Klimaat – Page 9 – Weblog Bernard Gerard

Het C2FUEL-project over hergebruik van afgevangen CO2

Ik volg een beetje wat ze op de TU/e in mijn woonplaats Eindhoven op energiegebied doen (ze hebben regelmatig digitale lunchlezingen en gratis middagprogramma’s). Zodoende een verhaal over het Europese C2FUEL-project, waarvan TU/e – onderzoeker mevrouw Fernanda Neira d’ Angelo namens de TU/e betrokken is bij het ontwerp van de reactor.
Er lopen veel researchprojecten op het gebied van synthetische brandstof. Het C2FUEL-project kwam toevallig op een geschikt moment langs en wordt hier verder als voorbeeld uitgediept.

De opzet van het project
Het C2FUEL-project is een met 4 miljoen Europese Horizonsubsidie gesteund project (https://cordis.europa.eu/project/id/838014 ), waarin stroomproducent Engie ( Engie ) de coördinatie doet, en die ontworpen wordt (althans voor de eerste test) voor de hoogoven van Arcelor Mittal in Duinkerken. Deze staalfabriek is de voornaamste belanghebbende.
Het project loopt van 2019 t/m 2023 . Het is een researchprogramma van bescheiden omvang, dat eventueel op een grootschalige toepassing kan leiden.

De researchnadruk in het project ligt op het hergebruik van afgevangen CO₂. Het afvangen zelf gebeurt met inmiddels bekende technieken.

Tot nu toe maakt men synthetische brandstoffen uit syngas, in zuivere vorm een mengsel van waterstof en koolmonoxide (H₂ en CO). Op zich is dat een oude en redelijk uitontwikkelde techniek. Dat syngas kan gemaakt worden vanuit koolstofhoudende materialen, zoals aardgas, kolen of biomassa. Het nadeel is dat CO giftig is.

Vandaar de basisgedachte van het project om niet alleen CO, maar ook CO₂ als grondstof te nemen.
Maar CO₂ is zoiets als de bodem van het energetische putje en om het daaruit te krijgen moet je minstens zoveel energie toevoeren als het aan CO₂ voorafgaande verbrandingsproces vrijgemaakt heeft. Dat lukt met waterstof. De bedoeling van het project is dat die waterstof groen is, dus uit elektrolyse voortkomt, en via deze route wordt de energie in elektrische vorm in het proces gestopt. Eerste tussenproduct is methanol. En ladingen water (uit al die H’s en O’s die niet in de methanol eindigen). Mevrouw Neira d’ Angelo houdt zich namens de TU/e met het ontwerp van de reactor bezig waarin dit allemaal gebeurt, oa met een membraan die wel het water doorlaat maar niet (althans zo weinig mogelijk) de gewenste rest.

Het ontwerpen van goede electrolyse-apparatuur is deel van het project.

De documentatie laat nog open waar de groene stroom straks vandaan komt.
Uit andere bron is bekend dat er een groot windpark bij Duinkerken voor de kust komt van 600MW ( https://www.power-technology.com/news/total-orsted-elicio-dunkirk/ ). In het C2FUEL-project wordt dit genoemd.
In Graveline ligt een grote kerncentrale.
Er is niet meteen haast bij. Voor de testopstelling kan bij wijze van spreken gewoon met een zwaar stopcontact volstaan worden.

De eindproducten
Het project is ontworpen op de productie van 1500kg dimethylether (DME) en mierenzuur (FA) op labschaal.

Dimethylether (H₃C-O-CH₃) het kleine broertje van wat in de volksmond gewoon het narcosegas ether heet (dat is di-ethylether). DME is bij kamertemperatuur een gas dat met weinig of geen moeite diesel of LPG kan vervangen.
Mierenzuur ( HCOOH) is een redelijk hanteerbare vloeibare vorm om waterstof op te slaan. Je kunt er een brandstofcel annex elektromotor op laten lopen (zie https://www.bjmgerard.nl/mierenzuuraggregaat-vervangt-dieselaggregaat-maar-wat-dat-precies-oplost/ ).
Dit zijn goede researchdoelen.

Wat heeft Arcelor Mittal ermee te maken?
Arcelor Mittal heeft een hoogoven in Duinkerken en die staat naast een hele grote (ca 800MW) gascentrale van Engie. Die draait primair op aardgas, maar kan ook draaien op het hoogovengas van de ernaast gelegen staalfabriek van Arcelor Mittal.

De bedoeling is dat de staalfabriek CO en CO₂ gaat leveren aan C2FUEL. Het rookgas van de staalfabriek bestaat voor ruim 23% uit CO, voor ruim 23% uit CO₂ , voor 49% uit stikstof, voor 4% uit waterstof, en verder geringe hoeveelheden verontreinigingen.

Staalfabrieken vallen onder het ETS, zij het nu op uitzonderingsbasis, en zullen vroeg of laat moeten gaan betalen. Door een deel van de CO₂ in de vorm van chemicaliën aan anderen te leveren, hoeft Arcelor Mittal minder ETS-rechten te betalen (en de afnemers van die chemicaliën mogelijk meer). Uiteraard staan daar kosten van de methode tegenover, maar het bedrijf beweert dat die lager zijn dan het ETS.

ArcelorMittal heeft ook een ander researchprogramma dat puur de afvang van CO₂ wil verbeteren (zonder daarbij over hergebruik te praten). Dat levert heel zuiver CO₂onder 7 atmosfeer druk. Wat er vervolgens met die CO₂gebeuren moet, vermeldt het verhaal niet. Zie https://corporate.arcelormittal.com/climate-action/decarbonisation-technologies/the-3d-project-dmx-demonstration-in-dunkirk . Mogelijk wedt ArcelorMittal op meerdere paarden.

De laatste jaren begint de Directe Reductie van Ijzer (DRI) op te komen. Dat gaat met waterstof en daar komt geen cokes meer aan te pas. ArcelorMittal heeft geëxperimenteerd met waterstof in zijn Canadese vestiging, aldus de website van ArcelorMittal.
Recente persberichten beschrijven hoe de Franse premier Castex, met 1,7 miljard in zijn achterzak, in Duinkerken op bezoek kwam voor het plan om in 2030 twee van de drie hoogovens op waterstof te laten werken. Zie artikel in Francebleu .

ArcelorMittal wil zijn Europese CO₂ – emissies in 2030 met 35% teruggebracht hebben. De uitvoerbaarheid van dit voornemen is voor mij onduidelijk. Maar een volledige bespreking van de bedrijfspolitiek van ArcelosMittal voert hier te ver. Die nu slechts voorzover het relevant is als achtergrond voor het C2FUEL-project.

Wat worden energie, klimaat en milieu er beter van?
Voor een beantwoording moet men onderscheid maken tussen het grote verhaal van de bedrijfspolitiek van ArcelorMittal op verduurzamingsgebied, en het kleine verhaal over het researchproject C2FUEL.

Het grote verhaal gaat over hoogovens op waterstof en over grootschalige CO2-opvang.
Als twee hoogovens in 2030 inderdaad op waterstof zouden draaien (wat ik nog moet zien en wat een revolutie zou zijn), zou dat enorm schelen voor het klimaat en voor de omringende leefomgeving. Er zou dan geen vraag zijn naar diensten, zoals C2FUEL die beoogt. Men zou kunnen redeneren dat als men genoeg waterstof heeft, het meer zin heeft om aan de bron CO₂te voorkomen dan die end of pipe via iets als C2FUEL weer nuttig te maken.

