Materiaal en energiestromen - Bert Belmans
ROADMAP NAAR KLIMAATBESTENDIG(E) (GE/VER)BOUWEN
LES 1: ROADMAP NAAR KLIMAATBESTENDIG(E) (GE/VER)BOUWEN
Tegen 2050 leeft 70% van de bevolking in steden, die (op dit moment) goed zijn voor
80% van het energieverbruik en 75% van de koolstofuitstoot wereldwijd.
EU Doelstelling 2030: 55% minder netto-uitstoot van GHG’s (Greenhouse Gas of
broeikasgassen) vs 1990
EU Doelstelling 2050: Klimaatneutraliteit (Green deal)
DUS: 1) Radicale vermindering emissies nodig in alle sectoren.
2) Focus op ‘Hernieuwbaar’ & ‘Circulair’ energie en grondsto engebruik.
Klimaatneutraal
= ‘een evenwicht bereiken tussen de hoeveelheid koolstofdioxide (CO2,
broeikasgassen) die wordt uitgestoten en de hoeveelheid koolstof die door de
natuur of technieken uit de atmosfeer wordt gehaald.’
=> In een klimaatneutrale toekomst dragen onze activiteiten niet meer bij aan de
opwarming van de aarde én helpen ze die zelfs tegen te gaan. ! Enkel mogelijk als er
ook negatieve emissies zijn, dus het opnemen van koolstof uit de atmosfeer.
Hernieuwbaar
= ‘energie uit niet-fossiele energiebronnen die constant worden aangevuld.’
De combinatie van Klimaatneutraal en hernieuwbaar gaat niet enkel over CO2-neutraliteit,
het omvat ook andere broeikasgassen dan CO2 (methaan, stikstof, …), er wordt ook
rekening gehouden met andere negatieve impacts op het milieu (bv kernafval) en er wordt
rekening gehouden met andere compenserende maatregelen.
1 Isabo Costermans
 ff
, Energie uit hernieuwbare bronnen Energie uit hernieuwbare niet-fossiele
bronnen, namelijk: wind, zon,
aerothermische geothermische,
hydrothermische energie en energie uit de
oceanen, waterkracht, biomassa, stortgat,
gas van rioolzuiveringsinstallaties en
biogassen
Aerothermische energie Energie die in de vorm van warmte is
= warmte dat in de lucht zit, gebruiken we nu opgeslagen in de omgevingslucht.
door warmtepompen. Zij halen de warmte uit
de lucht naar binnen.
Geothermische energie Energie die in de vorm van warmte onder het
vast aard-oppervlak is opgeslagen.
Hydrothermische energie Energie die in de vorm van warmte in het
= Energie in verschillende types water. oppervlaktewater is opgeslagen.
Biomassa De biologische afbreekbare fractie van
! Niet alle biomassa is hernieuwbaar ! producten, afvalsto en en residuen van
Bv. Hout gaan hakken is enkel hernieuwbaar biologische oorsprong uit de landbouw.
als de bomen sneller groeien dan dat je het
hout verbrand.
=> vermindering van emissies is nodig om het broeikase ect tegen te gaan.
Bron Technologie
Wind Windturbines
Zon A) Fotovoltaïsche systemen (zonnecellen)
B) Thermische systemen (zonneboilers,
droogsystemen zwembadverwarmingen)
Waterkracht Waterkrachtcentrales
Getijden Getijdenenergiecentrales
Golven Golfenergiecentrales
Zoet/zout gradiënt Osmotische energiewinning
Bodem en lucht:
Geothermie bodem energie Geometrische installaties
A) direct als WKO
B) Met een warmtepomp
Aerotherm (lucht) Warmtepompen
Hydrotherm (opp. Water) Warmtepompen
Biomassa Thermische conversie: verbranding, vergassing,
pyrolyse
Biologische conversie: vergisting, inzet als
transportbrandstof
2 Isabo Costermans
 ff ff
, Broeikase ect
De zon zend zijn straling uit in verschillende gol engtes. Er is bv kortgolvige ultraviolet
straling (het zichtbaar licht) en het infrarood (straling die een hogere gol engte heeft). Zon
straalt dat uit naar het aardoppervlak, maar wolken etc houden dat deels tegen, de rest
komt wel aan op het aardoppervlak en deze zonnestraling warmt onze aarde een beetje op
(gemiddelde T 14,5 - 15 °C).
Wanneer dat golfstraling wordt geabsorbeerd, brengt het zijn energie over naar het
aardoppervlak of naar de atmosfeer, waardoor de temperatuur van het land, de lucht en het
water stijgen.
