Bio-energie

Waarom alternatieve energie? De grootste energiebron Bijna alle energie die we hebben komt van de zon. De zon zorgt ervoor dat de aarde warm genoeg is om op te leven. Ook zorgt de zon ervoor, door alleen maar te schijnen, dat we energie van wind- en waterkracht hebben. De verwarmde lucht beweegt zich automatisch over de aarde, het waait. De zon laat ook water verdampen en weer neerdalen in de bergen. Dit water stroomt via beken en rivieren weer terug naar de zee. Zo zorgt de zon voor waterkracht. Ooit heeft de zon planten en dieren laten leven die gezorgd hebben voor de fossiele brandstoffen.

Fossiele brandstoffen Steenkool, olie en aardgas zijn de brandstoffen die wij de laatste 200 jaar vooral hebben gebruikt. Deze brandstoffen die zich miljoenen jaren geleden hebben gevormd, bestaan uit de resten van dode planten en dieren. Tot nu toe is fossiele energie altijd genoeg geweest om onze huizen warm te houden, het verkeer in beweging te houden en de fabrieken te laten werken. Fossiele brandstoffen hebben twee grote nadelen: ze kunnen niet bijgemaakt worden en veroorzaken ernstige milieuverontreiniging.

Op = op Door het grote verbruik van benzine zal over 30 jaar de olie waarschijnlijk al op zijn. De andere fossiele brandstoffen worden ook steeds sneller opgebruikt omdat de vraag naar steenkool en aardgas met de dag groter wordt.

Het broeikaseffect Bij verbranding komen er broeikasgassen vrij. Deze gassen worden zo genoemd, omdat ze dezelfde werking hebben als de gassen in een echte broeikas. De meeste energie die de zon uitzendt naar de aarde, gaat terug de ruimte in. Maar de broeikasgassen houden een deel tegen, zodat de aarde warm genoeg is om op te leven waaronder het broeikaseffect (zie bijlage 1: het broeikaseffect). Door de grote hoeveelheid fossiele brandstoffen die wij verbranden, verhogen we ook de hoeveelheid broeikasgassen in de lucht en dus het klimaat op aarde. Dit leidt tot o.a. verdroging.

Zure regen Er zijn ook andere gassen die vrijkomen bij verbranding van fossiele brandstoffen die schadelijk zijn voor het milieu. Deze gassen lossen op in regen wanneer die naar beneden valt. Zo ontstaat zure regen, waardoor bomen hun bladeren verliezen en vissen doodgaan. Alternatieve energie Reden genoeg om groene, alternatieve energie te gaan gebruiken. Dit doet men dan ook al jaren met wind- en waterkracht, door het direct omzetten van zonlicht in elektriciteit en het gebruik van bio-energie. Sinds kort leert men ook omgaan met de warmte die zich diep in onze aarde bevind, door middel van boren en elektrische generatoren.

Bio-energie
Bio-energie Bio-energie betekent levens-energie, en het wordt gemaakt van plantenmateriaal, genaamd biomassa. Bio-energie is een energiebron die we al honderden jaren gebruiken en die voor mensen in de derde wereld nog steeds de belangrijkste is. Bio-energie zal niet opraken zoals fossiele energie en kan zelfs helpen het broeikaseffect terug te dringen.

Fotosynthese Planten krijgen hun energie rechtstreeks van de zon. Deze energie gebruiken ze weer om van koolstof, waterstof en zuurstof hun eigen voedsel te maken. De plant zet deze stoffen om in koolhydraten, die wij kennen als suiker en zetmeel. Vervolgens slaat hij ze op in zijn bladeren, wortels of stengels, zodat hij de stoffen later weer kan gebruiken (zie bijlage 2: fotosynthese). Als wij bio-energie als alternatieve energie nemen, moeten we de opgeslagen energie van de plant vrijmaken. De makkelijkste manier hiervoor is verbranding.

Verbranding Biomassa bestaat in heel veel vormen. Het kan hout zijn of de basten van kokosnoten, stro, suikkerriet of zelfs blokken gedroogde dierenmest. De normale, eeuwenoude manier om energie die in dit soort materialen zit vrij te maken is verbranden, hoewel hier wel een aantal nadelen aan verbonden zijn. Het neemt namelijk veel tijd in beslag om brandstof te verzamelen. En de ruimte is ook een probleem, want er moeten grote, droge opslagplaatsen gebouwd worden om de brandstoffen in te bewaren. En bij verbranding van biobrandstoffen in open lucht gaat ook nog eens veel energie verloren.

Biomassa omzetten Vroeger gebruikte iedereen al bio-energie, door een houtvuur te stoken, voor de warmte en om erop te koken. Men probeerde toen al van hout een betere en efficiëntere brandstof te maken. Biomassa kan in vier verschillende brandstoffen omgezet worden: houtskool, geroosterd hout, gas en een vloeistof die op benzine lijkt.

Houtskool Houtskool maken van hout is één van de oudste methodes om biomassa
om te zetten in een efficiëntere brandstof. Houtskool geeft dubbel zoveel warmte dan hout. Houtskool wordt gemaakt in houtskoolbranders, waarvan er in de meeste bossen en bosgebieden van Europa wel één aanwezig is.

Het branden van houtskool In de derde wereld is het maken van houtskool erg belangrijk werk. Het moet
gemaakt worden door hout te verbranden op een plek waar zich weinig lucht bevind. Dit gebeurt door takken en houtsblokken op een bepaalde manier tegen elkaar aan te stapelen. In het midden ontstaat dan een soort schoorsteen die de rook kan doorlaten. De houtstapel wordt bedekt met goedaangeduwde aarde of graszoden (zie bijlage 3: houtskool branden). De stapel wordt aangestoken en als hij van binnen eenmaal goed brandt, worden alle luchtgaten dichtgestopt en laat men de stapel nog een aantal dagen branden. Tegenwoordig gaat het maken van houtskool sneller en op veel grotere schaal.