*CO₂-afvang van ArcelorMittal met DMX in Duinkerken* (foto website)

Maar zelfs in de optimistische versie is dat niet het hele verhaal.
Minstens één Duinkerkse hoogoven blijft voorlopig op cokes blijft werken (dat is koolstof in de vorm van voorbewerkte steenkool). Men kan zich de vraag stellen of die hoogoven terecht open blijft en of men niet gewoon minder staal moet willen, maar die vertakking in de verhaallijn laat ik nu buiten beschouwing.
Voor de situatie met één hoogoven op cokes kan de vraag naar het nut van een project als C2FUEL voor milieu, energie en klimaat opnieuw gesteld worden, en dat is de verhaallijn van dit artikel.

De voornaamste belasting voor het milieu ter plekke van de hoogoven is gekoppeld aan de cokes en daaraan verandert vooralsnog niets.

Het opvangen van CO₂ , slechts met het doel die onder de zeebodem op te bergen, is een omstreden zaak die ik nu hier niet behandel. Dat heeft geen relatie met het project,

Het opvangen van CO2₂ met het doel die te hergebruiken voor brandstof, is waar het C2FUEL – project over gaat.
De verdiensten van een dergelijk project moeten beoordeeld worden aan de grootheden koolstof, energie en leefomgeving.

Alle koolstof, die als cokes de hoogoven ingaat, komt er later in de keten weer uit. Een deel direct (het afvangrendement van CO₂ is vast geen 100%), een deel via de omweg van dimethylether en een deel via de omweg van mierenzuur.
De omweg via dimethylether vervangt een bepaalde hoeveelheid dieselolie die anders verbrand had moeten worden, en de omweg via mierenzuur spaart uit op een ander proces waarmee men dat mierenzuur anders had moeten maken. In die zin is er sprake van een reële koolstofwinst.

De vorming van alle elektrofuels, waaronder ook dimethylether en (kortheidshalve) mierenzuur kost een heleboel electrische energie. Bij gangbare elektrofuel-productieprocessen (die nog niet in massaproductie bestaan) rekent men meestal grofweg met 50% rendement (de helft van de hernieuwbare elektrische energie komt uiteindelijk in de brandstof terecht).
Bedacht moet worden dat alle opslagsystemen (je kunt electrofuels zien als opslag van elektrische energie) een rendement hebben dat kleiner is dan 100%.

Hoe dat in het C2FUEL-project uitpakt, is nog niet te zeggen. Er moet dan een Life Cycle Assessment (LCA) op tafel gelegd worden en een van de doelen van het project is (of zou moeten zijn) om een dergelijke LCA op te stellen.
Het is niet voor niets een wetenschappelijk project.

En wat als ArcelorMittal uiteindelijk niets met de uitkomst doet?
Geen man overboord. Het project en ArcelosMittal zijn niet met ketenen aan elkaar gekoppeld.

Mogelijk heeft ArcelorMittal uiteindelijk geen CO₂ – hergebruikprogramma omdat het voor iets anders kiest (geen hoogoven op cokes meer of de CO₂ onder de zeebodem stoppen).
Maar, andersom redenerend, kunnen technieken als het C2FUEL-project aan heel veel CO₂ – bronnen gekoppeld worden.

Het meest extreme voorbeeld is koppeling aan een Direct Air Capture (DAC)-installatie, die de CO₂ direct uit de atmosfeer haalt. Zie https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_air_capture . Er zijn al ondernemingen die dat doen, allemaal in de sfeer van start-ups. Omdat de CO₂-concentratie in de vrije atmosfeer ongeveer 0,04% is en in (bijvoorbeeld) de Duinkerkse hoogoven ruim 23%, zijn DAC-installaties (bij eenzelfde capaciteit) onvergelijkelijk veel groter en duurder dan schoorsteeninistallaties.
De grenswaarde voor de CO2-concentratie in Nederlandse klaslokalen is overigens 0,12%.

Hieronder als voorbeeld de Finse start-up Soletair Power ( https://www.soletairpower.fi/ ), die onder andere CO₂ – afvang combineert met de airco van gebouwde omgeving. Ze maken er methaan van (vooralsnog in bescheiden hoeveelheden). De startup wordt gesteund door de Finse onderneming Wärtsilä. Hoe C2FUEL het gaat doen als het project (in 2023) voltooid is, moet blijken. Verwante technieken hebben in elk geval een toekomst.

Update dd 12 mei 2023

Er is in 2021 een nieuw procedé op de markt gekomen, genaamd CALF-20, dat er toe dient om met gunstige kengetallen CO2 af te vangen, in eerste instanties uit schoorsteengassen omdat daar op korte termijn het meeste effect te vinden is. ‘CAL’ komt van de Universiteit van Calgary waar het uitgevonden is. De Canadese firma Svante die een demo-machine gebouwd heeft die 1 ton CO₂per dag uit de afgassen van een cementfabriek haalt. In 2050 moet de machine commercieel worden en met Gigatonnen gaan werken.

De eigenlijke binding vindt plaats aan een vaste stof, die mazen bevat in lange ketens (links een keten, rechts een actieve plek met een maas. In één maas past één CO₂-molekuul. Het heet een Metal Organic Framework (MOF).
Het afvangproces komt er dan op neer dat cyclisch de stof in contact met een schoorsteengas gebracht wordt (waar het CO₂-molekuul geladen wordt) en in alternatieve omstandigheden gebracht wordt, waar het CO₂-molekuul ontladen wordt.

Dat basisprincipe geldt voor alle afvangmethodes, en het kost in alle gevallen energie en soms erg veel energie. Volgens de uitvinders is het voordeel van deze techniek dat het een vaste stof is, dat het proces relatief weinig gevoelig is voor andere stoffen dan CO₂(bijv. water en zwavel- en stikstofoxides), relatief weinig energie gebruikt (hoeveel dat precies is, staat er niet bij), goedkope materialen gebruikt en goed opschaalbaar is. Men verwacht er veel van.

Ik sta er niet voor in dat alle juichkreten waar zullen blijken, maar ik vind het interessant genoeg voor vermelding. Wie er meer pver wil lezen, kan terecht op https://www.advancedsciencenews.com/calf-20-a-carbon-capture-success-story/ .

Voor een later artikel op deze site over CO2 afvangen en opslaan zie https://www.bjmgerard.nl/koolstof-uit-de-atmosfeer-houden-of-halen/ .

Albert Heijn vermindert CO2-uitstoot over de keten met 45%

Milieudefensie bracht op 15 nov 2022 de volgende succesaankondiging. Die vindt plaats in het kader van de 29-bedrijvencampagne van Milieudefensie. Albert Heijn maakt deel uit van het Ahold Delhaizeconcern en dat is een van die 29 bedrijven. Het succes geldt alleen Albert Heijn.

Het is een fraai succes.

Zie AH vermindert ketenuitstoot CO2 met 45% tot 2030 .

Albert Heijn vermindert CO2-uitstoot met 45%

Goed nieuws! Albert Heijn wordt veel duurzamer. In 2030 is de CO2-uitstoot van de supermarkt 45% lager. Dit geldt voor de hele keten: van product tot schap. Klimaatactie heeft zin. Samen krijgen we grote vervuilers in beweging.

Het leek onmogelijk, en nu blijkt het toch te kunnen: als supermarkt je hele productieketen in beeld brengen én verduurzamen. Albert Heijn gaat doen wat nog geen enkele Nederlandse supermarkt heeft gedaan: de CO₂-uitstoot van haar hele keten met bijna de helft verminderen. Dat maakte de supermarkt op 15 november bekend.

Het kan dus wél!

Sinds Milieudefensie eerder dit jaar Ahold Delhaize om een klimaatplan vroeg, is er heel wat gebeurd. In de eerste reactie zei het supermarktconcern nog dat het onmogelijk was om de hele keten in beeld te brengen. Maar binnen een jaar is alles anders: Albert Heijn zegt nu sterke verbeteringen aan te kunnen brengen in haar keten.

