Vraag op VMBO-examen over zwavel in kerosine en biodiesel

Het lijkt wel of de examenopstellers mijn site volgen.

In het examen VMBO-GL en TL (zeg maar de Mavo) van 11 mei 2015 stond een vraag over vliegtuigbrandstof, waaronder over zwavel in kerosine en over het vervangen van kerosine door biodiesel uit frituurvet.

De vraag was “Wanneer niet-ontzwavelde kerosine wordt gebruikt, veroorzaakt de zwavel in deze brandstof schade aan het milieu. Leg uit dat zwavel bij verbranding schade aan het milieu veroorzaakt.
Het voorgeschreven antwoordmodel wenst hier de woorden “zwaveldioxide” en “giftig” of “smog” of “luchtverontreiniging” te zien”.
Overigens is er nauwelijks zwavelvrije kerosine te koop. Dat is een misstand die snel verholpen moet worden. Zie ook Kun je zwavelvrije kerosine kopen? en  Kun je zwavelvrije kerosine kopen ? (vervolg) .

Het examen citeert de NOS dat “voor een retourvlucht Amsterdam-Parijs 11000 liter frituurvet nodig is. Dat komt overeen met het afgewerkte frituurvet van 7700kg patat.” De leerlingen moeten uitrekenen dat dat overeenkomt met 51300 bakjes frites van 150 gr per stuk. Zeg dat er zowat 180 passagiers in een vliegtuig gaan, dan moeten die dus allemaal zowat 300 bakjes frites eten. Vraag is of ze dan nog in een vliegtuigstoel passen.

Het volledige examen en het correctiemodel kunnen worden opgevraagd via http://www.examenblad.nl/examen/natuur-en-scheikunde-ii-gl-en-tl/2015/vmbo-tl?topparent=vga6k854m5p9 .

Een rugzakje om fijn stof te meten

De coöperatie AiREAS (die in deze kolommen al vaker gepasseerd is) heeft weer een nieuwe uitbreiding bedacht op haar al bestaande activiteiten op luchtkwaliteitsgebied.

AiREAS runt al 35 moderne meetstations, verspreid over Eindhoven. Deze meetstations zijn instrumenteel bij het voorgenomen bevolkingsonderzoek onder 4000 mensen, waarvan de testfase onder ca 30 mensen inmiddels voltooid is. O.a. Milieudefensie heeft AiREAS hierbij gesteund (zie Deelnamecriteria aan lucht-gezondheidsonderzoek Gestel verruimd en Ik als proefkonijn in de testfase van het lucht-gezond-
heidonderzoek
.

Nu hebben TNO en het IRAS (van de Universiteit van Utrecht) rugzakjes ontwikkeld die mobiel (ultra)fijnstof kunnen meten. Dat is nog nooit eerder vertoond.

Het AiREAS-rugzakje
Het AiREAS-rugzakje

Twaalf mensen gaan daar in juni mee rondlopen: vier deelnemers aan het eerdere bevolkingsonderzoek, vier uit kringen van AiREAS zelf, en vier medewerkers van TNO. AiREAS zoekt vooral mensen die in een omgeving wonen waarvan aannemelijk is dat die vervuild is.

Voor de aankondiging van AiREAS zie https://aireas.wordpress.com/2015/05/10/ultrafijnstof-experiment-met-tno-en-iras/

Siemens-vliegtuig vliegt hybride elektrisch – update van eerdere artikelen

Ik heb in twee eerdere artikelen geschreven over elektrisch vliegen, een keer over de Solar Impuls en een keer over de nieuwe elektromotor van Siemens, die elektrisch vliegen kansrijk zou maken. Dat stond in
Duurzaam Nieuws.

Mijn stelling was en is over de Solar Impuls, dat het mooie techniek is en dat het ding inderdaad vliegt, maar dat je er niets aan hebt voor regulier vliegen met echte mensen en echte koffers in een drukcabine.

Mijn stelling over de motor van Siemens was en is dat het ongetwijfeld goede motoren zijn en mooie techniek, maar dat je er niet puur elektrisch mee kunt vliegen. Het hoofdprobleem zit niet in de motoren, maar in de benodigde zonnepanelen.
Ik heb op dit artikel een reactie gehad, die erop neer kwam dat je nooit nooit moest zeggen, en beloofd dat ik er verder naar zou kijken. Daar heb ik nu tijd voor gehad.

De lichte elektromotor van Siemens
De lichte elektromotor van Siemens

Het resultaat is dat elektrisch vliegen inderdaad niet mogelijk is vanwege de redenen die ik uitgelegd heb, maar dat hybride elektrisch vliegen wel mogelijk is. Daarmee is met een normaal uitziend vliegtuig een testvlucht gemaakt van een uur.
Het gaat om een één-motorig vliegtuig waarin een elektromotor gebouwd zit met een continuvermogen van 65kW, die gevoed wordt vanuit een accu die voor het opstijgen wordt volgegooid. Daarmee kan het vliegtuig starten (wat vol vermogen vraagt, dus beduidend meer dan 65kW). Als het vliegtuig op hoogte is en op zijn kruissnelheid kan overgaan, wordt de accu voortdurend bijgevuld vanuit een fossiele brandstof-motor die dus ook ongeveer 65kW output moet zijn. Verder kan de accu een beetje bijgevuld worden als het vliegtuig daalt.

De voorkant van het hybride vliegtuig van Siemens
De voorkant van het hybride vliegtuig van Siemens

Strikt genomen start het vliegtuig dus elektrisch en vliegt het fossiel, en zijn mijn eerdere beweringen waar.

