Rechter wijst nieuwe startbaan op Weens vliegveld af vanwege het klimaat – met update over hoger beroep

Het Oostenrijkse Bundesverwaltungsgericht (BVwG) heeft op 2 februari 2017 de aanleg van een derde startbaan op het vliegveld Wien-Swechat verboden. Het rechtsorgaan (dat te vergelijken is met de Bestuursrechter in Nederland) baseerde zich in zijn uitspraak volledig op argumenten betreffende het klimaat.

Het persbericht van het BVwG is te vinden op www.bvwg.gv.at/presse/dritte_piste_des_flughafens_wien.html .
De volledige uitspraak is onder zaaknummer W109 2000179-1/291E te vinden via de pagina, waarop de milieu-uitspraken staan, te weten https://www.bvwg.gv.at/amtstafel/Umwelt1.html .
Wat de BVwG precies voorstelt, is te vinden op www.bvwg.gv.at .

De drie rechters van het BVwG hebben uiteindelijk geoordeeld dat het openbaar belang, dat hoort bij de bescherming tegen de negatieve gevolgen van de klimaatverandering, zwaarder weegt dan de lokale economische en werkgelegenheidsbelangen.

Er waren 28 bezwaarmakers: privépersonen, burgerinitiatieven en de stad Wenen.
Daar tegenover staat het economische belang dat het vliegveld groeit met 3,8% per jaar in passagiers en 2,1% per jaar in vliegbewegingen. Het percentageverschil komt doordat de vliegtuigen groter worden en de bezettingsgraad verbetert.
Het aantal passagiers wordt in 2025 geschat op 37 miljoen (in 2016 23,4 miljoen) en het aantal vliegbewegingen in 2025 op 415.000 (in 2016 ongeveer 351.000).

Alle belanghebbenden zijn in een drie dagen durende zitting gehoord. Daarnaast zijn uitvoerige deskundigenverslagen opgesteld op diverse gebieden.

De overwegingen
Uiteindelijk berust de uitspraak geheel op klimaatargumenten. De rechters stellen dat Oostenrijk nationale en internationale verplichtingen is aangegaan om de hoeveelheid broeikasgassen terug te dringen. Ze noemen het Kyotoverdrag, het Klimaatakkoord in Parijs, het Grond-
rechten-Charta van de EU en de Oostenrijkse Grondwet en de Oostenrijkse Klima Schutz Gesetz (KSG) (zie daarvoor ook https://de.wikipedia.org/wiki/Klimaschutzgesetz ). In de KSG worden concrete getallen per sector genoemd voor het totale budget en voor het percentage, dat het verkeer daarvan mag zijn. Waar in Oostenrijk de totale CO₂ – eq van 1990 tot 2014 gedaald zijn van ongeveer 78,7 naar 76,3 Mton (miljoen ton), zijn ze voor het verkeer gestegen met 7,9Mton.
Door de aanleg van de derde baan zouden die verkeersemissies juist verder stijgen. Om precies te zijn: als de derde baan niet aangelegd wordt, stijgen de emissies in 2025 tot 1,936Mton CO₂ en als de derde baan wel aangelegd wordt, stijgen ze tot 3,111Mton CO₂ . Het verschil tussen beide (1,175Mton) is 1,8 tot 2,0% van wat naar schatting in 2025 het totale Oostenrijkse budget zal zijn.

De rechters doen in hun overwegingen enkele verstrekkende principiele uitspraken.