Nu het moederbedrijf Ahold Delhaize nog…

Onze druk op Ahold Delhaize heeft met deze mooie stap van Albert Heijn dus een eerste succes opgeleverd. Toch is het feest nog niet compleet, want de verduurzaming geldt nog niet voor het moederbedrijf Ahold Delhaize. Dit Nederlandse bedrijf is één van de grootste detailhandel-bedrijven ter wereld. Uit het vorige week gepubliceerde rapport van Profundo blijkt dat Ahold Delhaize als het zo doorgaat verantwoordelijk is voor 119 miljard euro aan klimaatschade in 2050. Ook toonde Profundo aan dat maar liefst 42% van de uitstoot in de keten uit dierlijke producten komt.

30 grote vervuilers

Behalve Ahold Delhaize richten we ons op 29 andere bedrijven. Shell is door de rechter verplicht tot 45% CO₂-reductie in 2030, maar is in hoger beroep gegaan. 28 andere bedrijven scoorden net als Ahold Delhaize onvoldoende in de Klimaatcrisis-Index. Wij blijven daarom druk zetten op alle 30 grote vervuilers tot ze een goed klimaatplan hebben. Want alleen zo kunnen we de ergste klimaatrampen nog voorkomen.

Samen boekten we dit succes – jij kan meedoen

Dit is niet alleen de overwinning van Milieudefensie, maar ook van Milieudefensie Jong. En van Operatie Klimaat-groepen én tienduizenden veranderaars in heel Nederland. Samen zijn wij de meest invloedrijke klimaatorganisatie van dit moment. Want samen zijn we sterker dan de grote vervuilers en treuzelende politici. Samen veranderen we Nederland.

Een verzamelartikel over stoom

Inleiding
Vanuit mijn natuurwetenschappelijke achtergrond ga ik altijd graag naar tentoonstellingen, beurzen etc over mijn kerncompetenties energie, klimaat, en milieu. Een mens is nooit te oud om wat te leren, ook niet als je 75 bent.

De Energiebeurs in Den Bosch is een belangrijk uitje. Zo men wil, een goede mogelijkheid tot gratis bijscholing. En een gelukkige combinatie met familiebezoek in Friesland maakte het ook mogelijk bij het Woudagemaal in Lemmer te gaan kijken.

In alle gevallen omvatte mijn interesse stoom. Ik heb er, na een bezoek aan het Stoomplatfom, al eerder over geschreven op https://www.bjmgerard.nl/van-stoom-stoom-stoom/ . Verrassend veel processen vereisen nog steeds hete stoom.
De turbines van de kerncentrale in Borssele draaien op stoom die de door de kernreactor geleverde warmte weggevangen heeft.
Een STEG-centrale is een Stoom- En Gasturbine: de verbranding van aardgas levert hete uitlaatgassen die een gasturbine aandrijven, maar na die gasturbine is het gas nog steeds heet genoeg om hete stoom mee te maken en die drijft als tweede trap een stoomturbine aan. Het systeem kan heel snel aan- en uitgezet worden en wordt o.a. gebruikt om wisselende elektriciteitsvraag op te vangen.
Veel processen eisen hete stoom voor niet-energetische doeleinden. Chirurgische instrumenten bijvoorbeeld worden nog steeds gedesinfecteerd met hete stoom, maar bijvoorbeeld ook zuivelfabrieken (zie bijvoorbeeld https://www.bjmgerard.nl/op-werkbezoek-bij-zuivelboerderij-den-eelder/ ).

Maar de techniek is niet shiny in de moderne high tech-blitz. Ik heb een handvol HBO-opleidingen doorzocht op het woord “stoomtechniek”, maar nop. Het Stoomplatform draait een branche-opleiding ( https://www.stoomplatform.nl/vps ), maar die trekt niet voldoende om het Nederlandse stoomwezen van zijn indruk te ontdoen dat je er vooral witte mannen op leeftijd ziet. Die overigens deze stand van zaken zelf betreuren.

Stoomnet Energietechniek
In Den Bosch een tijd staan praten bij Stoomnet Energietechniek (https://stoomnet.nl/ ) uit Emmer-Compascuüm. Dat is een servicebedrijf voor de sector. Ze leveren ketels (koop, huur of lease) en doen alle soorten onderhoud. Een goede zaak, want er valt nog heel wat te besparen op stoomgebied en stoomtechniek is bepaald niet zonder gevaar bij slecht onderhoud. In de modernste superkritische gasturbines haalt de stoom 570°C en 270Bar (dat is ongeveer 270 atmosfeer).
Een voor de sector kenmerkend probleem (waarmee Stoomnet adverteert) is dat bedrijven soms geen idee meer hebben hoe hun stoomleidingen lopen. De winstcyclus voor de aandeelhouders is kort en stoomapparatuur gaat lang mee, waardoor de laatste oude witte man met pensioen (gestuurd) is en dat een tijd later, helaas, niemand meer weet hoe het zit. Komt Stoomnet om dat te reconstrueren.

De stoomwarmtepomp
Bij Stoomnet adverteerde DPW (Duurzame Proces Warmte) met zijn SPH Stoomwarmtepomp ( https://www.duurzameproceswarmte.nl/ ) uit Veendam. Ik breng dit, niet door enig persoonlijk belang gedreven, als voorbeeld dat er in de industrie vaak best wel een hoop te besparen valt.

Bij veel processen komt restwarmte vrij. Bij de kerncentrale in Borssele bijvoorbeeld komt 73% van de energie uit het uranium in de Westerschelde terecht, enerzijds omdat er in het dunbevolkte gebied waar de centrale staat geen stadsverwarming te runnen valt, anderzijds omdat de centrale niet noemenswaard behoefte heeft een hete stoom.

Dat kan anders liggen. Bij een rundveebedrijf kan biogas gemaakt worden en dat kan verbrand worden in een gasmotor, die stroom levert en afvalwarmte. Als de zuivel inpandig verwerkt wordt, vraagt dat om hygiënische redenen hete stoom en in die situatie kan een stoomwarmtepomp zin hebben als het koelwater van de gasmotor niet warm genoeg is.
Als men de hete stoom anders met aardgas opgewekt had, en nu met deze stoomwarmtepomp, kan dat 45 tot 80% aardgasgebruik besparen.

Bovenstaande schets komt uit het rekenmodel dat in een concrete situatie uitrekent wat de besparing is.

De industrie is bepaald niet machteloos, waar het om energiebesparing gaat.

*Het IR. D.F. Woudagemaal bij Lemmer, vanaf de landzijde*

Het Woudagemaal, een summum van stoomtechniek (en tevens het einde)
Friesland ligt iets boven of onder zeeniveau. Om het waterpeil te reguleren, vertrouwde men na de terpenperiode eeuwenlang op natuurlijke afwatering via sluizen en zijlen bij eb. Vandaar al die waterlopen. Maar het veen klonk in en steeds meer drasland werd polder. Daardoor werden de hoogwaterproblemen steeds erger.
Al in de 19^de eeuw werden er twee stoomgemalen gebouwd, maar die zijn later geëlectrificeerd. In 1910 werd het besluit genomen tot een nieuw stoomgemaal en in 1915 werd dat op de locatie Lemmer verordonneerd. In 1920 was het klaar en in 1921 was het voor de eerste keer echt nodig. Het water in de Friese boezem daalde in 16 etmalen van 60,7 naar 46,6 cm boven zomerpeil.