Toch geef ik graag toe dat dit op zijn minst een mooi concept is en dat Siemens goed werk geleverd heeft, al moet de toekomst leren wat er in praktijk van terecht komt.
Ik zie in elk geval twee in het oog lopende voordelen:

1) het ding maakt bij de start weinig herrie. Naast de stad waar ik woon (Eindhoven) ligt een vliegveld dat voor veel geluidshinder zorgt. Nu komt die van oude militaire vliegtuigen en de vele straalverkeersvlieg-
tuigen die toeristen aan- en afvoeren (niet naar Eindhoven zelf, maar naar elders in Nederland). Het zou een zegen zijn als stille propellorvliegtuigen een deel van de Boeings 737 en Airbussen zouden vervangen – een utopie om van te dromen
2) De fossiele brandstof-motor kan gedimensioneerd zijn op het vermogen bij kruissnelheid. Hij hoeft niet het piekvermogen van de start te leveren. Daardoor kan de motor veel efficiënter worden afgesteld. Siemens zegt dat dat nu al 25% brandstof scheelt en dat zou zo maar waar kunnen zijn.

Ik zal het verder volgen. Reacties worden altijd op prijs gesteld.

De KNAW-bijeenkomst over biobrandstof en hout

De KNAW hield op 10 april 2015 het symposium “Biofuel and Wood as Energy Sources”. Daarmee reageerde de KNAW op een document van de leden Katan, Vet en Rabbinge die vonden dat er van biomassa voor energiedoeleinden weinig te verwachten viel. Zie “Het debat der
biomassaprofessoren
“.
Ik heb al een artikel geschreven “Houtpellets en bosbeheer in de VS” over één van de presentaties tijdens dit symposium, die van Junginger. Die weet veel van biomassa in het algemeen, maar hij was gevraagd voor dit specifieke onderdeel.

Daarnaast waren er presentaties van de bekende energiedeskundige David MacKay, van biomassa- en landbouwdeskundige André Faaij en van Searchinger, van huis uit jurist en bekend geworden door natuurbeschermingscampagnes. Het zijn allen internationaal erkende deskundigen op hun gebied. Daarnaast had Junginger, naast zijn specifieke bos-presentatie, ook een algemeen paper over biomassa aangeleverd.
Deze ruimte is beperkt, vandaar slechts een algemene samenvatting. Eerst een plaatje uit het paper van Junginger.

Wat getallen bij het onderwerp
Wat getallen bij het onderwerp

Dit plaatje geeft aan wat nog beschikbaar is voor is bio-energie bij bepaalde voorwaarden, en nadat voldaan is aan de klassieke functies als voedsel voor mens en dier, timmerhout, papier en vezels. Je moet dit plaatje als volgt lezen:
–        links staan enkele kengetallen. De mondiale vraag naar primaire energie in 2011 is ongeveer 550EJ, waarvan ca 55EJ voor rekening van biomassa komt.
Naar verwachting zal is de mondiale energievraag in 2050 ergens tussen de 700 en 950EJ liggen. (1EJ = 1018J = ongeveer de verbrandingswarmte van 30 miljoen m3 benzine)
–        Rechts staan voorwaarden die de biomassaproductie tot een bepaald niveau beperken. Als voldaan is aan de onderste set (geen goeie grond voor energy crops, hooguit 4 miljoen km2 kwaaie grond, veel vlees in het menu etc etc), dan kun je tot 100EJ energie uit biomassa komen. Enz.
Je kunt op deze manier als een soort theoretische limiet tot heel veel biomassa komen, maar die is onverantwoord.

Vervolgens worden er nadere voorwaarden gesteld zoals bescherming van bossen en wetlands, en vervolgens dat de productie van biomassa duurzaam moet zijn (wat dat ook precies moge zijn). Hoe meer voorwaarden, hoe minder productie.
Die discussie ging op 10 april niet over de onderliggende ethische principes als voedsel eerst, eerst het traditionele gebruik, bescherming van kwetsbare gebieden met veel koolstof in de grond, etc). Die zijn in elk geval in de academische wereld en bij bona fide bedrijven breed aanvaard en liggen soms al vast in keurmerken.
De maatschappelijke discussies gaan vooral wel over de praktijk van de beginselen. Hoe bona fide zijn sommige bedrijven? Wat kun je je wel en niet permitteren zonder de voedselvoorziening te schaden? Een voedselpakket met veel of weinig vlees? Wat is beschermenswaardig? De mens of de orang oetan? Enz.

Het is een combinatie van onzekerheden, waarmee men ook nog eens de toekomst wil voorspellen tot 2050. Je krijgt dus alleen maar waarschijn-
lijkheidantwoorden. Geschikt om dat in te zien is dit plaatje van Faaij:

Het biomassapotentieel, uitgedrukt als waarschijnlijkheden
Het biomassapotentieel, uitgedrukt als waarschijnlijkheden

Eigenlijk gaat de discussie tussen optimisten en pessimisten.
Wie in dit plaatje bovenin het lichtblauw gaat zitten (dus behoorlijk op zeker speelt) komt op ongeveer 135EJ in het jaar 2050 (15+15+40+35+30).
Faaij zelf meent dat meer kan en komt tot bijvoorbeeld 250EJ, mits mits mits.
Junginger komt in zijn paper, werkend op duurzame basis, tot tegen de 100EJ (waarbij hij de biomassabehoefte schat op 80 tot 180EJ voor energie en 15EJ voor biomaterialen).
Het IPCC-SSREN (het speciale IPCC-rapport over Renewable Energy) komt op 100 tot 300EJ op een totale primaire energievraag van zo’n 900EJ.
De recente New Lens-scenario van de Shell zitten op rond de 100EJ biomassa op rond de 900EJ totaal.

