Elke discussie over klimaatverandering wijst erop dat het gebruik van hernieuwbare energie de ergste effecten van de opwarming van de aarde kan voorkomen. De reden is dat hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind geen kooldioxide en andere broeikasgassen uitstoten die bijdragen aan de opwarming van de aarde.
De afgelopen 150 jaar hebben mensen grotendeels vertrouwd op kolen, olie en andere fossiele brandstoffen om alles van stroom te voorzien, van gloeilampen tot auto's en fabrieken. Als gevolg hiervan heeft de hoeveelheid broeikasgassen die wordt uitgestoten bij de verbranding van deze brandstoffen uitzonderlijk hoge niveaus bereikt.
Broeikasgassen houden warmte vast in de atmosfeer die anders de ruimte in zou kunnen ontsnappen, en de gemiddelde oppervlaktetemperatuur stijgt. Zo vindt er opwarming van de aarde plaats, gevolgd door klimaatverandering, die ook extreme weersomstandigheden, verplaatsing van populaties en leefgebieden van wilde dieren, stijgende zeespiegels en een aantal andere verschijnselen omvat.
Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen kan dus catastrofale veranderingen op onze planeet voorkomen. Maar ondanks het feit dat hernieuwbare energiebronnen constant beschikbaar en praktisch onuitputtelijk lijken te zijn, zijn ze niet altijd duurzaam.
Soorten hernieuwbare energiebronnen
1. Water. Eeuwenlang hebben mensen de kracht van rivierstromingen benut door dammen te bouwen om de waterstroom te beheersen. Tegenwoordig is waterkracht 's werelds grootste bron van hernieuwbare energie, met China, Brazilië, Canada, de Verenigde Staten en Rusland als de grootste producenten van waterkracht. Maar hoewel water in theorie een bron van schone energie is die wordt aangevuld door regen en sneeuw, heeft de industrie ook nadelen.
Grote dammen kunnen rivierecosystemen verstoren, dieren in het wild beschadigen en de verhuizing van omwonenden afdwingen. Ook hoopt zich veel slib op op plaatsen waar waterkracht wordt opgewekt, wat de productiviteit in gevaar kan brengen en apparatuur kan beschadigen.
De waterkrachtindustrie wordt altijd bedreigd door droogte. Volgens een onderzoek uit 2018 hebben de westelijke VS 15 jaar lang te maken gehad met koolstofdioxide-emissies die tot 100 megaton hoger zijn dan normaal gedurende XNUMX jaar, omdat nutsbedrijven gedwongen zijn steenkool en gas te gebruiken om waterkracht te vervangen die verloren is gegaan door droogte. Waterkracht zelf is direct gerelateerd aan het probleem van schadelijke emissies, aangezien rottend organisch materiaal in reservoirs methaan vrijgeeft.
Maar rivierdammen zijn niet de enige manier om water te gebruiken om energie op te wekken: over de hele wereld gebruiken getijden- en golfenergiecentrales het natuurlijke ritme van de oceaan om energie op te wekken. Offshore-energieprojecten produceren momenteel ongeveer 500 megawatt elektriciteit - minder dan één procent van alle hernieuwbare energiebronnen - maar hun potentieel is veel groter.
2. Wind. Het gebruik van wind als energiebron begon meer dan 7000 jaar geleden. Momenteel staan windturbines die elektriciteit opwekken over de hele wereld. Van 2001 tot 2017 is de cumulatieve opwekkingscapaciteit van windenergie wereldwijd meer dan 22 keer zo groot geworden.
Sommige mensen fronsen de windenergie-industrie omdat hoge windturbines het landschap verpesten en lawaai maken, maar het valt niet te ontkennen dat windenergie een echt waardevolle hulpbron is. Hoewel de meeste windenergie afkomstig is van turbines op het land, zijn er ook offshoreprojecten in opkomst, waarvan de meeste in het VK en Duitsland.
Een ander probleem met windturbines is dat ze een bedreiging vormen voor vogels en vleermuizen, waarbij elk jaar honderdduizenden van deze soorten worden gedood. Ingenieurs ontwikkelen actief nieuwe oplossingen voor de windenergie-industrie om windturbines veiliger te maken voor vliegende dieren in het wild.
3. De zon. Zonne-energie verandert de energiemarkten over de hele wereld. Van 2007 tot 2017 is het totale geïnstalleerde vermogen in de wereld van zonnepanelen met 4300% gestegen.
Naast zonnepanelen, die zonlicht omzetten in elektriciteit, gebruiken zonne-energiecentrales spiegels om de zonnewarmte te concentreren en thermische energie te produceren. China, Japan en de VS lopen voorop op het gebied van zonnetransformatie, maar de industrie heeft nog een lange weg te gaan, aangezien deze nu goed is voor ongeveer twee procent van de totale Amerikaanse elektriciteitsproductie in 2017. Thermische zonne-energie wordt ook wereldwijd gebruikt voor warm water , verwarming en koeling.
4. Biomassa. Biomassa-energie omvat biobrandstoffen zoals ethanol en biodiesel, hout en houtafval, biogas op de stortplaats en vast stedelijk afval. Net als zonne-energie is biomassa een flexibele energiebron die voertuigen kan aandrijven, gebouwen kan verwarmen en elektriciteit kan opwekken.
Het gebruik van biomassa kan echter voor acute problemen zorgen. Critici van ethanol op basis van maïs beweren bijvoorbeeld dat het concurreert met de voedselmarkt voor maïs en ongezonde landbouwpraktijken ondersteunt. Er is ook discussie over hoe slim het is om houtpellets van de VS naar Europa te verschepen, zodat ze kunnen worden verbrand om elektriciteit op te wekken.
Ondertussen ontwikkelen wetenschappers en bedrijven betere manieren om graan, rioolslib en andere bronnen van biomassa om te zetten in energie, waarbij ze proberen waarde te halen uit materiaal dat anders verloren zou gaan.
5. Geothermische energie. Geothermische energie, die al duizenden jaren wordt gebruikt om te koken en te verwarmen, wordt geproduceerd uit de interne warmte van de aarde. Op grote schaal worden putten aangelegd naar ondergrondse reservoirs van stoom en heet water, die tot meer dan 1,5 km diep kunnen reiken. Op kleine schaal gebruiken sommige gebouwen aardwarmtepompen die temperatuurverschillen van enkele meters onder het maaiveld gebruiken voor verwarming en koeling.
In tegenstelling tot zonne- en windenergie is aardwarmte altijd beschikbaar, maar het heeft zijn eigen neveneffecten. Het vrijkomen van waterstofsulfide in bronnen kan bijvoorbeeld gepaard gaan met een sterke geur van rotte eieren.
Uitbreiding van het gebruik van hernieuwbare energiebronnen
Steden en landen over de hele wereld voeren beleid om het gebruik van hernieuwbare energiebronnen te vergroten. Ten minste 29 Amerikaanse staten hebben normen vastgesteld voor het gebruik van hernieuwbare energie, die een bepaald percentage van het totale energieverbruik moeten zijn. Momenteel hebben meer dan 100 steden over de hele wereld 70% gebruik van hernieuwbare energie bereikt, en sommige streven ernaar om 100% te bereiken.
Kunnen alle landen overstappen op volledig hernieuwbare energie? Wetenschappers geloven dat een dergelijke vooruitgang mogelijk is.
De wereld moet rekening houden met reële omstandigheden. Zelfs afgezien van klimaatverandering zijn fossiele brandstoffen een eindige hulpbron, en als we op onze planeet willen blijven leven, moet onze energie hernieuwbaar zijn.