Blauwe energie omvat alle energie dat d.m.v. water kan worden opgewekt. De bekende vormen van blauwe energie, zoals waterval in de bergen en stuwdammen, zullen worden aangevuld met stroomopwekking uit getijverandering, golven en verschillen in het concentratie zoutgehalte.
Aangenomen wordt dat duurzame energiebronnen niet belastend voor het milieu zijn. Blauwe energie valt ook in de categorie “Duurzame (groene) energie”.
Veelal wordt de term “blauwe energie” toegekend aan het verschil in concentratie zoutgehalte. De aantallen blauwe energie vormen kunnen daarom verrassend voor u overkomen.Voor uw gemak zal in een kort overzicht de “blauwe” energievormen beschreven worden waarin de volgende onderwerpen worden besproken:
- Stuwdammen/waterval.
- Getijverandering.
- Golven.
- Concentratie zoutgehalte.
1. Stuwdammen/waterval
Stuwdammen maken hun energie mogelijk door het hoogteverschil tussen 2 niveaus. Het water zal in de (val-) versnelling naar beneden energie gaan aan de schoepen d.m.v. beweging. Deze schoepen zullen gekoppeld zijn aan een asgenerator (vergelijkbaar met de bladen/wieken van een windmolen).
De energie die tijdens de val wordt gecreeerd heet kinetische energie (ook wel bewegingsenergie genoemd), welke in de natuurkunde wordt omschreven met de formule: 1/2*M*V².
Rekenvoorbeeld 1
Wanneer we een massa (M) nemen van 1000KG en een snelheid (V) veronderstellen van 5,0 m/s, levert deze berekening “schoon” een energie van 12500 Joule. Dit staat gelijk aan een vermogen van 12500 Watt/sec.
Let op: Deze berekening is gemaak om u een impressie te geven van het vermogen dat kan worden opgewekt. Via deze methode vind u de energie tijdens de val.
De werkelijke energie die wordt afgestaan aan het net is lager door de verliezen van de leidingen, turbine en asgenerator. Haal er 25%-50% vanaf en u heeft het vermogen per seconde dat is opgewekt door 1000KG water. Hoeveel water er doorgelaten wordt is afhankelijk van regenbuien en smeltwater uit de bergen.
Voordelen
- Onuitputtelijke bron.
- Uitstoot nihil.
Nadelen
- Niet op grote schaal toepasbaar.
- Duur in aanschaf.
2. Getijverandering
Bij rivieren of havens die aan open zee monden en waar grote getijverschillen optreden, zal er d.m.v. turbines onder water energie gewonnen worden. Grootte getijverschillen tussen hoog en laag water zal een sterke stroming te weeg brengen en zal een hoop energie opleveren. Een proefopstelling hiervan zal binnenkort in de Westerschelde plaatsvinden.
Een nadeel van deze vorm van energie is dat het geen constante energiebron is en wanneer het volledig hoog of volledig laag water is zal er zelfs een minimale stroming aan de generatoren worden afgeleverd.
Dit “probleem” kan opgelost worden door het plaatsen van een dam in de rivieren, welke een constante stoming mogelijk maakt voor eb en vloed, maar een dam plaatsten in een rivier heeft echter ook zijn nadelen wanneer het ecologische proces wordt verstoord en voor het binnenvaart verkeer is het niet meer mogelijk om zonder hinder deze dammen te passeren.
Rekenvoorbeeld 2
Wederom kan hier de formule uit rekenvoorbeeld 1 gebruikt worden. Stel een gemiddelde snelheid (V) van 4 m/s en een massa (M) van 1000KG, dan leveren deze generatoren 8000 Joule. Dit staat dus wederom gelijk aan 8000 Watt/sec.
Voordelen
- Onuitputtelijke bron.
- Uitstoot nihil.
Nadelen
- Relatief duur (duurzame ontwikkeling staat nog in de kinderschoenen).
- Energie bron is niet constant.
- Eventueel belemmeren van het scheepvaartverkeer.
- Verstoring van het ecologisch systeem (wanneer er een dam wordt geplaasts).
3. Golven
Golven die via een kanaal verbonden worden met een tank zullen het niveau in deze tank laten wisselen. De golven veroorzaken luchtdrukveranderingen in een tank omdat het water zelf niet samendrukbaar is. Deze lucht wordt langs een turbine geleidt die gekoppeld is aan een generator (vergelijkbaar met windmolens).
Voordelen
- Onuitputtelijke bron.
- Uitstoot nihil.
Nadelen
- Corrosie, komt in aanraking met veel zout!
- Afhankelijk van golfslag.
- Relatief duur.
4. Concentratie zoutgehalte
Deze vorm van energie maakt gebruik van het saliniteitsverschil tussen zoet water (brak) en zout water (Zee). De installatie zal in Nederland toegepast worden bij de afsluitdijk, waarbij het IJselmeer als zoetwaterbron dient en de Noordzee als zoutwater bron. Er zijn inmiddels ook test stations bij de Dode Zee geplaatst.
Het principe hiervan is om de 2 vloeistoffen langs elkaar heen te geleiden, welke gescheiden worden door de ionen selectieve membranen. Het zoute water bevat meer natriumchloride (na+cl-) dan het zoet water en er zal hierdoor een reactie plaatsvinden. Positieve en negatieve ladingen zullen over springen welke door de ionen selectieve membranen zullen worden opgevangen. Dat wil zeggen dat een membraan, bestaande uit polimeren, alleen positieve of negatieve ionen zal doorlaten.
Om de ionen af te voeren worden de kathode en anode gebruik om een elektronenstroom op gang te brengen. Deze vorm van energie staat nog in de kinderschoenen. Het huidige rendement ligt ook nog maar rond de 12%.
Toch is deze vorm van energie in mijn ogen een zeer interessante bron gezien de omvang van de hoeveel zoet en zout water.
Voordelen
- Onuitputtelijke bron.
- Uitstoot nihil.
Nadelen
- Zeer grote hoeveelheden nodig.
- Eist veel onderhoud.
- De membranen moet vrij van vuil blijven.
- Duur in aanschaf.
Zie ook:
http://www.leerwiki.nl/Wat_is_Blue_Energy_of_Blauwe_Energie Blue Energy
http://www.leerwiki.nl/Wat_is_Groene_Energie Groene Energie