maatstafgevend voor het verbruik is wat vertrekkende vliegtuigen in Oostenrijk tanken voor de volledige vlucht. De rechters tellen dus niet alleen de start- en landing-fase (LTO) mee, maar ook de “cruise-fase”. In de Oostenrijkse situatie is het verbruik in de cruisefase statistisch ongeveer 5,4* de LTO-fase. Het argument dat de “cruise-fase” onbeïnvloedbaar is en dat daarop de luchtvaartmaatschappijen aangesproken moeten worden, wordt verworpen.
Brandstofvoorraden t.b.v. internationale vliegtuigen en schepen (‘bunkers’) vallen op basis van internationale verdragen niet onder het nationale energiebudget. De rechtbank heeft hieraan geen aandacht besteed.
de voor de luchtvaart specifieke niet CO₂– effecten in de atmosfeer op 10 km hoogte zijn in de overwegingen benoemd. De vuistregel is dat die ongeveer even zwaar als de wel-CO₂ -effecten, maar de rechters noemen hier een waarde van 2 tot 4 keer zoveel.
het Europese ETS (Emission Trade System), waaronder de luchtvaart binnen Europa gereguleerd wordt, wordt door de rechters aan de kant geschoven met het eenvoudige argument dat, gezien de concrete groeiprognoses, dit in elk geval voor Oostenrijk zijn doel niet zal bereiken.

Het vliegveld en het Land Niederösterreich (dat een deel van de aandelen bezit in het vliegveld) gaan in beroep.

Eindhoven Airport
Een bestuursrechter komt in actie als burgers en instanties zich de dupe voelen van een overheidsbesluit. Bij Wenen-Swechat was dat het verlenen van een vergunning om een derde baan aan te leggen.

Op dit moment speelt bij Eindhoven Airport geen vergunningskwestie. Het aan de Alderstafel vormgegeven beleid uit 2010 wordt uitgevoerd en wat daar aan wetgeving voor nodig was, is een gepasseerd station. In 2020 zullen er op Eindhoven Airport 43000 vliegbewegingen plaats vinden.

Dat beleid loopt echter tot of t/m 2020. Daarna is er niets afgesproken. Mochten de aandeelhouders van het vliegveld (Schiphol, de provincie en de gemeente Eindhoven) de groei voort willen zetten (die overigens op Eindhoven Airport veel groter is dan in Wenen), dan vraagt dat om nieuwe juridische besluiten. Het Luchthavenbesluit en de Gebruiksvergunning zouden er voor moeten worden aangepast en dat is bestuurs-
recht.
Wenen-Swechat is een interessante precedent, vooral als Nederland tegen die tijd eindelijk een Klimaatwet heeft zoals Duitsland of Oostenrijk die hebben.

Plattegrond van Wien Swechat met beoogde derde baan.

Update dd 29 februari 2020

Naar aanleiding van een uitsprak van een Engels Hof van Beroep ( www.theguardian.com/environment/2020/feb/28/campaigners-celebrate-heathrow-ruling-as-beginning-of-the-end ) tegen een derde baan op Heathrow, heb ik nog eens nagekeken hoe het hoger beroep bij Wien-Swechat afgelopen is.

Dat is uiteindelijk in het voordeel van de derde baan uitgevallen. Na langdurig verzet is de aanleg van de derde baan goedgekeurd, maar het zal nog tot minstens 2030 duren voor die er werkelijk ligt.

Het vliegveld geeft op zijn site een tijdschema van de gebeurtenissen, zie www.viennaairport.com/unternehmen/flughafen_wien_ag/3_piste/uvp-verfahren (een UVP-verhahren is zoiets als een MER-procedure bij ons).

Een uitvoerig, en op het ook goed, verhaal is gewoon te vinden op Wikipedia. Daar staan ook verwijzingen naar relevante bronnen: https://de.wikipedia.org/wiki/Flughafen_Wien-Schwechat .

De uitspraak van de lagere bestuursrechter is uiteindelijk bij het Oostenrijks Constitutioneel Hof terecht gekomen, dat op 29 juni 2017 uitspraak gedaan heeft. Zie https://www.vfgh.gv.at/medien/Flughafen_3._Piste.de.php . Het Oostenrijkse Verfassungsgerichtshof vond de uitspraak van de lagere rechter in strijd met de Grondwet.

“Der Verfassungsgerichtshof sieht Fehler vor allem bei der Auslegung der Staatszielbestimmung des umfassenden Umweltschutzes durch das Bundesverwaltungsgericht. Es ist zwar verfassungsrechtlich geboten, den Umweltschutz bei der Abwägung von Interessen für und gegen die Genehmigung eines Projekts einzubeziehen. Aber: Die im Gesetz genannten „sonstigen öffentlichen Interessen“, die bei der Abwägung gemäß Luftfahrtgesetz zu berücksichtigen sind, müssen aus dem Luftfahrtgesetz selbst ableitbar sein.