Ir. D.F. Wouda koos voor stoommachines op kolen in plaats van dieselmotoren, omdat in die tijd de kolen goedkoop waren en de dieselolie in prijs steeg. Het is meteen ook de laatste keer dat die afweging gemaakt werd. Kort erna werd alles elektrisch. Het elektrische Hooglandgemaal in Stavoren gooit er per minuut anderhalf keer zoveel water uit.
Het Woudagemaal is dus zoiets als de laatste der Mohikanen, met dien verstande dat de Mohikaan nog leeft en het nog doet, zij het dat de stoom na een latere verbouwing alsnog uit dieselolie komt, want dat is veel praktischer. Bij extreem veel water wordt het gemaal aangezet (wat in de kolentijd een dag kostte en in de olietijd 8 uur) en dan gooit het met zijn acht grote centrifugaalpompen (nieuw in die tijd) 4000m³ water per minuut naar buiten. Het is het oudste, nog functionerende, stoomgemaal ter wereld.

Eigenlijk een soort nog functionerende tijdmachine in bovendien een heel mooi gebouw (van binnen en van buiten), en dat in een prachtig landschap. Het gemaal staat niet voor niets op de Unescolijst. Een bezoek valt aan te raden. Er is nadien een bezoekerscentrum gebouwd met een expositie die de moeite waard is over de Friese waterbeheersing en het ontstaan van het huidige waterschap Friesland (dat samenvalt met de provincie) uit zo’n 2800 kleinere waterschappen. Het is niet alleen techniekgeschiedenis, maar ook organisatiegeschiedenis.
Vrijwilligers geven verdienstelijk uitleg.

Woudagemaal – zuigerstang, krukas, vliegwiel en centrifugaalpomp

Woudagemaal – de nokkenas op halve hoogte bedient de kleppen van de machine. Eigenlijk is het een analoge computer avant la lettre.

Als natuurwetenschappelijk geschoolde, met duurzame interesses, loop je met gemengde gevoelens in de hal rond.

Enerzijds ben ik gek op oude stoomtechniek. De grootste charme is dat je kunt zien hoe het werkt. Geen dichtgesealde black boxes met chips erin. Het is groot en lomp en (bij intensief onderhoud) onverwoestbaar.
Ik heb tijdens een fietsvakantie van Cycletours in 1996 met vrouw en kindertjes op een Zweeds meer gevaren op een boot uit 1904 met een houtgestookte compound stoommachine uit 1846, die nog vrolijk rondtufte, en ik heb de hele tocht met mijn neus op die benedendekse machine gezeten met een machinist die alleen maar dialect-Zweeds sprak.
De geur alleen al.

*Vanuit de kantine van het bezoekerscentrum van het Woudagemaal over het IJsselmeer*

Anderzijds.
Men zegt wel eens dat een nieuwe techniek een oude aflost als die op zijn hoogtepunt is. De eerste stoomboot ging varen tot de clipper-zeilboten het toppunt van raffinement waren. Volgens mij is dit een optische illusie, simpelweg omdat de stoomboot verdere ontwikkeling van de clipper verhinderde. Je weet nooit hoe de evolutie van het zeilschip gelopen zou zijn zonder de eerste stoomboot. Als je de zeilschepen ziet die tegenwoordig over de oceanen racen, dan was er blijkbaar nog veel technische vooruitgang mogelijk.
Zoiets heb ik ook bij het Woudagemaal. Feitelijk was het gemaal al bij de bouw verouderd. Net zoals er goede redenen waren waarom de stoomboot de clipper wegconcurreerde als vrachtvervoerder, zo concurreert een elektrisch gemaal (en zelfs een dieselgemaal) om goede redenen een stoomgemaal met cylinders en zuigers weg. Kijk maar naar de cijfers.
De vier stoommachines zijn elk 500pk en bedienen elk twee centrifugaalpompen. De hele hal is dus goed voor 2000pk, zijnde zowat 1,5MegaWatt. Het rendement van de inrichting is ongeveer 20%, hetgeen betekent dat men ongeveer 7,5MW aan stookolie moet aanleveren (grofweg 15 liter stookolie per minuut).
Kijk je uit het raam, dan zie je windturbines op het land en die zijn meestal rond de 3MW elektrisch (nominaal). Nu draaien windturbines ook wel eens onder hun nominale vermogen en gemiddeld zal zo’n molen iets onder de 1MW draaien. Maar dat verandert het punt niet: de hele hal, met al zijn imposante machines, heeft een vermogen dat te vergelijken is met één van die windmolens, die je uit het raam ziet op het IJsselmeer.

Dat heet vooruitgang.

Ir._D.F._Woudagemaal Download

Dit was de koelste zomer van de rest van je leven

Onder deze provocerende titel heeft Jelmer Mommers in de onlinekrant De Correspondent alle extreem weer-gebeurtenissen in de hele wereld, vaak resulterend in grote verliezen aan mensen, oogsten en goederen van de zomer van 2022 op een chronologische rij gezet.
De Correspondent heeft soms goede klimaatartikelen.
Mensen denken vaak nog dat ‘het klimaat’ iets voor de toekomst is, maar dat is dus niet meer zo. Het wordt alleen nog wel erger.

De link naar de chronologische rij is https://decorrespondent.nl/13761/dit-was-een-van-de-koelste-zomers-van-de-rest-van-je-leven/1511260363107-13b4204b?pk_campaign=daily .
De uitzending begint met wat uitleg.
Onderaan loopt de data-rij.

Ik heb wat beelden uit de rij geselecteerd en hieronder afgedrukt. Bij sommige data hoort een filmpje. Als dat zo is, staat het filmpje naast de hoofdpagina en staat er een link naar het filmpje onder.

Ik geef de beelden zonder verder commentaar.

https://useruploads.cdn-decorrespondent.nl/video/024880f1da0742bf8d45bf8bf21a7cfa.mp4

https://useruploads.cdn-decorrespondent.nl/video/18a594ab915a44ac83e2f94e66225ca4.mp4

https://useruploads.cdn-decorrespondent.nl/video/07461d3956ff4f23b083e72a279125e9.mp4

https://useruploads.cdn-decorrespondent.nl/video/42e7f3b0c36c4e3e8059b20d98e1edc6.mp4

Klimaatactie bij eerste raadsvergadering nieuwe Eindhovense burgemeester Dijsselbloem

Op dinsdag 13 september vond de eerste Eindhovense raadsvergadering plaats met de nieuwe Eindhovense burgemeester Dijsselbloem.
De regionale Klimaat Crisis Coalitie (KCC), waaraan ik namens Milieudefensie Eindhoven meewerk, organiseerde bij deze gelegenheid een demonstratie op het Stadhuisplein. Er waren ruim 100 mensen, veel van XR, en er was zang van Cor Burger.

Publiek bij de demonstratie op 13 sept 2022, Stadhuisplein Eindhoven

De demonstranten boden de nieuwe Burgemeester Dijsselbloem een groene ambtsketen aan (van hout), en wilden dat hij de klimaatnoodtoestand zou uitroepen. Met het eerste idee stemde Dijsselbloem in, met het tweede (nog?) niet.

Zie verder ook https://www.facebook.com/events/1336045227137466?ref=newsfeed .

Hieronder nog wat foto’s. Wie wil, mag ze overnemen onder vermelding van www.bjmgerard.nl .

Drooggevallen Strijper Aa

Vandaag voor de lol een stukje elektrisch wezen fietsen met de vrouw, komen we langs de Strijper Aa, bij de Paaldijk, ten Zuiden van Leende.
De Strijper Aa ziet er nou zo uit:

De Strijper Aa op 04 sept 2022 bij de Paaldijk ten Zuiden van Leende, ri ZZO

Er is een soort opengewerkt bruggetje vanwaar af deze foto, richting ZZO, genomen is. Als je recht omlaag fotografeert of de andere kant op, richting NNW, zie je de volgende twee foto’s.

De Strijper Aa op 04 sept 2022 bij de Paaldijk ten Zuiden van Leende, ri recht omlaag

De Strijper Aa op 04 sept 2022 bij de Paaldijk ten Zuiden van Leende, ri NNW

De enige reden dat er nog water in dit zwembadje zit is dat de duiker achterin foto 3 afgesloten is. Alle leven in de Strijper Aa concnetreert zich nu in dit pierenbadje.

