (kernenergie)

Al deze energiebronnen worden gekenmerkt als fossiele brandstoffen, dat wil zeggen: het zijn grondstoffen die miljoenen jaren geleden zijn ontstaan ​​door geotechnische processen en die met grote milieubelasting uit de ondergrond moeten worden gewonnen.

Bovendien genereren de overige energiebronnen, met uitzondering van kernenergie, veel CO2-uitstoot, met name steenkool.

Fossiele brandstoffen (kolen, aardolie, uranium en aardgas) zijn niet-hernieuwbare grondstoffen die zijn ontstaan ​​uit organisch materiaal dat in de loop van miljoenen jaren is afgebroken. Ze zijn goed voor meer dan 80% van de wereldwijde energievoorziening en worden voornamelijk gebruikt voor transport, elektriciteitsopwekking en verwarming.

De wereldwijde emissies De CO2-uitstoot door fossiele brandstoffen heeft recordhoogtes bereikt en schommelt rond de 38,1 miljard ton per jaar. Deze gegevens zijn cruciaal voor het begrijpen van de huidige klimaatcrisis. Het verbranden van fossiele brandstoffen voor elektriciteit, transport en industrie is de belangrijkste oorzaak van klimaatverandering.

Het gebruik van fossiele brandstoffen (kolen, olie en aardgas) is verantwoordelijk voor het grootste deel van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. Wanneer deze koolwaterstoffen worden verbrand, komt koolstof die miljoenen jaren is opgeslagen vrij in de atmosfeer als kooldioxide (CO2), waardoor het natuurlijke evenwicht van de planeet wordt verstoord.

Kernenergie produceert daarentegen geen emissies, maar brengt wel het probleem van kernafval en de opslag ervan met zich mee, wat honderden jaren kan duren.

Energierendement op investering (EROI)

De ERO (Energy Return on Investment) meet de efficiëntie van een energiebron en berekent hoeveel nuttige energie er wordt verkregen voor elke eenheid energie die in de productie ervan is geïnvesteerd.

Olie

Olie is van oudsher een zeer efficiënte energiebron. Aan het begin van de 20e eeuw had de eenvoudige winning van ruwe olie een zeer hoge EROI (bijna 100:1). Naarmate traditionele velden uitgeput raken en complexere bronnen worden gebruikt (zoals oliezanden, fracking of diepzeeboringen), neemt het energieverbruik voor de winning echter toe. Naar schatting ligt de huidige wereldwijde EROI voor olie tussen de 11:1 en 30:1, wat de winning nog steeds rendabel maakt, maar met een dalende trend op de lange termijn.

Kolen

Steenkool is van oudsher een van de meest winstgevende energiebronnen, vanwege de hoge energiedichtheid en het feit dat het decennialang werd gewonnen uit gemakkelijk toegankelijke oppervlaktelagen.

De typische EROI-waarden voor steenkool variëren afhankelijk van de kwaliteit van de afzetting en de winningstechnieken:

• Hoogwaardige steenkool (bitumineuze steenkool/antraciet): De EROI (Energy Return on Investment) ligt gemiddeld tussen 20:1 en 46:1. Dit betekent dat voor elke eenheid energie die wordt geïnvesteerd in de winning en verwerking ervan, tussen de 20 en 46 eenheden nuttige energie worden verkregen.
• Steenkool van lage kwaliteit (bruinkool/veen): De ERV-waarde is lager, variërend van 2:1 tot 7:1.

Aardgas

Het rendement op investering (EROI) voor aardgas ligt gemiddeld tussen de 5 en 6 eenheden nuttige energie die worden verkregen voor elke eenheid die is geïnvesteerd in de winning en verwerking ervan. Deze index meet de efficiëntie van deze grondstof als netto energiebron.

De TRE varieert afhankelijk van het gemak waarmee de extractie plaatsvindt:

• Conventioneel gas: Kan een verhouding tot wel 10:1 bereiken in putten met hoge druk.
• Onconventioneel gas (fracking, fracking (in het Engels): Het daalt tot waarden die dicht bij 1:1 of 5:1 liggen, vanwege het hoge energieverbruik dat nodig is voor hydraulische fracturing en horizontaal boren.

Kernenergie

Het rendement op de investering (EROI) voor kernenergie ligt doorgaans tussen de 10 en 15 eenheden nuttige energie per geïnvesteerde eenheid. Deze berekening omvat de kosten van uraniumwinning, raffinage, de bouw van de energiecentrale en het onderhoud.

Emissieverdeling per brandstof

De uitstoot varieert aanzienlijk, afhankelijk van de energiebron die wordt gebruikt om een ​​bepaalde hoeveelheid warmte of elektriciteit op te wekken:

• Kolen Het is de brandstof met de hoogste CO2-uitstoot. Elektriciteitsopwekking met steenkool produceert meer CO2 dan met olie of aardgas.
• Olie Hoewel het voornamelijk in de transportsector wordt gebruikt, blijven de emissies ervan stijgen als gevolg van de trage overgang naar elektrische voertuigen.
• Aardgas Hoewel aardgas wordt beschouwd als de "schoonste" van de fossiele brandstoffen, komt er bij de verbranding ervan nog steeds een enorme hoeveelheid CO2 vrij, naast andere verontreinigende stoffen.
• Kernenergie nul emissies.