Und eine Erweiterung dieser Interessen findet durch die Staatszielbestimmung nicht statt – weder auf Klimaschutz noch auf Bodenverbrauch. Auch ist aus dem Bundesverfassungsgesetz über die Nachhaltigkeit kein absoluter Vorrang von Umweltschutzinteressen ableitbar.”

Omdat ik geen jurist ben, geef ik hierboven de cruciale passage maar even letterlijk weer. Ik begrijp het als volgt:
Oostenrijk heeft een verklaard nationaal doel (“Ziel”) “umfassenden Umweltschutzes” , maar dat moet altijd geconcretiseerd worden met een ‘Bestimmung”. Als die Bestimmung op basis van de Luchtvaartwet plaats vindt, mogen alleen publieke belangen meegenomen worden die uit de Luchtvaartwet af te leiden zijn. En daar hoort blijkbaar het klimaat niet bij.

Verder vindt het Constitutioneel Hof dat alleen emissies gedurende de Landing and Take Off-fase meegenomen hadden mogen worden en niet, zoals de lagere bestuursrechter gedaan had, die voor de hele vlucht – een bekend discussieonderwerp.

TNO ontwikkelt warmtebatterij op basis van het hydrateren van zouten (update)

Er is behoefte aan opslagsystemen die een overschot aan warmte zomer kunnen opslaan en in de winter kunnen vrijmaken.
Die bestaan al. Warmte-Koude Opslag in de bodem is een voorbeeld, Ecovat in Uden doet het met grote watertanks en ook het Mijnwater-project in Heerlen is op dit gebied actief (zie ook Warmte in Brabant en het Mijnwaterproject )

“TNO is er, met Europese wetenschappelijke partners en bedrijven, als eerste in geslaagd een batterij te ontwikkelen die zonnewarmte in de zomer opslaat door middel van het hydrateren en dehydrateren van zouten. Het prototype is ontwikkeld en daarmee is een grote stap voor commerciële ontwikkeling gezet.” Zo begint een bericht van TNO (maart 2017) op zijn website ( de oorspronkelijke link bestaat niet meer . Nieuwe links zie onderaan dit artikel in de update).

Ook op de website van TNO, maar gedateerd 16 sept 2016, staat een interview met Huub Keizers, programmamanager Energie in de bebouwde omgeving. Dit is te vinden op https://time.tno.nl/nl/artikelen/zomerwarmte-voor-in-de-winter/ . Dit interview legt aan leken in begrijpelijke taal uit hoe het systeem werkt.

— – – –
Zomerwarmte voor in de winter

1. Wat is een warmtebatterij?
“Zoals een gewone batterij stroom opslaat, zo slaat de warmtebatterij warmte op. Zo kan zomerwarmte worden opgeslagen om er winterkou mee te verdrijven. TNO werkt in het internationaal consortium MERITS aan de ontwikkeling van een prototype van een warmtebatterij, die geschikt is voor woningen.”

2. Hoe werkt het?
“Het hart van de warmtebatterij is een groot vat gevuld met zout. Voor de liefhebbers: bij het systeem van TNO gaat het om natriumsulfide, een materiaal dat goedkoop is en ruim voorradig. Laden en ontladen van de batterij gebeurt op basis van hydratatie. De warmte die de batterij inkomt, droogt het zout. Wanneer later water wordt toegevoegd, komt de warmte weer vrij. Dit heet thermochemische opslag. Het invangen van de warmte kan bijvoorbeeld met zonnecollectoren, zoals mensen ze nu al op hun huis hebben liggen. De warmte die weer uit de batterij komt, is te gebruiken om water in een boiler op te warmen. Het warme water kan dan worden gebruikt voor de centrale verwarming of als warm water.”