Milieugroepen als Greenpeace of Oxfam, mensen als Katan, Vet en Rabbinge, en Searchinger die tijdens het symposium dit standpunt vertegenwoordigde, horen naar mijn smaak bij de extreme pessimisten.
Op zich valt het te begrijpen dat wie actie voert tegen de palmolieplantages en het krimpende leefgebied van de orang oetan, niet de meest voor de hand liggende instantie is voor een genuanceerd verhaal over biomassa. Ik vind dit zelf ook goede acties en ik kan er vrede mee hebben dat hier de nuance niet meteen gezocht wordt.
Desalniettemin vind ik dat het standpunt soms te ver veralgemeniseerd wordt via de verschuiving dat ‘er slechte biomassateelt is’ naar dat ‘biomassateelt slecht is’. Waarna dat laatste standpunt verdedigd wordt met een inzet die grenst aan godsdienstijver.

Biomassaprojecten kunnen de biodiversiteit ook bevorderen. Dit zijn twee plaatjes, beide van de sterk verzilte delta van de Colorado-rivier:

De verzilte delta van de Colorado-rivier voor en na aanplant (Faaij)
De verzilte delta van de Colorado-rivier voor en na aanplant (Faaij)

En dit plaatje (van Junginger) is ook niet uit te vlakken:

CO2-uitstoot van hout versus fossiele bronnen
CO2-uitstoot van hout versus fossiele bronnen

 

Voor mij betekent het ontwikkelen van biomassa als onderdeel van een groter plaatje vooral een combinatie van veel wetenschappelijk onderzoek en goede politiek. Ik vind dat dat bijvoorbeeld in de provinciale debatten thuishoort “Het biomassadebat op provincieniveau” .

 

 

Houtpellets en bosbeheer in de VS

De KNAW hield op 10 april 2015 het symposium “Biofuel and Wood as Energy Sources”. Daarmee reageerde de KNAW op een document van de leden Katan, Vet en Rabbinge die vonden dat er van biomassa voor
energiedoeleinden weinig te verwachten viel.
Ik heb het symposium bijgewoond en een verslag gemaakt voor de SP-politici Eric Smaling en Annemarie Mineur. Dit verhaal is een deel van dit verslag. Dat gaat specifiek over de presentatie van M.Junginger van de Universiteit van Utrecht, een expert op biomassagebied en bosbouw.
Ik heb hier eerder over geschreven. Zie “Voor de hand liggend akkoord over biomassa-bijstook in kolencentrales” en “Het debat der biomassa-professoren”.

Hoe ziet het strijdtoneel eruit en wat gebeurt er?

Pine plantations in het Zuid-oosten van de VS
Pine plantations in het Zuid-oosten van de VS

Het perspectief van Amerikaanse houtvesters en EU-actievoerder is wezenlijk verschillend.
De Amerikaanse houtboer ziet hier een productiebos, dat zo’n 60 jaar geleden door de mens aangeplant is en inmiddels ongeveer 2 natuurlijke rotatieperiodes oud. Mocht er al een carbon debt geweest zijn, dan was dat 60 jaar geleden en inmiddels al lang weggewerkt.
De zaken gaan niet geweldig en als de EU subsidie betaalt om in Europa minder kolen te stoken, is dat een goede deal. Anders had hij het voor papier of timmerhout verkocht en dan was het bos ook weg geweest en had er geen Europese haan naar gekraaid. Zijn nulpunt is 60 jaar geleden.
De EU-activist ziet een volgroeid bos dat wreed gekapt wordt. Zijn regering koopt het nu en daarom is het nulpunt nu.
Dit perspectiefverschil verklaart veel.

Koolstofbalansen zijn altijd relatief
Koolstofbalansen zijn altijd ten opzichte van iets. Kijk je ten opzichte van een ideaal ontwikkeld bos? Kijk je ten opzichte van braakliggende grond? Kijk je ten opzichte van een bungalowpark? (Er zijn volgens Junginger nogal wat verstedelijkingsprojecten in de VS.)
Als de Amerikaanse houtboer zijn bos kaalgeschoren had en er een woonwijk gebouwd had, had er wederom geen Europese haan naar gekraaid.

Er zijn verschillende schalen
Katan ea klagen dat het bos kaalgeschoren wordt en dat het er wel 20 tot 100 jaar over doet om weer aan te groeien. Maar die bewering kan hergeformuleerd worden door te zeggen dat 1 tot 5% van het bos jaar-
lijks geoogst kan worden zonder verliezen op de langere termijn. Het is het verschil tussen ‘stand level’ en ‘landscape level’ (verdeel de landscape in bijv. 60 stands).