Er zit overigens nog dierlijk leven in. Minstens één flinke vis (die spartelde weg toen ik op het rooster ging staan) en schrijvertjes. Vast nog wel meer, maar dat valt op deze wijze niet te zien.

Het klimaat in actie!

Een maand later (op 03 oktober 2022) nog eens gaan kijken. Het had in die maand flink geregend en er zit nu weer wat water in de beek. Voor mijn ondeskundig oog houdt het overigens nog steeds niet echt over, maar er zit tenminste weer wat stroming in. Twee foto’s van 03 okt op dezelfde plaats.

De Strijper Aa op 03 okt 2022, richting ZZO

De Strijper Aa op 03 okt 2022, richting NNW

Methaanemissies

Na elke duizendste bezoeker aan deze site een artikel waar ik anders niet voor gekozen zou hebben. Na de 32000^ste bezoeker een tekst over methaanemissies uit vuilnisbelten en uit de winning van fossiele brandstoffen. Daarover bestaat sinds kort mooie plaatjes van de Tropomisatelliet.
Meteen ook wat extra aandacht voor de Global Methane Pledge en over methaan in Nederland.

Dit is een wereldkaart van methaan in de atmosfeer, gemaakt door de Tropomisatelliet. De legenda komt erop neer dat in gebieden met de roodste kleur er 1950 molekulen methaan op een miljard moleculen lucht zitten.

Methaan
Als organisch materiaal, onder de juiste omstandigheden, zuurstofarm of -loos gedurende langere tijd wordt opgesloten ontstaat vaak methaan (CH₄). Als dat (door een ondoordringbare aardlaag) niet weg kan, blijft het zitten en zo zijn geologisch lang geleden onze aardgasvoorraden (en onder iets andere omstandigheden olievoorraden) ontstaan.
De chemische en biologische processen, die ten grondslag liggen aan de vorming van methaan, zijn echter sinds het Carboon niet of nauwelijks veranderd, zodat dezelfde oorzaken nog steeds leiden tot dezelfde gevolgen.

Je wilt methaan niet in de atmosfeer omdat het een krachtig broeikasgas is. De halfwaardetijd in de atmosfeer is ruim 12 jaar (van CO₂ veel langer), en het effect hangt ervan af over hoeveel jaar je rekent en dus hoeveel van die periodes je meerekent. Meestal neemt men een aantal periodes mee en rekent men dat methaan ongeveer 30* zo veel opwarmend effect heeft als CO₂. Het RIVM werkt met 25.
Het is goed voor ca een kwart van het door mensen veroorzaakte broeikasgaseffect (bij sommige bronnen iets meer).

De belangrijkste bronnen waaruit methaan vrijkomt zijn wetlands, fossiele brandstoffen, stortplaatsen, herkauwers (koeien e.d.), rijstvelden en biomassaverbranding.
Als een sterke bron geconcentreerd is, kun je dat zien vanuit de ruimte. Onder andere de Nederlandse Tropomisatelliet is er erg goed in om allerlei in de atmosfeer rondhangende gassen waar te nemen. Zie http://www.tropomi.eu/data-products/methane .

De methaanwetenschap is een compleet eigen bedrijfstak binnen het grotere geheel van de klimaatwetenschap. Zo uitgebreid dat het hier niet te behandelen is. Ik licht er een paar zaken uit, met name die waarbij de recent in bedrijf genomen Tropomi een rol speelt. Dat betreft methaan uit vuilstorten, methaan uit kolenmijnen, methaan uit gasbronnen, de Global Methane Pledge bij COP26 in Glasgow en methaan in Nederland.

Methaan uit vuilstorten
Een groep geleerden heeft de Tropomi gebruikt om de methaanemissies van vier grote vuilstorten in kaart te brangen ( https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn9683 ): die van Buenos Aires, Lahore, Mumbai en Delhi.
Omdat de Tropomi wereldwijd meet en aan de grond een pixelgrootte heeft van 7*7km, werd de hulp ingeroepen van het Canadese GHGSat Instruments ( https://earth.esa.int/eogateway/missions/ghgsat ), dat een gebied van 12*12km kan waarnemen met een pixelgrootte aan de grond van 25*25m.

Je krijgt dan het volgende overzicht:

*(A) Norte III (Buenos Aires, Argentina), (B) Lakhodair (Lahore, Pakistan), (C) Kanjurmarg (Mumbai, India), and (D) Ghazipur (Delhi, India)*

Wat uitleg, gebruikmakend van het plaatje en het bijbehorende artikel:

Rechtsboven de meetdatum, windrichting en windsnelheid. De windrichting is bepaald met GEOS-FP, maar die methode wordt bij lage windsnelheden onnauwkeurig, vandaar dat bij de onderste twee plaatjes de pluimrichting niet lijkt te kloppen.
Linksonder de hoeveelheid methaan die in de pluim ontsnapte ten tijde van de meting (dat is dus een momentopname). De UNFCCC-methode komt voor de Argentijnse stort jaargemiddeld over 2019 op 16,5 ton per uur
In diagram A zijn meer pluimen te zien. Die binnen de witte hokjes zijn niet volledig getekend. Het aangegeven getal is van de getekende en de linkse, niet-volledig getekende pluim samen.
De Argentijnse diagrammen zijn zo gedetailleerd dat je kunt zien dat het westelijke deel van de stort actief in gebruik is, en het Oostelijke deel afgedekt met (zegt een andere bron) een laag aarde met een methaan-inzamelsysteem
De Tropomimetingen laten zien dat oudere schattingen van de methaanemissies door het stedelijk gebied als geheel een onderschatting zijn. De emissie van de stedelijke regio Buenos Aires als geheel is gemiddeld ongeveer 58 ton/uur, waarbinnen de stort dus voor ruim een kwart van de emissies zorgt.
Omdat satellieten door de hele atmosfeer heen kijken, tellen ze de emissies boven elke m²op vanaf de grond tot aan de rand van de atmosfeer. De diagrammen bevatten dus geen informatie over de hoogte van de pluim.
1Mol methaan is 16 gram. De kleurcode 0,1Mol/m² betekent dus dat er boven een m²met die kleurcode, over de gehele kolom van de grond tot de rand van de atmosfeer 1,6gr methaan zit.
Methaan is van zichzelf kleurloos en reukloos. De getoonde kleuren zijn dus een wiskundige constructie.

Methaanemissies van steenkoolwinning
Bij alle winning van fossiele brandstoffen kan methaan vrijkomen. Deze post is goed voor een derde van de anthropogene methanemissies op aarde.

Tropomi liet zien dat bij kolenwinning in Australië veel methaan vrijkwam (veel meer dan gedacht). In Limburg heette dat indertijd mijngas. De Ingenieuw heeft er een artikel over geschreven op https://www.deingenieur.nl/artikel/australie-lekt-meer-methaan-dan-gedacht . Het achterliggende originele artikel, waarop de Ingenieur zich baseerde is https://www.researchgate.net/publication/352644055_Methane_Emissions_from_Super-emitting_Coal_Mines_in_Australia_quantified_using_TROPOMI_Satellite_Observations , maar het artikel in De Ingenieur is toegankelijker. De plaatjes komen uit het originele artikel.