“Het hart van de warmtebatterij is een groot vat gevuld met zout. Voor de liefhebbers: bij het systeem van TNO gaat het om natriumsulfide, een materiaal dat goedkoop is en ruim voorradig. Laden en ontladen van de batterij gebeurt op basis van hydratatie. De warmte die de batterij inkomt, droogt het zout. Wanneer later water wordt toegevoegd, komt de warmte weer vrij. Dit heet thermochemische opslag. Het invangen van de warmte kan bijvoorbeeld met zonnecollectoren, zoals mensen ze nu al op hun huis hebben liggen. De warmte die weer uit de batterij komt, is te gebruiken om water in een boiler op te warmen. Het warme water kan dan worden gebruikt voor de centrale verwarming of als warm water.”

3. Waar is een warmtebatterij voor nodig?
“We werken aan een toekomst waarin huizen geen energie meer verbruiken, maar zelfs energie opleveren. Het gaat dan om goed geïsoleerde, prettig leefbare en gezonde huizen, die beschikken over systemen om energie op te wekken. Dat zijn bijvoorbeeld zonnepanelen voor stroom en zonnecollectoren voor warmte. Om een huis echt energieneutraal te maken, is de opslag van energie essentieel – ook over de seizoenen heen. Bij duurzame energie zijn vraag en aanbod namelijk niet goed op elkaar afgesteld: op zonnige zomerdagen is de productie hoog en het verbruik laag, op donkere winterdagen is dat omgekeerd. Met een warmtebatterij is het overschot van de zomer ’s winters in te zetten.”

4. Wat doet TNO?
“TNO is een van de deelnemers aan het Europese samenwerkingsproject MERITS. Doel van het project is het aantonen van de technische haalbaarheid van de warmtebatterij. Behalve wetenschappers en onderzoekers van instellingen als TNO werken er ook industriële partners en het MKB mee. Het projectteam heeft een prototype gebouwd, dat nu naar Nederland komt. De technologie werkt, nu gaat het om het marktrijp maken. De komende jaren werken TNO-onderzoekers aan de verfijning van het ontwerp. Er is nog een belangrijke slag te maken om het systeem compacter te maken. Bijvoorbeeld door de energiedichtheid van het zout te verhogen en de toe- en afvoer van warmte en vocht te verfijnen. Hoe beter je dat doet, hoe kleiner het systeem wordt. Ook de levensduur en stabiliteit zijn belangrijk: de module moet probleemloos honderden keren kunnen laden en ontladen. Het belangrijkste doel is nu om de warmtebatterij kleiner te maken, liefst tien keer zo compact. Met de huidige efficiëntie zou de warmtebatterij namelijk nog te groot zijn voor in huis. We willen toe naar maximaal drie kubieke meter, zodat de batterij bijvoorbeeld in een kelder of kruipruimte past.”

5. Hoe verhoudt de warmtebatterij zich tot andere vormen van energieopslag?
“De compactheid is een voordeel; het zout kan veel energie bevatten. Nu gebruiken tuinders waterbassins om restwarmte in op te slaan. Dat werkt ook, maar dan heb je grote volumes nodig. Een ander voordeel van de warmtebatterij is dat eenmaal opgeslagen warmte niet ‘weglekt’, wat bijvoorbeeld bij de opslag van warmte in warmwaterbassins en stroom in gewone batterijen wel gebeurt. Dat betekent dat de warmte maanden opgeslagen kan blijven. Er is markt voor allerlei vormen van energieopslag, de warmtebatterij is een van de kleuren op het palet. Energieopslag zal altijd maatwerk zijn: wat in het ene huis werkt, kan niet in een ander huis, of werkt alleen goed bij opschaling naar wijkniveau. (…)

6. Wanneer is de warmtebatterij te koop?
“We hopen over zes jaar een product op de markt te hebben voor ‘early adopters’. Het is echter nog te vroeg om te praten over de terugverdientijd van de warmtebatterij. Dat hangt van zoveel factoren af. Maar het is duidelijk dat de prijs dusdanig moet zijn, dat het voor huiseigenaren interessant is. De verdere ontwikkeling van de warmtebatterij van TNO gebeurt onder andere binnen het Meerjarenplan Compacte Conversie en Opslag en het Europese project CREATE. TNO stopt dus veel energie in de warmtebatterij, om die – geheel in stijl – later terug te zien in een vernieuwende technologie voor de bouw- en energiemarkt.”