Bosbeheer is een dynamisch verhaal

De koolstofopslag in een gekapt en herplant bos
De koolstofopslag in een gekapt en herplant bos

De horizontale zwarte lijn is het ongekapte bos. Dat is de 0-situatie.
Op t=0 (voor de Europeaan) of t=60 (voor de houtboer), maar in beide gevallen helemaal links, wordt het perceel gekapt. De koolstofopslag in het bos daalt met de bruine lijn (1), en die in de atmosfeer stijgt navenant. Dat zou blijvend zijn als er bijvoorbeeld een bungalowpark werd aangelegd.
Maar kort na t=0 worden er in dit scenario nieuwe boompjes geplant. Die gaan groeien en zolang ze groeien, leggen ze CO2 vast. Na de payback time (waar de paarse lijn de zwarte snijdt) hebben de nieuwe boompjes evenveel koolstof opgenomen als er in het vroegere bos zat. Vanaf dat moment is er winst t.o.v. vroeger (de referentie = het oude bos)
Je kunt ook kijken t.o.v. een hypothetisch nieuw bos, dat veel meer koolstof heeft vastgelegd dan het oude ooit had. Als de paarse lijn boven de blauwe uitkomt, worden de koolstofrechten een extra opbrengst. Hoe dit handelssysteem in de VS werkt, weet ik niet. De paarse lijn kan onbeperkt omhoog blijven lopen, als er voortdurend koolstof uit het bos gehaald wordt in een vorm die op de langere termijn geen CO2 in de lucht brengt (bijvoorbeeld timmerhout).

Wanneer is het 'parity point' bereikt?
Wanneer is het ‘parity point’ bereikt?

Het ‘parity point’ (t.o.v. een beschermd bos) kan 1 tot enkele decennia duren, afhankelijk van de manier waarop de houtboer zijn bos runt. Dat kan hij met inzet van veel of weinig technieken doen. Dat is zijn vak.

De Nederlandse afspraken om pellets mee te stoken met kolen

De Nederlandse afspraken
De Nederlandse afspraken

Dit zijn de onlangs overeengekomen afspraken tussen de Nederlandse elektriciteitsproducenten en de milieuorganisaties ter implementatie van de biomassa-bijstook bepalingen in het Energieakkoord van sept. 2013.
Anders dan soms gedacht kan het wel degelijk zin hebben (op zijn minst tijdelijk) om biomassa uit Canada of de VS op te stoken in een Nederlandse kolencentrale, als daardoor kolen vervangen worden. Het verschil tussen biomassa en kolen kan zo groot zijn, dat het ondanks het lange afstandstransport de broeikasgasbesparing op 60-80% kan zitten. Dat hangt er vooral vanaf hoe de leverancier van de pellets zijn bosbouw inricht. Bovenstaande afspraken proberen de pellet-leveranties te beperken tot wat onder die voorwaarden valt.

CO2-uitstoot van hout versus fossiele bronnen
CO2-uitstoot van hout versus fossiele bronnen

Er speelt meer dan alleen broeikasgassen
Overigens pleit Junginger er voor om de discussie over bossen niet alleen maar te focussen op het koolstofverhaal. Ook biodiversiteit zou een rol moeten spelen. En het verduurzamen van de bosbouw zou een doel in eigen recht moeten worden, ongeacht de toepassing.

MKBA’s gevaarlijk argumentatiewapen – MKBA Prijsbeleid Personenauto’s ook

 Een Maatschappelijke Kosten-Baten Analyse (MKBA) is een techniek om ingewikkelde politieke keuzeprocessen van een rationale basis te voorzien. Daartoe worden kosten en baten via min of meer gevestigde sleutels in een geldbedrag omgezet. Het is zoiets als appels en schoenen optellen omdat ze allebei geld waard zijn.
Dat gebeurt bij enkele toekomstscenario’s, waaronder altijd het lage groei-scenario RC en het hoge groei-scenario GE van het PBL.
Het is een gangbare techniek bij bijvoorbeeld de aanleg van een grote nieuwe weg. Bij ‘De Ruit’ zijn er verschillende voorbij gekomen.

Een MKBA kan een wapen zijn in de besluitvorming, maar bij verkeerd gebruik is het een gevaarlijk wapen. Zoals alle wapens.
Aan alle MKBA’s liggen per definitie aannames ten grondslag. Een uur reistijd kost zoveel, 2 μgr/m3 fijn stof zoveel, 3 dB weer anders. En soms ook kost iets niets. De natuurwaarde bij De Ruit was niet in geld gewaardeerd.
Als dit stelsel van aannames volledig en onomstreden is en de gewenste ontwikkeling ook (wat dus bij de Ruit niet zo was), kan een goede MKBA in vergelijkende zin nut hebben. Dus: iedereen wil een weg van A naar B, iedereen is het erover eens wat de criteria zijn, en vervolgens wordt de keuze tussen variant P, Q of R op die basis geobjectiveerd. De MKBA ondersteunt dan de politieke besluitvorming. Daar is hij voor bedoeld.
Als je het niet eens bent over de criteria en de lijst incompleet is, en als het helemaal niet duidelijk is wat de effecten op de werkgelegenheid zijn, en als je eigenlijk ook al van mening verschilt of die weg van A naar B er überhaupt moet komen, heb je aan een MKBA weinig. Je wilt dan eigenlijk dat de MKBA het politieke proces vervangt. Daar is de MKBA niet voor bedoeld.

Tenminste, dat vind ik.