De twee figuren gaan over hetzelfde gebied in Queensland (in het NO van Australië).
Op het eerste plaatje de ligging van de mijnen.
Bron 1 is Hail Creek, een kolenmijn in dagbouw. Die was in 2018-2019 goed voor 7,7 miljoen ton kolen (7,7 miljard kg), en in 2019-2020 voor 5,8 miljoen ton. De geschatte jaarlijkse methaanemissie is 230 miljoen kg.
Bron 2 is de combinatie Broadmeadow, Moranbah North, en Grosvenor. Dit zijn ondergrondse mijnen die in genoemde twee jaren samen goed waren voor ongeveer 19 miljard kg kolen, en waarvan de geschatte gezamenlijke methaanemissie 190 miljoen kg bedraagt.
Bron 3 is de combinatie Grasstree and Oaky North. Dat zijn ondergrondse mijnen in genoemde twee jaren samen goed waren voor ongeveer 13 miljard kg kolen, en waarvan de geschatte gezamenlijke methaanemissie 150 miljoen kg bedraagt.
In de schattingen zit nogal wat onzekerheid.

Methaanemissies uit gasinfrastructuur
Twee voorbeelden vanuit de satelliet.

De eerste komt van het KNMI ( https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/methaanemissies-volgen-vanuit-de-ruimte ) en betreft een methaanlek bij een raffinaderij rond Hassi Messaoed in Algerije. De afbeelding spreekt verder voor zichzelf.

De tweede komt uit PNAS “Satellite observations reveal extreme methane leakage from a natural gas well blowout” van 16 dec 2019 ( https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1908712116 ). Het betreft een incident dd 15 febr 2018 in Belmont county of Ohio. Het grote gebeuren kan gevolgd worden op https://youtu.be/D0F450ESHP8 . Ook hier werd het incident ontdekt door de Tropomisatelliet.
De bron is de ster, die nog net in Ohio ligt, en de pijlen stellen de wind voor op 10m hoogte.
Omdat de satelliet alleen goed werkt bij wolkenloze hemel, bestaan voor een deel van de kaart (de witte vlakken) en voor sommige dagen geen metingen.
In PNAS wordt geschat dat er in 20 dagen 60 miljoen kg methaan de lucht in ging.

COP26 in Glasgow en de Global Methane Pledge
COP26 in Glasgow (nov 2021) was geen groot succes, maar er is door een aantal landen wel de Global Methane Pledge aangenomen.
Op zich zit daar logica in, want het gas is goed voor een kwart van de opwarming van de aarde en dat tikt aan. Bovendien blijft het gas relatief kort in de atmosfeer, dus als men van de Pledge een succes zou weten te maken, heeft dat op korte termijn effect.

Ruim honderd landen steunen het initiatief van de EU en de VS, samen goed zijnde voor ongeveer de helft van de mondiale emissies. Daaronder UK, Brazil, Japan, Saudi Arabia, Indonesia and South Korea, en daaronder bijvoorbeeld niet China, Russia, India and Australia.
De Pledge heeft zijn eigen website op https://www.globalmethanepledge.org/ . Na enig zoeken kun je daar de Pledge downloaden, en anders zie onder

Global-Methane-Pledge_nov2021 Download

Bedoeling is dat de methaanemissies in 2030 30% lager zijn dan in 2020.
Het belangrijkste inhoudelijke besluit is “Commit to take comprehensive domestic actions to achieve that target, focusing on standards to achieve all feasible reductions in the energy and waste sectors and seeking abatement of agricultural emissions through technology innovation as well as incentives and partnerships with farmers. “
Er is terecht op gewezen dat de landbouwpassage nogal vaag is. Er staat bijvoorbeeld niets in over minder dieren.

Methaan in Nederland
Methaan gedraagt zich in praktijk grillig en complex. 30% verminderen is gemakkelijker gezegd dan gedaan. Dat blijkt bij methaan in Nederland

*Sterk uitvergroot Tropomi – methaanbeeld van Nederland*.

De aan het begin genoemde methaan-wereldkaart is niet gedetailleerd genoeg om er in Nederland veel mee te kunnen. De Nederlandse emissies zijn te diffuus om uit de ruimte te zien. Zo op het oog zie je veengebieden in Friesland en de kop van Noord-Holland, en landbouwgebieden in Zuid- en Oost-Nederland en misschien de Gelderse vallei. Je zou een betere Tropomikaart moeten hebben, liefst in combinatie met de Canadese satelliet. Zou interessant zijn.

Mondiaal neemt men onderstaande verdeling van de methaanproductie over de bronnen:

In hoeverre deze verdeling voor Nederland ook geldt, heb ik niet kunnen vinden.
Voor het ‘blauwe’ deel bestaat goede, Nederlandse statistiek. Het National Inventory Report 2020 (van broeikasgassen) van het RIVM geeft onderstaande statistiek van de anthropogene methaanproductie in Nederland, in een iets grovere indeling.
Het RIVM hanteert dat 1 kg methaan over 100 jaar hetzelfde broeikasgaseffect heeft als 25 kg CO₂. Wisselwerkingen op grote hoogte met ozon zijn daarin meegenomen. Mogelijk is daarom dit getal iets lager dan je zou verwachten.
Voor methaan komt dus 5Tg CO_2,eq(één eenheid op de as) overeen met 0,2Tg methaan (200 miljoen kg). In 2018 dus in Nederland ca 700 miljoen kg anthropogene methaan.

De anthropogene methaanproductie is flink gedaald en dat komt vooral door de daling van methaan uit afval. Er zijn geen open vuilstorten meer in Nederland.
De gasinfrastructuur is in zijn geheel goed voor 22 miljoen kg methaan.
Veruit de grootste methaanbron is de landbouw (600 miljoen kg in 2018). Daarvan nam de veeteelt in 2016 512 miljoen kg methaan voor zijn rekening ( https://www.rvomagazines.nl/rvopublicaties/2018/01/ontwikkeling-in-broeikasgasemissies ).

De niet-anthropogene methaanproductie is een lastig verhaal omdat er over dat methaanaspect erg weinig bekend is. Het gaat dan om veengronden, waterlopen met organisch materiaal op de bodem, getijdengebieden als de Waddenzee en de Deltawateren.

Veengronden worden in het National Inventory Report 2020 uitvoerig behandeld volgens de internationale LULUCF-systematiek (Kyotoverdrag), maar alleen voor zover ze een beetje op bodem lijken en zo lang het niet om methaan gaat want daarover is te weinig bekend. Vast staat dat er methaan uitkomt, maar het blijft volstrekt onduidelijk hoeveel.
Bovendien speelt bij veengebieden het grondwater een belangrijke rol. Daarvan kun je het peil beinvloeden en dan is de vraag waar anthropogeen ophoudt en natuurlijk begint.

Enkele andere onderzoekers uit kringen van ECN en Wageningen hebben zich (ergens rond 2010 aan een experiment gewaagd om broeikasgasemissies te meten in drie verschillende veenweidepolders. Als samenvatting twee afbeeldingen:

Afhankelijk van het beheer produceert veenweide (weer bij een omrekenfactor 25) 120 tot 320 kg methaan per hectare per jaar. Het lijkt me verstandig dit als indicatief aan te merken.
Let wel dat de aan de natuur overgelaten polder, over alle broeikasgassen samen, netto broeikasgassen vastlegt.

Afgaand op de oppervlakte die het National Inventory Report 2020 geeft (in 2018 275000 hectare veen- of veenachtige grond), zou dit experiment orde van grootte van 55 miljoen kg methaan uitkomen. Dat tikt behoorlijk aan.

Mogelijk lozen de met kroos dichtgegroeide kleine slootjes (die niet onder de Kader Richtlijn Water vallen) en waar alle leven onder het kroos de pijp uit is, nog wat meer. Voormalig directeur Vos van de GGD Utrecht noemde in een brief aan Down to Earth (Milieudefensie) een getal van 1000kg methaan per hectare per jaar. Vraag is hoeveel hectare er van die slootjes bestaat.