– – – – – –

Enkele punten van commentaar van mijn kant. (zie ook Warmte in Brabant en het Mijnwaterproject )

Zoals Keizers terecht zegt, zijn er verschillende vormen van seizoenoverstijgende vormen van warmteopslag, en is maatwerk nodig. Ik doe dan ook geen uitspraak over de kansen en bedreigingen van de ene opslagvorm versus de andere.

TNO streeft er naar het systeem onder de 3m³ te krijgen (maar dat is het nog niet), maar zelfs 3 kuub is voor een individuele woning al veel. Bovendien komen er waarschijnlijk extra voorzieningen bij, bijvoorbeeld aanvullende verwarming voor tapwater.
In een nieuwbouwwoning kan men misschien nog om een tank van 3 kuub heen bouwen (plus toebehoren), maar ik zie in een bestaande woning nog niet zo’n tank geïnstalleerd. Bovendien is het de vraag hoeveel dat allemaal kost.
Keizers zegt dan ook terecht dat het systeem mogelijk alleen werkt bij opschaling tot wijkniveau. Het zou dan een rol kunnen spelen bij een stadsverwarmingssysteem.
Ik zie dit verhaal als de zoveelste aanwijzing dat de verduurzaming van de bestaande woningbouw om nieuwe vormen van centrale warmtelevering zal gaan vragen.

De container op de afbeelding, waarin TNO zijn opslagtanks ondergebracht heeft, wordt verwarmd met een zonnecollector. Die wijze van verwarming is echter niet essentieel voor het project. Elke warmtebron kan ingezet worden, bijv. ook geothermie, restwarmte van bedrijven, overtollige elektriciteit uit PV-systemen, enz. Dat maakt de bruikbaarheid van het systeem groter.

Thermochemische opslag van warmte (TNO), gebaseerd op CaCl2 . De afbeelding is downloadbaar op de eerste van bovenstaande websites (onderaan).

Update dd 09 mrt 2021

Sinds de publicatiedatum maart 2017 is TNO een eind verder. De webpagina’s www.tno.nl/nl/tno-insights/artikelen/een-warmtebatterij-voor-in-huis-compact-stabiel-en-betaalbaar/ en www.tno.nl/nl/over-tno/nieuws/2020/9/doorbraak-in-ontwikkeling-warmtebatterij-voor-woningen/ geven de nieuwere informatie.
TNO is erg tevreden over de ontwikkelingen. TNO is er, naar eigen zeggen, nu in geslaagd de opslagdichtheid te verdrievoudigen naar 0,35 GJ/m3, en dat is een primeur en wereldrecord.

Een woning-exemplaar zou de grootte hebben van ongeveer een koelkast.

“Bij deze reactie komt warmte vrij. Het prototype dat TNO binnen het Europese OPZuid-project SSUSG (Sustainable Selfsupporting Urban Smart Grid) met partners heeft ontwikkeld, bestaat uit twee thermisch geïsoleerde modules met compartimenten voor het zout en voor het te verdampen of condenseren water. Het laden en ontladen van de warmte kan op deze manier in een compact apparaat dat makkelijk in een woning past.
De door TNO ontwikkelde batterij kan warmte zowel voor korte periodes als voor een heel seizoen opslaan. Zo kan in de zomer opgewekte energie worden opgeslagen en gebouwen in de winter verwarmen en van warm water voorzien. Bovendien kan de batterij tevens elektrische energie in de vorm van warmte opslaan.” aldus TNO op bovenstaande webpagina dd 09 september 2020 .

Het product van TNO is interessant, maar ik waag mij op deze site niet aan technische adviezen. Of een warmtebatterij in een concrete woning mogelijk en zinvol is, hangt van meer af dan alleen maar de batterij zelf. Zoals isolatie, leidingen, woningtype, warmteanabod en dergelijke. De warmtebatterij moet passen in een groter geheel.