OP 13 april brachten CPB en PBL de MKBA Prijsbeleid Personenauto’s uit. Hieronder waar deze MKBA en het achtergronddocument erbij te vinden zijn.
http://www.cpb.nl/publicatie/maatschappelijke-kosten-en-baten-prijsbeleid-personenautoos
http://www.cpb.nl/publicatie/maatschappelijke-kosten-en-baten-prijsbeleid-personenautoos-achtergronddocument
Ook in deze MKBA worden aannames gedaan die eigenlijk een politiek karakter hebben.
–           dat het autobezit onveranderd blijft en alleen het autogebruik verandert
–           dat de beprijzing geen relatie heeft met het wel of niet aanleggen van nieuwe wegen
–           dat het erg is als de Staat accijnzen misloopt (maar we bestrijden wel het roken…)
–           dat de reistijd- en betrouwbaarheidsbaten samen veruit het belangrijkste effect zijn
–           dat de gezondheidswinst van meer fietsen niet meegeteld wordt
–           dat de effecten van roet niet meegeteld worden
–           dat  het OV heeft geen intrinsiek voordeel boven de auto
–           dat onze welvaart slechts door geld bepaald wordt
–           dat de elektrische auto geen rol speelt
Vervolgens loopt de MKBA enkele potentiële heffingsvormen langs, zoals de congestie-, vlakke en spitsheffing, verwezenlijkt via een handvol mogelijke aantal technische middelen.
Het resultaat is iets wat het midden houdt tussen een politieke uitspraak (‘op dit moment heeft elke heffing meer nadelen dan voordelen’) en een serieuze vergelijking (die heffingsvorm heeft bij die techniek die en die uitwerking). Bij gebrek aan expertise kan ik die vergelijking niet goed beoordelen, maar op het oog ziet die er redelijk uit. Ik zie geen serieuze interne tegenspraken of manipulaties.
Hier het overzicht –> verzamelstaat_rendementsoverzichten

Verder is gewenst kennis te nemen van de feitelijke registratie van de groei van het verkeer en van de congestie, afgezet tegen beide scenario’s. Deze grafiek staat in het achtergronddocument bij de MKBA (niet in de samenvatting).

Verkeer en congestie in twee scenario's
Verkeer en congestie in twee scenario’s

Zoals het Platform NOC ook al bij de Ruit gezegd heeft: de feitelijke groei van het verkeer en de congestie volgen in praktijk het RC-scenario.

Verder moet in ogenschouw genomen worden dat een vlakke heffing van 7 cent per km ongeveer op hetzelfde neerkomt als dat de benzine €1 per liter duurder wordt, en de diesel €1,40. Dat lijkt me op dit moment erg ruig. Vraag is wel of de toekomstige schaarste de olieprijs niet al vanzelf zal opjagen.

Wat voor mij op basis van de MKBA te verdedigen valt, is om op de meest kritieke plekken met een congestieheffing te beginnen (kan ook in het RC-scenario zinvol zijn), en om op een nader te bepalen termijn langzaam te starten met het invoeren van een vlakke heffing, eventueel via de brandstofprijs als die niet al vanzelf die kant op gaat.

Ik stel deze mening graag ter discussie.

Mogelijke energie-opwekking en -opslag in Eindhoven-Acht

De “thuisbatterij van Tesla” als aanleiding …..
Op 1 mei 2015 kopte de NRC “Tesla wil na de auto ook de energiemarkt vernieuwen”.
Er is vaker gesproken tussen elektrotechnische bedrijven en de autowereld. ABB heeft met General Motors gepraat en BMW met Vattenfall. Na verloop van tijd gaan de accu’s in elektrische auto’s achteruit. Als er nog maar zo’n 80% van de capaciteit over is, krijgt de auto een nieuwe accu. De vrijgekomen accu’s kunnen echter in principe nog een hele tijd dienst te doen in statische opstellingen, bijvoorbeeld als buffer voor zonne- en windenergie.
De stap die Tesla-topman Elon Musk zet is in zoverre nieuw, dat hij rechtstreeks batterijen voor statische opstellingen aanbiedt. En omdat Musk een redelijk krachtdadig type is, kan dat wat worden. Hij is in elk geval bezig om in Nevada zijn ‘Gigafactory’ te bouwen, die de wereldproductie aan lithium-ion batterijen moet geen verdubbelen. Je kunt bij Musk voor 3500 dollar (nu ca €3200) een 10kWh-accu kopen. 10kWh is ongeveer het gemiddelde dagelijkse stroomverbruik van één Nederlands huishouden.

… en hoe dat in praktijk uit zou zien in Eindhoven-Acht
Eindhoven wil in 2045 energieneutraal zijn. Dat is een heftige ambitie en de tijd moet het leren, maar het is in elk geval een goed streven. Daartoe is veel onderzoek nodig.
De TU/e neemt daarvan een deel voor zijn rekening. Het is handig als je een overzichtelijke woonwijk hebt om je modellen op los te laten. Daarvoor gebruikt de TU/e o.a. de woonwijk Acht (zonder de bedrijventerreinen).

Let wel: het betreft hier pure Gedachtenspielerei, geen feitelijk voorstel!

Twee studenten aan de TU/e deden er afstudeeronderzoek aan. Hun professor Bauke de Vries noemde hun werk tijdens de Energy Day op de TU/e van 2 okt 2014.

De productie van duurzame energie
Acht telt 1359 percelen, goed voor 8.605.254kWh/y (dat is jaargemiddeld 982kW). De zon levert er jaargemiddeld 117W/m2 en het waait er jaargemiddeld 4,83 m/sec. De wijk heeft een oppervlakte van 104 hectare (ha).

Student Saleh Mohammadi rekent met 100kW–turbines (ashoogte 35m) en met panelen met een rendement van 15%. Hij rekent over een technische levensduur van 25 jaar. Zie http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029614001790

Als je de bestaande elektriciteitsvraag in Acht jaargemiddeld wilt opvangen met alleen zonne-energie, moet je 5,6ha zonnepaneel kwijt in de goede orientatie t.o.v. de zon. Bij 1300 percelen is dat 43m2 of 26 panelen per perceel. Mohammadi’s financiele aannames leiden tot een (ongesubsidieerde) kWh-prijs van 16,6 €cent.

De energievraag valt jaargemiddeld ook op te vangen met vijf windturbines. Waarschijnlijk echter zijn dergelijke molens niet in de buurt van Acht toegestaan vanwege het vliegveld – weer een voorbeeld van economische schade die het vliegveld aanbrengt).