Het gebruik van houtskool Houtskool werd voor veel verschillende doelen gemaakt. Hout of houtskool werd gestookt in pottenbakkersovens waar aardewerk in werd gemaakt en gebruikt voor het maken van metaal door erts te smelten. Er werd veel houtskool gebruikt voor het maken van werktuigen en wapens in het Westen. Zelfs de stoommachine, die aangedreven werd door op hout gestookte stoomketels, hebben we aan de bio-energie te danken. Sinds 200 jaar geleden gebruiken we vooral fossiele brandstoffen, waardoor men min of meer de nuttige bio-energie vergeten is.

Gedroogd hout Geroosterd hout is een nieuw alternatief voor houtskool. Dit is een schonere brandstof. Ook is geroosterd hout efficiënter dan houtskool, en kan het de hoeveelheid bomen die elk jaar gekapt moeten worden verminderen. Geroosterd hout maakt men door houtblokken te hakken in snippers van ongeveer 5 cm lengte. Deze worden eerst gedroogd en dan geroosterd in ovens met hoge temperaturen.

Biogas uit geroosterd hout Het roosteren van hout, levert gas op. Er kunnen grote hoeveelheden gas worden geproduceerd, zolang de oven hoog genoeg wordt gestookt en er voldoende zuurstof geleverd wordt. Want vuur heeft altijd genoeg warmte (de ontbrandingstemperatuur), zuurstof en natuurlijk brandstof nodig.

Biogas uit organisch afval Gas kan ook op andere manieren gemaakt worden, bijvoorbeeld uit organische stof. Organische stof is een ander woord voor dode planten en dieren. Er worden gassen geproduceerd wanneer planten en dieren afsterven en gaan rotten. Bacteriën helpen bij het rottingsproces, wanneer de omgeving warm en luchtdicht is. Een van de brandbare gassen die bij dit proces vrijkomt is methaangas.

De biogasgenerator De natuurlijke omstandigheden van het rotten kunnen zo goed mogelijk nagebouwd worden in de biogasgenerator (zie bijlage 4: de biogasgenerator). Het methaangas dat er vrijkomt wordt door buizen naar een tank of andere opslagruimte gevoerd. Biogasgeneratoren vormen in landen als China en India al een belangrijke bron van energie, mede dankzij hun milieuvriendelijkheid. Biogasgeneratoren worden vooral veel gebruikt door boeren, omdat die grote hoeveelheden dierenmest en ander organisch afval hebben. In Puerto Rico is de grootste biogasgenerator ter wereld, die per dag 14.000 kg fabrieksafval verwerkt en 42.500 kubieke meter gas produceert. Biogas uit de grond Biogas wordt automatisch in grote hoeveelheden gemaakt op vuilnisstortplaatsen, waar grote gaten in de grond opgevuld zijn met huishoudelijk en industrieel vuil. Er wordt methaangas gevormd uit het rottende afval, dat vervolgens geen kant op kan. Er bestaat dan een kans dat er onder de grond een explosie zal plaatsvinden, wanneer dit gas ingesloten zit. Daarom wordt er tegenwoordig geboord in de afvalstortplaatsen, om het goed bruikbare methaangas eruit te halen.

Biobrandstof Men maakt een vloeibare brandstof die lijkt op benzine, door biomassa met een hoog suikergehalte te laten gisten. Gisting betekent dat suiker en zetmeel omgezet worden in alcohol door de werking van gist. Bij dit proces is veel suiker nodig. Men gebruikt dus biomassa waar veel suiker in zit, zoals suikerriet, suikerbiet, graan, hout en zelfs zeewier. De alcohol die vrijkomt kan toegevoegd worden aan benzine, wat vooral in Amerika al veel gebeurt. Daar wordt aan 30% van alle benzine die verkocht wordt alcohol toegevoegd. Er zijn ook vormen van biomassa die zelf al een hoog oliegehalte hebben, zoals soja, kokosnoten en zonnebloemen. De olie wordt uit deze biomassa geperst en kan rechtstreeks, zonder verder bewerkt te worden, gebruikt worden voor dieselmotoren.

Conclusie Conclusie + eigen mening
Bio-energie heeft veel voordelen en kan een goed alternatief zijn voor fossiele energie, wanneer deze opraakt. Er zijn veel nuttige biobrandstoffen die al op grote schaal in gebruik zijn, maar er moet nog veel gedaan worden om bio-energie goedkoper en efficiënter te maken. Biobrandstoffen zijn milieuvriendelijker, want er komen geen schadelijke stoffen bij vrij. Sommige gassen zijn gevormd uit afval en dat komt ons milieu alleen maar ten goede. Bio-energie kan tevens niet opraken en dat is groot verschil met fossiele energie. Ook kan deze energie dus helpen het broeikaseffect terug te dringen en van zure regen zal geen sprake meer zijn. Het grote nadeel van biobrandstoffen is dat ze aanzienlijk duurder zijn dan fossiele brandstoffen. Omdat er sowieso een andere soort energie moet komen in plaats van fossiele energie, vind ik bio-energie een goed alternatief. Men werkt er aan om de prijs van biobrandstoffen te verlagen en de kwaliteit te verbeteren, en tegen de tijd dat de fossiele energie opraakt zijn ze vast al een stuk verder op dat gebied.