Het energie-eiland van Tennet

Tennet is de staatsonderneming die ons hoogspanningsnet beheert. Dat is een taak met vele aspecten.

Op 8 maart 2017 kwam Tennet met een persbericht, dat het ging samenwerken met andere hoogspanningsbeheerders aan de bouw van een North Sea Wind Power Hub (zeg maar een energie-eiland), waarschijnlijk op de Doggersbank. Nu nog met het Deense Energinet.dk en met de Duitse dochteronderneming TenneT Duitsland, later mogelijk ook met hoogspanningsbeheerders uit Noorwegen, Groot-Brittanie en Belgie en andere infrastructuurondernemingen. Zie www.tennet.eu/nl/persbericht energie-eiland .

Op het eiland kunnen vele windparken worden aangesloten (ca 70 tot 100GW). Omdat het eiland relatief dicht bij de windparken ligt, kunnen de leidingen van de parken naar het eiland in de (goedkopere) wisselstroomtechniek worden uitgevoerd. De lange leidingen naar het land worden in gelijkspanning uitgevoerd (HVDC). Zie ook Overschakelen op gelijkstroom? . Die leidingen dienen dan tevens als verbinding van de Noordzeelanden onderling. Dat is van belang, omdat het grillige karakter van de belangrijkste duurzame bronnen zon en wind statistisch gedempt wordt door een zo groot mogelijk gebied tot één groot net te maken (het waait of schijnt altijd wel ergens wel of niet).
Bovendien kunnen op een dergelijk eiland blijvend mensen, onderdelen en assemblagehallen worden geplaatst.

De samenwerking gaat bekrachtigd worden tijdens het North Seas Energy Forum in Brussel van 23 maart 2017 (zie ec.europa.eu/energy/events/north-seas-energy-forum )

Het eiland (eventueel meerdere eilanden) gaan veel geld kosten: de komende 10 jaar ca 25 miljard Euro. Maar TenneT blijkt in staat met Green Bonds grote bedragen te kunnen ophalen. In 2016 haalde TenneT 3 miljard aan obligaties op. Die worden zwaar overtekend en vliegen dus als zoete broodjes weg.

Op dit moment is wind op zee de goedkoopste wijze van energie opwekken. De meest recente projecten zijn zelfs goedkoper dan kolen, en halen bijna de groothandelsprijs van elektrische energie (en worden dan dus financieel zonder subsidie rendabel).

Wind op zee is voor Brabant geen ver-van-mijn-bed-show. Alle windenergie, die op zee geoogst wordt, hoeft niet op het land geoogst te worden. Als Brabant op eigen grondgebied in 2050 geheel duurzaam zou willen worden, zou dat o.a vragen om 2270 windturbines met een ashoogte van 130m en 190km² zonnepanelen. Zie Duurzame energie kan zeer grote impact krijgen op het Brabants landschap . Veel wind op zee zou op het land minstens een slok op een borrel schelen.

Maximale opbrengst windturbines 7,58MW Brabant (Posad-studie)

Grootste zonnepark ter wereld in China – update

China heeft in 2016 zijn productie van zonne-energie verdubbeld.

Illustratief is de groei van het zonnepark Longyangxia Dam Solar Park, in de provincie Qinghai. De NASA heeft het gefotografeerd en er een
prijzend artikel aan gewijd. Hieronder hetzelfde zonnepark in 2013 en 2017.

Het park is nu 850MW, verspreid over 27km2. Het NASA-verhaal vermeldt niet hoeveel kWh het park per jaar opbrengt en of die 27km2 netto of bruto is.
Zo op het oog ligt het park in een woestijnachtig gebied, en de provincie Qinghai ligt ongeveer op de breedtegraad van Syrie en een heel eind boven zeeniveau. Het zal dus wel een behoorlijk opbrengen. Als ik gok op ca 1500kWh per kWp per jaar (Nederland zit op 875), kom ik uit op 0,17PJ/km2*jaar. Als dat netto is, valt het rendement eigenlijk nog een beetje tegen. Als het bruto is (dus inclusief de grond tussen de panelen), is het gunstiger.