Een combi met 60% zon – 40% wind vereist 3,35ha goed gesitueerd paneel en virtueel twee windturbines van 100kW. Als je bovendien €100/m2 paneel subsidie veronderstelt (dus bij elkaar €3,35 miljoen), wordt de kWh-prijs van zonne-energie 13€cent/kWh en van wind 10€cent/kWh.
De kale kostprijs van grijze stroom op dit moment is  ca 5 cent/kWh.

Er valt wel wat af te dingen op de uitkomsten (maar dat was niet de taak van Mohammadi).
Inwoners van Acht gebruiken per huishouden ruim 6300kWh/y (zijnde 8605254/1359), dat is bijna het dubbele van het landelijk gemiddelde van 3500kWh/y. Een fors energiebesparingsprogramma lijkt in Acht mogelijk en zeer gewenst.
Verder: er worden voor zonnepanelen fors hogere rendementen voorspeld dan de huidige 15%-standaard, maar ze zullen dan per m2 ook wel duurder zijn. Tot welke financiële gevolgen dat gaat leiden, valt nog niet te zeggen.

De opslag van duurzame energie
Student Hieu Doan studeerde in aug 2014 af op Energy Storage Technologies in Residential Areas, opnieuw zijnde Eindhoven-Acht. Hij bekeek wat een zinvolle toedeling van accu’s zou zijn in allerlei mogelijke scenario’s. Zie http://alexandria.tue.nl/extra2/afstversl/bwk/Doan_2014.pdf

Het ‘combined scenario’ leidt tot (zie onder).

De mogelijke plaatsing van accu's in Acht
De mogelijke plaatsing van accu’s in Acht

Elk stipje stelt een accu voor. Nadere gegevens –> gegevenstabel_opslag_Acht.
Er zijn samen 104 accu’s, voor 1079 huishoudens, totaal beschikbaar 6288kWh, maximaal collectief op/ontlaadtempo 1641kW. De laatste twee cijfers moeten met een korrel zout genomen worden.

Het is van belang enkele uitgangspunten aan te stippen, omdat deze een politiek karakter hebben:
–              dit systeem veronderstelt een variabele elektriciteitsprijs,
bijvoorbeeld variërend per uur. Deze wordt kort van tevoren bekend gemaakt.
–              Bij slim gedrag kan dit ook buiten de accu om tot individuele consumentenvoordelen leiden
–              Opslag is vooralsnog slechts te betalen bij een collectieve aanpak. Als 1079 huishoudens elk hun eigen accu willen, schiet de kosten-batenanalyse 12 miljoen in de min, misschien ook nog wel met Tesla-
prijzen
–              de truc is dat de accu oplaadt als het goedkoop is en ontlaadt als het duur is. Het accu-systeem kan dan rendabel draaien

Baten (na aftrek van kosten) en kosten. De laatste kolom is het gekozen scenario.
Baten (na aftrek van kosten) en kosten. De laatste kolom is het gekozen scenario.

–           Acht is jaargemiddeld 982kW. Maar wind en zon kunnen op een goede dag ongeveer 10* zoveel opleveren. Het maximale opslurptempo van de accu’s (dat in praktijk bij lange na niet gehaald wordt) wordt dan ver overschreden. Het accu-systeem is nooit groot genoeg om op zichzelf alleen de lokale productiepieken op te vangen. Daarnaast is ook gedragsaanpassing en koppeling met het grotere elektriciteitsnet nodig.

Stoot de hybride echt evenveel uit als een diesel? (update 02 mei 2015)

Hybride auto’s en plug-in hybrides stoten amper minder CO2 uit dan een gewone diesel’. Dat beweerde het ED op 24 april op gezag van een studie van TNO van 7 april 2015 ‘Energie- en milieuaspecten van elektrische personenvoertuigen’ (–> TNO Factsheets Elektrische Voertuigen_april2015) . De studie was in opdracht van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland.
Nu wil het geval dat TNO, samen met CE Delft, ook op 14 juli 2014 en studie over hetzelfde onderwerp uitgebracht heeft (–> tno-notitie-directe-en-indirecte-emissie-elektr-voertuig_-14072014 ), samen met CE Delft, in opdracht van het Ministerie van I&M. In zekere zin leent deze studie zich beter om een uitspraak te doen als die van 2015, omdat ook uitgesplitst wordt naar menselijk gedrag en op welke weg je rijdt. Merkwaardig genoeg wordt in de latere studie nauwelijks gerefereerd aan de eerdere.

In beide gevallen gaat het om een ‘Life Cycle Assessment’. De CO2 – uitstoot wordt berekend over de hele levensduur, dus inclusief het produceren en slopen van de auto, en inclusief het produceren van brandstof of stroom. Dit is correct. Het kost meer energie om een (plug in) elektrische auto te produceren dan om een gewone auto te produceren. Het grootste verschil zit in de accu. De vraag is of het voordeel, dat tijdens een leven lang rijden wordt opgebouwd, groot genoeg is om het startnadeel te compenseren. Het ED suggereert van niet. Ik vind dat te kort door de bocht.
Eerst maar eens een plaatje, dat ik bewust kies uit de studie van 2014 vanwege het groene balkje.
TNO_CO2_auto_juli2014Het groene balkje geeft aan dat de omstandigheden er erg toe doen. Hoe krijg je zo weinig mogelijk CO2 uit je hybride:
–           Rij veel elektrisch en weinig op brandstof (elektrisch rijden kost ongeveer de helft per km van op brandstof rijden). De logische consequentie is dat je de auto vaker moet opladen, tot bijv. twee keer per dag)
–           De hybride komt vooral tot zijn recht in het stadsverkeer, omdat hij bij het remmen bewegingsenergie terugwint. Daardoor slijten overigens ook de banden minder hard.
–           Rij op zo groen mogelijke stroom.