Hernieuwbare energiebronnen

Hernieuwbare energiebronnen zijn onuitputtelijke bronnen van ogenschijnlijk schone en herbruikbare energie:

• Zonne
• Wind
• En hydrauliek

Ze regenereren op natuurlijke wijze. Ze vormen de hoeksteen van de ecologische transitie omdat ze geen broeikasgassen uitstoten, waardoor de CO2-uitstoot en de milieubelasting drastisch worden verminderd.

Het gebruik van deze bronnen verlaagt de kosten van het elektriciteitsnet en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen aanzienlijk.

Hernieuwbare energiebronnen zijn echter niet zo schoon of efficiënt als ze lijken, en we moeten speciale aandacht besteden aan het probleem van het afval dat ze achterlaten wanneer ze moeten worden afgevoerd.

Energie-rendement op investering

Zonne-energie: Presenteert een ERV van waarden tussen 5 en 20 eenheden energie worden teruggewonnen voor elke geïnvesteerde eenheid. afhankelijk van uw geografische locatie.

Windenergie: Het rendement op investering (EROI) van windenergie ligt over het algemeen tussen de 20 en 80 (dat wil zeggen dat voor elke geïnvesteerde energie-eenheid tussen de 20 en 80 nuttige energie-eenheden worden verkregen). Deze waarde varieert afhankelijk van de grootte van de turbine en de windsnelheid, waardoor het een van de meest efficiënte hernieuwbare energiebronnen is.

Waterkracht: Het heeft het hoogste rendement op investering (EROI) in de sector van hernieuwbare energie. Voor elke eenheid energie die wordt geïnvesteerd in de bouw van de infrastructuur en de exploitatie van de centrale, levert waterkracht tussen de ... en ... op. 50 en 250 nuttige energie-eenheden.

Op het niveau van conversie-efficiëntie.Het proces om de potentiële energie van water om te zetten in elektriciteit is zeer efficiënt, met rendementen tussen de 90% en 95%. In tegenstelling tot andere technologieën voor de opwekking van hernieuwbare energie, onderscheiden waterkrachtcentrales zich door hun hoge opslagcapaciteit en lange levensduur.

Afval

Hernieuwbare energiebronnen doen het hier slecht, met uitzondering van waterkracht.

De zonnepanelen: Ze hebben een levensduur van 25 tot 30 jaar en bestaan ​​voornamelijk uit glas, aluminium, silicium en koper. Na hun levenscyclus worden ze verwerkt via thermische, mechanische en chemische processen die tot 95% van deze materialen terugwinnen voor de circulaire economie.

Het beheer van dit fotovoltaïsche afval is gestructureerd rond de volgende kernpunten:

• Samenstelling: Een standaard paneel bestaat uit 75% glas, 10% kunststof, 8% aluminium, 5% silicium en 1% koper en edelmetalen zoals zilver.
• Recyclingproces: Het aluminium frame wordt verwijderd en het paneel wordt verbrijzeld of tot hoge temperaturen (tot 500 °C) verhit om het glas, silicium en waardevolle metalen te scheiden en terug te winnen.
• Regelgeving in de Europese Unie: Het recyclen van deze modules is verplicht en fabrikanten moeten de verantwoordelijkheid nemen voor de inzameling en verwerking ervan aan het einde van hun levensduur.

Wat betreft de windenergie:Tussen de 85% en 90% van het gewicht van een windturbine (torenstaal, koper, fundering) kan gemakkelijk worden gerecycled. De grootste uitdaging ligt bij de bladen, die zijn gemaakt van glasvezel/koolstofvezel en harsen. Om ze een tweede leven te geven, worden processen zoals gebruikt. pyrolyse, solvolyse of co-processing in cementfabrieken.

Sommige landen, zoals Spanje, een koploper op het gebied van hernieuwbare energie, hebben de circulaire economie in deze sector sterk bevorderd. De fabriek is een blikvanger in de regio. Energy Loop in Navarra (gepromoot door Iberdrola) en het project Waste to Fiber (Acciona), ontworpen om deze composietmaterialen te vermalen, te behandelen en terug te winnen.

Hydraulica

Je zou kunnen zeggen dat waterkrachtcentrales GEEN afval produceren, als we even buiten beschouwing laten dat de aanleg van dammen enorme hoeveelheden beton vereist en dat grote stukken land onder water komen te staan. Een waterkrachtcentrale kan echter honderden jaren meegaan.

Ingenieur Don Antonio Turiel van de Autonome Universiteit van Madrid legt echter uit dat hernieuwbare energiebronnen verspreid en intermitterend zijn, wat ernstige beperkingen met zich meebrengt voor een volledige afhankelijkheid ervan. Dit alles, zo benadrukt Turiel, zou ons ertoe moeten aanzetten om allerlei energiebesparende maatregelen te implementeren in huizen, hotels en bedrijven, en met name waterbesparende maatregelen, om onze huidige levensstandaard te behouden.

Hieruit kunnen we concluderen dat de schoonste en meest efficiënte energiebronnen waarschijnlijk waterkracht en kernenergie zijn, gevolgd door windenergie en vervolgens zonne-energie. Maar de schoonste energie ter wereld is zonder twijfel de energie die niet wordt verbruikt of verspild.