Maar mogelijk de grootste bron is nog niet genoemd, namelijk de Waddenzee met zijn grote zand- en slibplaten met heel veel zuurstofloos begraven organisch materiaal. De Waddenvereniging kwam in 2009 uit de losse pols tot de schatting dat de Waddenzee goed is voor 750 miljoen kg methaan per jaar – wat meer zou zijn dan de totale nederlandse anthropogene emissie die in 2018 ongeveer 700 miljoen kg besloeg (zie https://www.waddenacademie.nl/organisatie/publicatie-lijst/publicatie-detail/klimaatverandering-en-het-waddengebied-position-paper-klimaat-en-water ). Of ze gelijk hebben valt moeilijk te zeggen, want er is nauwelijks onderzoek. De Waddenvereniging baseert zich op nog ouder Duits onderzoek nabij de Wesermonding en de Jadebusen ( https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0272771408004605 ) waarvan ik de toepasbaarheid niet meteen beoordelen kan.

Toch benieuwd hoe Nederland de Global Methane Pledge gaat uitvoeren als de grootste bron niet meetelt (de Waddenzee) en als de een na grootste bron in het vage gehouden is (de veeteelt). 30% af van wat precies? Het worden nog gezellige tijden met de boeren.

Moderne warmtenetten

Inleiding
Uiteindelijk moet de Nederlandse gebouwde omgeving van het aardgas af. Voor een deel van die gebouwde omgeving kan een warmtenet de oplossing zijn.

Warmtenetten worden wisselend gewaardeerd.
Op microniveau wisselt de kwaliteit en de prijsstelling van net tot net, en daarmee de waardering.
Op macroniveau zijn de reëel bestaande warmtenetten in praktijk meestal door de Authoriteit Consument en Markt gecontroleerde monopolies, wat vragen oproept en individualistische kritiek. Warmtenetten kunnen fors de uitstoot van broeikasgassen terugdringen, maar in hoeverre dat werkelijk gebeurt, is van net tot net verschillend.

Anderzijds zijn warmtenetten, met name in dichtbebouwde wijken, een belangrijk hulpmiddel. Zaken als geothermie, aquathermie, restwarmtebenutting en seizoenopslag van warmte zijn alleen in combinatie met een warmtenet mogelijk.

Binnen Nederland wordt veel onderzoek naar betere warmtenetten gedaan in wisselwerking met TKI Urban Energy. TKI Urban Energy is een aparte afdeling binnen de grotere eenheid Topsector Energie ( https://www.topsectorenergie.nl/ ), en dat is weer een samenwerkingsverband van overheden, kennisinstituten (bijv. universiteiten en TNO en NWO) en bedrijven. Zeg maar ‘toegepast onderzoek in de polder’. Het is een publieke rechtspersoon.

Ik heb er al eens eerder over geschreven, bijvoorbeeld op https://www.bjmgerard.nl/handleiding-warmtenetten-ontrafeld-van-tki-urban-energy/ .

Afbeelding uit Lund, H., Werner, S., Wiltshire, R., et al. (2014) 4th Generation District Heating (4GDH): Integrating Smart Thermal Grids into Future Sustainable Energy Systems. Energy, 68, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.02.089

Eerdere generaties warmtenetten
Wie op zichzelf interessante deelterreinen als bij voorbeeld restwarmte, aquathermie en dergelijke achter zich laat en naar de architectuur van het grotere geheel abstraheert, kan de ruim een eeuw oude geschiedenis van de warmtenetten indelen in generaties. Zie bovenstaande afbeelding die erg kleine lettertjes heeft, dus enige uitleg.

De 1^ste generatie draaide op kolenafval en stuurde hete stoom via betonnen pijpen uit en nam heet water terug. De warmteopslag is voor korte periodes.
De 2^de generatie stookte kolen of olie, al dan niet via Combined Heat and Power (CHP). De P staat voor stroom en de Heat gaat als water onder druk (>100°C) naar buiten en als heet water terug. De warmteopslag is voor korte periodes.
De 3^de generatie bouwt voort op de 2^de en voegt biomassa, restwarmte en zonthermie (systemen die zonnewarmte oogsten) toe. Het water gaat onder de 100°C naar buiten en hoeft dus niet meer onder druk. Het komt met een middentemperatuur terug. De warmteopslag is voor korte periodes.
De meeste Nederlandse netten zijn ongeveer generatie-3.
Een standaard CV-installatie in een huis is een tot op het bot uitgeklede generatie-3 inrichting die op gas draait en een district ter grootte van één huis heeft.
De 4^de generatie voegt aan de derde weer meer toe: invoer van overtollige stroom (via het waterkokersysteem), restwarmte van datacenters, geothermie, een begin van tweerichtingverkeer (warmte de supermarkt in voor de ruimteverwarming, en warmte de supermarkt uit uit de koelvakken – uitgaande warmte heet het aanbieding van koeling).
Uitgaande warmte is ca 50 a 60°C en retourwarmte rond de 25°C
Naast een warmteopslag voor korte periodes is er een seizoenopslag.

Nederlandse warmtenetten zijn als regel nog niet aan generatie-4 toe. Daarom bespreek ik dat nu niet in detail, omdat dit verhaal over de opvolger gaat (generatie 5) en daar toch hetzelfde moet worden uitgelegd. De meeste bestaande Nederlandse warmtenetten gaan van 3 naar 5 springen (is de bedoeling).

Generatie-5 – netten
De research van TKI Urban Energy gaat over deze 5G-netten. In het Engels heet ‘stadsverwarming’ ‘District Heating’ en daarom wordt in het volgende als jargon de afkorting 5GDH gebruikt. Als er een C bij staat (dus 5GDHC) staat die voor ‘Cooling’. Dat is eigenlijk dubbelop, want een 5G-netwerk gaat per definitie al over koeling.

Thermodynamisch kun je overigens geen koeling leveren (dat is speektaal), maar alleen warmte onttrekken. Een losse airco levert dus geen koeling aan de woning, maar onttrekt warmte uit de woning en dumpt die in de lucht in de straat waardoor alle mensen die geen airco hebben het warmer krijgen. Airco’s in de zomer versterken het Heat Island-effect.
Ongereguleerde plaatsing van airco’s is anti-sociaal, maar dat is een ander verhaal.

Een blauwe pijl de ene kant op is dus eigenlijk een rode pijl de andere kant op.

TKI Urban Energy heeft webinars gegeven over 5G-warmtenetten, en wel op 11 november 2020 en op 05 oktober 2021.
Het webinar van 11 nov 2020, met downloadbaar de daar gegeven presentaties, is te vinden op https://www.topsectorenergie.nl/tki-urban-energy/kennisbank/kennis-duurzame-warmte-en-koude/seminar-vijfde-generatie-warmtenetten .
Het webinar van 05 oktober 2021, met downloadbaar de daar gegeven presentaties, is te vinden op https://www.topsectorenergie.nl/tki-urban-energy/kennisbank/kennis-duurzame-warmte-en-koude/bestaande-warmtenetten-de-vijfde

De afbeeldingen in deze tekst zijn uit deze presentaties, tenzij anders vermeld (die van Lund is door-geciteerd).
De afbeeldingen zijn geschematiseerd, bijvoorbeeld bovenstaande. Je kunt niet onder een douche met lage T-warmte (bijvoorbeeld 25°C) en je hebt ook nog zoiets als Legionella. In alle pijlen horen machines als centrale of decentrale warmtepompen.
Het voordeel van lage T-warmte is dat die warmtepompen op een hogere begin-T kunnen starten en daardoor efficiënter werken.

Een deel van de research kreeg concreet vorm in het project D2Grids (Demand Driven Grids). Dat project loopt van 2018 – 2023 en wordt gefinancierd met Europese Interreg-gelden. Er zijn vijf demonstratielocaties, waarvan Brunssum/Heerlen er een is (i.s.m. de Open Universiteit). Limburg heeft de leiding over het project.
De eigen website van D2Grids (met een onpraktisch lange link) schakelt door naar de website https://5gdhc.eu/ van het onderwerp op Interreg, en binnen die site is de doorkliklink https://5gdhc.eu/5gdhc-in-short/ de meest praktische.