De TNO-studie uit 2015, waarop het ED zijn uitspraak baseert, gaat van relatief ongunstige aannames uit
–           (op basis van onderzoek onder zakelijke rijders) dat de gemiddelde rijder 30% elektrisch en 70% op benzine rijdt. Uit onderzoek blijkt echter ook dat de beste rijders bijna 60% elektrisch halen.
–           De TNO-studie uit 2015 rekent met een elektriciteitsmix van 85% grijs – 15% groen, de elektriciteitsmix die binnen de Nederlandse grenzen geproduceerd wordt. De leveringsmix echter zit op 65% grijs – 35% groen, omdat er groene stroom in het buitenland gemaakt wordt die hier meetelt.
Voor de helderheid: die 35% is alleen van het elektriciteitsbudget! Dat is in Nederland slechts ongeveer 1/7 deel van het totale nationale energie-
budget. De 14% in het Energieakkoord is nog ver weg! Bovendien komt ruim de helft van die 35% uit het buitenland.

Bij ongunstige aannames kom je boven in het groene balkje uit en dan klopt de bewering van het ED.

Overigens wint de volledige elektrische auto het in alle varianten. Zelfs op basis van kolenstroom produceert die nog steeds minder CO2 als een diesel.

Wat ik verder niet goed vind aan het ED-artikel is dat het niet ingaat op de toekomstperspectieven van (semi)elektrische auto’s. De TNO-rapporten doen dat nadrukkelijk wel.
Het rendement van gewone auto’s kan best nog wel wat verder omhoog, maar daar staat op dit moment weinig wettelijke druk op. Verbetering gaat meestal in kleine stapjes.
Er is nog steeds veel ontwikkeling in accu’s., zowel in de productie als in de recycling.
Het percentage groene stroom neemt elk jaar toe. Zie bijgevoegde grafiek van CE (Achtergrond-gegevens stroometikettering 2013, http://www.ce.nl/publicatie/achtergrondgegevens_stroometikettering_2013/1483 )
leveringsmix elektriciteit 2005-2013Deze groei zal doorgaan, want het overgrote deel van de duurzame energie, die straks in Nederland wordt opgewekt, is in de elektrische vorm.

Nog iets over de luchtkwaliteit.
Hierbij moet onderscheid gemaakt worden tussen de luchtkwaliteitseffecten van de opwekking en die van het rijden.
Voor zover de opwekking fossiel gebeurt, levert dat in mg/km NOx en PM10 meestal meer luchtvervuiling op dan het rijden zelf, maar dat gebeurt als regel ver van drukke binnensteden. Deze lozing draagt bij aan de algemene achtergrond.
De piekbelastingen op bepaalde plekken in de binnenstad en langs snelwegen ontstaan vooral als die heel druk zijn, stoplichten hebben als de huizen een ‘canyon’ vormen. Vooral NOx van dieselauto’s piekt hier.
Fijn stof komt bij nieuwe auto’s meer uit bandenslijtage dan uit de motor. Omdat (semi)elektrische auto’s bewegingsenergie kunnen terugwinnen, slijten hun banden 30% minder hard, wat navenant minder fijn stof veroorzaakt.

Al met al is voor stedelijk gebied de (semi)elektrische auto een zegen.

Nadat dit artikel geschreven is, publiceerde Natuur en Milieu een overzicht, in april 2015 gemaakt door de ANWB, van de Top 10 van (semi)elektrische auto’s. Dit is te vinden op http://www.natuurenmilieu.nl/nieuws/20150420-nieuwe-top-10-elektrische-autos/?utm_source=MailingList&utm_medium=email&utm_campaign=N%26M+nibri+29+april of –> ANWB overzicht (semi)elektrische auto’s april 2015 .
Dit kan tot op zekere hoogte als laatste update gebruikt worden, maar de grondslag van het onderzoek van de ANWB is wezenlijk anders dan die van TNO2015.
De ANWB publiceert alleen de onderweg door de auto geproduceerde CO2 (dus de directe productie, Tank to Wheel in de vaktaal), TNO geeft daarnaast ook de in de elektriciteitscentrale vrijgekomen CO2 en  de bij productie en sloop vrijgekomen CO2.

De ANWB gaat van de officiele fabrieksgegevens uit, TNO van empirisch onderzoek. Dat kan behoorlijk verschil maken.
Dit alles terecht gezegd zijnde, blijft er toch een zichtbaar verschil over tussen de TNO-gegevens, gevonden met enkele Volvo C30’s  en Nissan Leaf’s in 2012 en 2013, en de ANWB in april 2015.

TNO 2015 noemt de volgende getallen als directe CO2-productie, dus alleen door de auto zelf, op empirische basis:
benzine                170 gr/km
diesel                    140
Plug-in Hybride    97
BEV                            0

ANWB 2015 noemt de vergelijkbare volgende getallen, op basis van
fabrieksspecificaties:

Plug-in Hybride   13 – 65 gr CO2/km
BEV                           0

Dit lijkt mijn standpunt te versterken dat een Plug-in hybride wel CO2 – voordelen heeft boven een diesel.