Omdat de aarde veel koeler is dan de zon, straalt de aarde energie uit in de vorm van
langgolvige, lagere gol engtes dan dat het absorbeert.
DUS: de zonnestraling die invalt is een hoogenergetische straling, kortgolvig met hoge
frequentie (de piek zit in het zichtbaar spectrum, zie foto), die binnenkomt in onze
atmosfeer. En dat wordt opgenomen door de aarde, de aarde zelf warmt daardoor op.
Aarde zelf wordt nooit zo warm als de zon (5700K) en normale aardse temperaturen liggen
tussen 0 - 30 °C. Als gevolg daarvan is de straling die door de aarde wordt uitgestraald
verschoven in gol engte. Dus de zon straalde kortgolvige stralen, de piek hiervan zit in het
zichtbaar spectrum (zie foto links). De aarde op een lagere temperatuur, straalt die straling
terug uit, maar dan onder de vorm van langgolvige stralingen, die piek zit in het infrarood
gebied (niet zichtbaar), in de vorm van warmtestraling.
En die warmtestraling geraakt niet meer uit onze atmosfeer omdat al die broeikasgassen
daar in zitten. Die broeikasgassen re ecteren die warmtestralingen voor een groot deel
terug naar de aarde.
Is altijd al zo geweest, is nodig anders zou het te koud zijn op aarde. Het probleem is dat er
nu te veel broeikasgassen zijn, daardoor verwarmt de aarde zo snel op en merken we de
klimaatveranderingen.
PROBLEEM: door onze uitstoot van broeikasgassen worden de kortstondige stralingen
vergroot en het e ect dus verergerd.
3 Isabo Costermans
 ff fffl fl fl fl fl
, Waarom is vermindering van emissies nodig?
=> Om de opwarming tegen te gaan, als die te groot wordt, dan is het niet meer
aangenaam leven, dan zijn er allemaal problemen die niet rechtstreeks te maken hebben
met temperatuur, zoals stormen bv.
IPCC = Intergoval panel on Climate Change (Verenigde Naties)
=> Houdt zich bezig met het onderzoek naar klimaatverandering.
• Hoe komt het dat het klimaat verandert?
• Hoe zal het klimaat veranderen?
• Wat gaat er in de toekomst gebeuren afhankelijk van hoe wij ons gedragen?
=> Ze doen onderzoek naar verschillende toekomstscenario’s en ze kijken naar wat het
e ect daarvan is op lange termijn. Uit die voorspellingen komt heel duidelijk naar voor
dat als we niet snel iets drastisch wijzigen aan onze emissies, we dan met een heel groot
probleem zitten.
Gra ek met toekomstscenario’s:
=> Belangrijkste parameters: economische groei, bevolkingsgroei en energieopwekking.
Door hier aanpassingen te doen, kunnen we ervoor zorgen dat het klimaat niet te veel
opwarmt.
• GRIJZE BALK: daar komen alle scenario’s samen, we gaan proberen op de opwarming
tot 1,5°C te beperken.
• Enkel de blauwe (A1F) en paarse (A1T) lijn slagen erin om de opwarming van de aarde
te beperken tot de maximum grens van 1.5°C.
• Scenario A1FI: fossiel en intensief scenario. Er is een snelle economische groei, snelle
bevolkingsgroei en we doen niks op de manier waarop onze energie wordt geproduceerd.
We blijven fossiele brandsto en gebruiken. Je ziet dat de temperatuurstijging tegen 2100
enorm hoog is.
• Scenario A1B: snelle economische groei, snelle bevolkingsgroei en gebalanceerde
energieopwekking. Een stukje van de energieopwekking is dus fossielintensief en een
ander stuk gebeurd met hernieuwbare energie.
• Scenario A1T: snelle economische groei, snelle bevolkingsgroei en een volledige
overschakeling naar niet-fossiele brandsto en. Slaagt er wel in om de opwarming te
beperken tot 1.5°C. Probleem: is niet realistisch, want dat kan niet op korte termijn.
• Scenario B1: is de enige realistische. De economie en bevolking moet een beetje blijven
groeien, maar niet te expansief. En we moeten ondertussen zoeken naar sustainable
oplossingen, we moeten wel de overstap maken naar hernieuwbare energie. Is moeilijk:
de bevolkingsgroei kan je moeilijk opleggen (China heeft dit gedaan, maar nu niet meer),
maar gelukkig is er een verband tussen economie en bevolkingsgroei. Als iedereen
economisch beter is (dus rijker), dan daalt de bevolkingsgroei mee. Want bv in armere
landen gebruiken ze kinderen als werkkrachten.
4 Isabo Costermans
 fiff
ff ff