De ‘in short’ link geeft de vijf principes uit bovenstaand schema met meer uitleg en achtergrond weer. Ik plaats als voorbeeld wat de vertaalmachine van de tekst van principe 4 maakt op de ‘in short’ – website.

Een geïntegreerde aanpak van energiestromen
Veel energiesystemen bevatten gesplitste stimulansen, wat betekent dat ze niet optimaliseren op de integrale behoefte over systemen en sectoren heen. Integratie is niet alleen belangrijk om energie te besparen, maar ook om minder te investeren in capaciteiten, zoals het beheer van piekbelastingen. Het doel van dit principe is een 5GDHC-systeem te ontwikkelen dat geïntegreerd is met alle andere energiestromen in een bepaald gebied (elektriciteitsnet, vervoer, industrie, landbouw, enz.) om de optimale efficiëntie van energielevering en -gebruik te maximaliseren.

De volledige, uitgebreidere tekst van de vijf principes is hieronder te vinden.

de-5-principes-van-5GDHC-nl.docx Download

Wetten en praktische bezwaren
5GDHC is een ingewikkeld onderwerp dat op veel beleidsterreinen dingen overhoop haalt. Vragen of het juridisch kan en of het financieel uit kan en of bijvoorbeeld gemeenten de taak aankunnen en of je het personeel ervoor wel kunt vinden zijn terecht. Dat soort onderwerpen kwam uitvoerig in de webinars aan de orde.

Prof. Dr. Saskia Lavrijssen, professor Economic Regulation and Market Governance, Tilburg had in 2020 een bestuurlijk en juridisch verhaal. O.a. over de ontwikkelingen in de Warmtewet. Ik voeg haar presentatie hieronder toe.

5GWN-5.-Saskia-Lavrijssen Download

Ook in 2020 een presentatie van een medewerker van financieel adviesbureau Asper, dat liet zien dat een 5GDHC-netwerk tot een meer gespreide financiering leidt dan een conventioneel warmtenetwerk, dat zijn investeringen vooral vooraan heeft zitten.
Per saldo scheelt het bij bij hem niet veel met de traditionele netwerken, en dan moeten de schaal- en leereffecten nog komen.

De stippellijn is het aantal deelnemers in een niet-aangeduide maat. De blokjes zijn investeringen in een bepaald jaar. De kaatr is slechte indicatief.

Het webinar van 2020 geeft een presentatie over de Energyhub Aalsmeer. Di beginnende systeem voldoet aan de meeste 5G-principes met een datacenter als hoofdwarmtebron. Men kreeg het betaalbaar met een terugverdientijd van 7 – 11 jaar, afhankelijk van de deelnemer. De financiele overzichten ogen niet dramatisch en het geheel bespaart 380 tonCO₂ per jaar.

Afsluitend
Het is een veelbelovende researchrichting die tot projecten leidt die niet bij voorbaat onuitvoerbaar en onbetaalbaar lijken, maar waar goede, en sterk situatiegebonden, busines-plannen voor gemaakt moeten worden.

Kan de zomer-Maas nog genoeg drinkwater leveren? (Update dd 19 juli 2022)

Kort na elkaar stonden er in de pers twee met elkaar botsende artikelen.

In de NRC stond op 24 juni 2022 een artikel dat de bestuurders van RIWA-Maas hun zorgen uitspraken over het zomervolume van de Maas ( www.nrc.nl/nieuws/2022/06/23/tekort-drinkwater-uit-maas-dreigt-a4134542 ). Onder dit samenwerkingsverband valt ook het drinkwaterbedrijf Evides, dat drink- en industriewater levert in West-Brabant, en dat voor 80% afhankelijk is van Maaswater. De zorgen betreffen het volume zelf, en in indirecte zin de verouderde lozingsvergunningen, die niet aangepast aan de lagere afvoeren van de Maas. Daardoor nemen vervuilingsconcentraties toe tot boven de waarde dat er nog mee te werken valt.
Zie ook Drinkwaterinname uit Afgedamde Maas na bijna drie maand weer open .

Vier dagen later stond in het Eindhovens Dagblad dat Rijkswaterstaat en de waterschappen in Oost-Brabant en Noord- en Midden-Limburg een Waterakkoord hadden afgesloten waarin de inlaat van Maaswater werd verhoogd van 3,8 naar 5,8m³/sec. Dit om het Natura2000-gebied De Peel nat te houden en aangrenzende boerderijen te beregenen.
Dat de twee berichten op gespannen voet staan met elkaar, was overigens de heren van het Waterschap Aa en Maas ook al opgevallen. We zien wel en in geval van nood wint het drinkwater.

De Maas is van oudsher een grillige regenrivier en het klimaat maakt die grilligheid naar boven en naar beneden steeds extremer. Dat zeggen alle modellen van het KNMI. De laagtes kunnen makkelijk een eind onder de 50m³/sec duiken, zegt het op de KNMI-gegevens gebaseerde Maasmodel van Deltares ( www.deltares.nl/nieuws/klimaatverandering-raakt-ook-drinkwaterproductie-maas ).
Dan is een inlaat van 5, 8m³/sec bepaald geen verwaarloosbare hoeveelheid meer.

De boeren in ZO-Brabant hebben meer problemen dan alleen hun stikstof die door de lucht vliegt. Beregenen wordt ook een dingetje…

De overstroming in Valkenburg van juli 2021 staat overigens net niet meer in het Deltares-model.
Zie ook Waarom de Limburgse over-stroming een klimaatcomponent had en hoe dat werkt .

Sentinelbeeld van de overstroming langs de Maas op 15 juli 2021

Ik heb voor de SP in de provincie heeft vragen opgesteld over de gang van zaken, de achterliggende bestuurlijke verhoudingen, de drinkwaterverzorging en de lozingsvergunningen. De vragen zijn ingediend door woordvoerder Irma Koopman. De tekst van de vragen is hier vinden

2207Maaswater_drinkwater_waterakkoord_Vragen-van-de-SP Download

Update dd 19 juli 2022

Op 19 juli 2022 heeft GS de vragen beantwoord. Daaruit blijkt dat, anders dan gedacht, heel Brabant voor zijn drinkwater afhankelijk is van grondwater, dus ook West-Brabant. De geschetste Maas-problematiek is relevant, maar voor Zeeland en Zuid-Holland. Het Maaswater dat Evides met steeds meer moeite wint, gaat via de spaarbekkens in de Biesbosch naar deze provincies.
Daarna houdt de provincie alle vragen over kwaliteit en hoeveelheid van het Maaswater af. IN het genoemde Waterakkoord tussen Waterschap Aa en Maas en Rijkswaterstaat is de provincie geen partij.
Voor de beantwoording zie

antwoord-op-SP-vragen-over-volume-Maas-en-drinkwater-en-beregening Download

Fotosessie op 12 juni 2022 voor klimaat in Eindhoven

Op zondag 12 juni, van 13.30 tot 13.50 uur, vond op het bordes van de Catharinakerk in Eindhoven een korte manifestatie plaats ter voorbereiding van de Klimaatmars in Rotterdam een week later.

De Rotterdamse Klimaatmars vindt plaats:
op zondag 19 juni
om 13.00 uur
vanaf de Binnenrotte in Rotterdam

Hieronder wat foto’s van de actie bij de Catharinakerk.

Organisator Inge Kouw aan het woord (foto a. Thurau)

Wethouder Rik Thijs (GrL) aan de megafoon (foto Marta Resink)

Ik in gesprek met een agent die een flyer wilde en nog van niks wist

Zie verder https://fb.me/e/1vpvcYhnr