Roet door het verkeer

Ik grasduin met grote regelmaat op Internet voor nieuwe sites die interessant zijn voor mijn thema’s, en zo kwam ik op de site van de CROW. Sinds 1 april 2014 CROW-KpVV (de website van het Kennisplatform Verkeer en vervoer is samengegaan met die van de CROW). De site is een schatkamer aan informatie, waarvan mij het meest het vakgebied Verkeer en Vervoer interesseert.
Via mijn contactpersoon bij het Leefbaarheidsteam van de Achtse Barrier kwam ik op het site-onderdeel http://kpvvdashboard-12.blogspot.nl/ . Ik adviseer een bezoek.

In dit artikel pak ik het KpVV-verhaal over roet (ook wel Zwarte Rook, ZR of Elementary Carbon, EC). Roet zegt veel meer over de gezondheidseffecten van verkeer dan de tot nu toe gebruikte maat PM10. PM10 hangt wel een beetje van het verkeer af, maar veel meer van andere factoren. Roet hangt veel sterker van het lokale verkeer af. Volgens TNO en DCMR zijn de gezondheidseffecten van roet vijf keer relevanter voor de gezondheid dan die van NO2 en fijn stof.

De KpVV-blog neemt uit de monitoring van het Nationaal Samenwer-
kings Programma (NSL) de eerste roetkaart van Nederland over (RIVM, 2013).

Roetkaart van Nederland over 2013 (berekend)
Roetkaart van Nederland over 2013 (berekend)

Deze kaart had ik trouwens zelf ook al gezien. Wat ik nog niet eerder gezien had is een schatting van het kleiner worden van drie vormen van luchtvervuiling als functie van de afstand tot een drukke verkeersweg. Die ziet er zo uit:

Fischer et al, 2007
Fischer et al, 2007

Men moet dit lezen als: voor roet (ZR) is de achtergrond  (BG) 15μg/m3; is de waarde op 50m van een drukke verkeersweg 30μg/m3; en op 200 m afstand 18μg/m3. Zo ook voor de andere stoffen.

Overigens verbetert de situatie geleidelijk aan. Als je historisch kijkt, zie je dit:

historie van de roetconcentraties voor platteland, stedelijke achtergrond en langs drukke wegen Jaaroverzicht luchtkwaliteit 2010 RIVM
historie van de roetconcentraties voor platteland, stedelijke achtergrond en langs drukke wegen
Jaaroverzicht luchtkwaliteit 2010 RIVM

waarbij de zwarte lijn voor de drukke wegen staat. De term ’24-uurs 98-percentiel’ betekent dat je voor alle dagen van het jaar het gemiddelde berekent, waarna je de extreemste 7 dagen weglaat (=2% van 365). Bij de 50-percentiel idem, maar dan laat men de extreemste 182 dagen weg.
Men heeft enige statistische keuzevrijheid!
De rode ZR-balk zit ongeveer tussen de twee zwarte lijnen in. Beschouw deze grafieken dus niet als kwantitatief vreselijk nauwkeurig, maar meer als trends.

Nieuwe formatiepoging provinciebestuur biedt uitzicht op bestuur zonder Ruit

Het Brabantse CDA heeft, met (binnenkort ex)-gedeputeerde Van Heugten als voornaamste onderhandelaar, in de coalitieonderhandelingen voor een nieuw provinciebestuur zijn hand overspeeld. Doordat Van Heugten probeerde in zijn politieke hiernamaals alsnog te realiseren wat hem in het politieke hiervoormaals niet lukte en dat tot belangrijkste dossier van Brabant uitriep, staat het CDA nu buiten. Er is geen meerderheid voor de Ruit tenzij je met de PVV zaken zou willen doen, en dan nog niet.
DSCF1955-rrAls een van de vele vrijwilligers van het Platform Stuit de Ruit tegen een weg door het Dommeldal (en die andere natuurgebieden), en tegen een autosnelweg dwars door Helmond, ben ik hier blij mee. De nieuwe poging om een coalitie te vormen van VVD, D66, PvdA en mijn partij, de SP, biedt zeker kansen. Het resultaat moet nu blijken.
VVD-onderhandelaar Bert Pauli’s reactie in de krant “De mobiliteit van het Zuidoosten van Brabant blijft op de agenda, maar er zijn alternatieven voor een weg door het Dommeldal. Welke, dat gaan we nu onderzoeken.” heeft een verstandige, rustige toonzetting. Er zijn trouwens ook alternatieven voor een quasi-autosnelweg dwars door Helmond.

Het Platform Stuit de Ruit heeft zijn eigen website. De hieronder genoemde links verwijzen daar naar.
Het recente koersdocument van het Platform, dat voorafgaand aan de coalitieonderhandelingen is aangeboden, is te vinden op  http://www.stuitderuit.nl/images/pdf/Koersdocument%20versie%20150305.pdf .Een deeluitwerking van dit algemene verhaal betreft een aantal praktische voorstellen om knelpunten aan te pakken. Die staan onder http://www.stuitderuit.nl/images/pdf/2015.04.01%20Aanpak%20lokale%20knelpunten.pdf .

Ik heb zelf voor discussies binnen het Platform een literatuuroverzicht Smart Mobility gemaakt dat een van de toeleverende stukken geweest is voor bovengenoemd koersdocument. Het staat hier –> Verkenning Smart Mobility oktober 2014

Overigens zijn er in Brabant uiteraard meer belangrijke dossiers dan alleen De Ruit. Bijvoorbeeld de intensieve veehouderij, het bodembeheer en de uitvoering van het Energieakkoord. Mijn inschatting is dat ook voor deze dossiers de nieuwe coalitieopzet meer kansen biedt.