Het NASA-verhaal is te vinden op http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=89668# .

Op het eind van het NASA-verhaal staan een stel doorverwijzingen. Eentje naar Alternative Energies van 19 januari 2017, waarin citaten van Xie Xiaoping, voorzitter van de Huanghe Hydropower Development, het staatsbedrijf achter het zonnepark. Onder andere over Trump en het klimaat:“I don’t care what Mr. Trump says – I don’t understand it, and I don’t care about it. I think what he says is nonsense.”

Lees zelf het hele verhaal maar op www.alternative-energies.net/longyangxia-dam-solar-park-in-china-is-now-the-biggest-solar-farm-in-the-world/ .

Waarschijnlijk blijft Longyangxia Dam Solar Park niet heel lang recordhouder. Verwacht wordt dat de volgende recordhouder ook in China ligt. De doorverwijzing in het NASA-artikel naar Bloomberg is interessant.
Dat is het Ningxia zonnepark, gepland in het woestijngebied in Noordwest China. Daar moet op 46,07km² (er staat niet bij of dat netto of bruto is) 2,0GWpiek gaan verrijzen, goed voor 2,73 miljard kWh per jaar (9,83PJ). Dus 0,21PJ/km² . Als dat bruto is, is dat in de stoffige woestijn een redelijk fysisch rendement.
Het verhaal meldt ook dat de zonnepanelen door hun schaduwwerking de verdamping tegengaan. Daardoor wordt het mogelijk om op de er onder liggende woestijngrond wat voedsel te verbouwen.

De Chinezen willen in 2030 20% van hun totale energie uit duurzame bronnen halen.

Overschakelen op gelijkstroom?

De aanleiding: de promotie van een ex-leerling
Onlangs is mijn ex-leerling Erik Lemmen gepromoveerd op aspecten van de vermogenselektronica (The Extended Commutation Cell). Hij is op mijn oude school begonnen op het Gymnasium, afgezakt naar de HAVO, HBO, TU Eindhoven en nu dus gepromoveerd op een onderdeel van de vermogenselektronica. Typische stapelaar, typisch briljant in natuur-
kunde en wiskunde maar niet comfortabel in ons standaard schoolsysteem. Zie je trouwens vaker bij goede mensen in mijn oude sector.
En nu heeft het gosertje van toen vier patenten op zijn naam staan of lopen, en promoveert hij. Ik mocht hem wel en hij mij wel, zodoende kreeg ik een uitnodiging.

De Extended Commutation Cell (vermogenselektronica)

Links gaat er een gelijkspanning in (bijvoorbeeld van een zonnepaneel of een accu) en rechts komt er zo ongeveer elke gewenste gelijk- of wisselspanning uit. Dat gebeurt door al die schakelaars met een razendsnel computerprogramma te bedienen (niet ingetekend). Zoiets kon al wel, maar door Erik werkt het soepeler en betrouwbaarder. Het persbericht van de TUE is te vinden op www.tue.nl/universiteit/faculteiten/electrical-engineering/nieuws/slimmere-stroomschakeling-voorkomt-stilvallen-elektrische-auto/ . De schakeling maakt de elektronica betrouwbaarder en daardoor hoeft die vaak niet meer dubbel uitgevoerd te worden. Bij een storing kan de elektrische auto vaak toch nog doorrijden. Dat scheelt allemaal een slok op een borrel. Er is dan ook grote interesse uit het bedrijfsleven.
Bovendien is het systeem integreerbaar met accu’s, waardoor accu’s individueel adresseerbaar zijn. Het wordt een flexbatterij. Niet langer is de slechtste accu bepalend is voor het eindresultaat.
De schakeling kan bijvoorbeeld ook gebruikt worden om zonnepanelen, windturbines etc aan het elektriciteitsnet te koppelen.

Gelijkstroom
Toen ik zo bij die promotie zat te luisteren, bedacht ik me dat het onderwerp van belang was voor de in vakkringen lopende discussie over
gelijkstroom- of wisselstroom. Ik wist dat die discussie bestond, maar tot nu toe had ik die nauwelijks gevolgd. Ik ken van het onderwerp dan ook niet veel meer dan de beginselen. Toch is die discussie veel politieker dan hij zo op het eerste gezicht lijkt, want het gaat over de organisatie van het elektriciteitsnet, en daarmee over de uitvoerbaarheid van
duurzame energie.

Nu hebben we een overwegend centraal elektriciteitsnet. Elektriciteit wordt opgewekt in grote centrales en top down naar de gebruikers getransporteerd.
Maar die gebruikers hebben steeds vaker windturbines of zonnepanelen. Het grillige gedrag daarvan levert bottom up stroom aan een netwerk dat daar niet voor ontworpen is. Gemiddeld kan het netwerk dat nog wel aan, maar bij heel veel wind of zon (bijvoorbeeld in Duitsland) komt de grens van het klassieke systeem vroeg of laat in zicht.

Nu kan men het bestaande net lomper en dus robuuster maken. Dat kost geld en is lelijk.

Een voor de hand liggend alternatief is om zoveel mogelijk duurzaam geproduceerde energie in het eigen huis of de eigen wijk te gebruiken, want dan gaat die energie niet meer Europa rondzwerven. Op papier moet dat kunnen, want de gemiddelde stroomvraag per huis ligt ver boven de gemiddelde eigen stroomopwekking.
Gematigde geesten zoeken wegen om het bestaande wisselstroomnet aan te vullen met een gelijkspanningsnet, radicale geesten willen zich afkoppelen en dus het bestaande net vervangen door hun eigen
gelijkspanningsnet.
Ik beperk mij tot de gematigde geesten.

Nu even een, helaas noodzakelijk, stukje natuurkunde. Wie opgelet heeft op de middelbare school, heeft daar gehoord dat er twee redenen zijn waarom wij een wisselspanningsnet hebben:
* Elektrische energie moet over langere afstanden getransporteerd worden bij een zo hoog mogelijke spanning en een zo laag mogelijke stroom, want anders wordt in de transportleiding bijna alle elektrische energie omgezet in warmte en blijft er op het eind van de leiding praktisch niets over.
* Je kunt wisselspanning wel omhoog (en omlaag) transformeren en ge-
lijkspanning niet.

Daarom staat er op de traditionele hoogspanningsleidingen 150.000 of 380.000Volt (380kV) wisselspanning.

Door het soort vermogenselektronica als waar ‘mijn’ Erik ook een bijdrage aan geleverd heeft, is de tweede bewering niet meer waar (de eerste nog steeds wel!). De 580km lange NorNedkabel van Nederland naar Noorwegen werkt op 450.000V gelijkspanning (en is 700MW).
Bij dit soort afstanden, en vooral als de kabel in zee ligt, werkt gelijk-
spanning beter. Ze noemen dat HVDC-kabels (High Voltage Direct Current). Daar liggen er inmiddels al honderden van in de wereld.

Het is dus op papier mogelijk om binnen Nederland een gelijkspanningshoogspanningsnet aan te leggen, maar omdat het bestaande wisselspanningsnet een robuust en kosteneffectief systeem is, waar miljarden in geïnvesteerd zijn, zal dat voorlopig niet gebeuren. Voor nieuwe leidingen naar ver weg gelegen buitenland, die onderweg niet afgetakt hoeven te worden, ligt dat eenvoudiger.

Maar in een nieuwbouwwijk een gelijkspanningsnet aanleggen, dat is een ander verhaal.

Gelijkspanning in de wijk (DC-Groot gelijk – boek van Eneco)

(De afbeeldingen komen uit een informatief en voor de leek redelijk begrijpbaar boek van Eneco, het ‘DC-boek Groot gelijk’, dat te downloaden is op www.gelijkspanning.org/nl/gelijkspanning/boek-groot-gelijk).

Beide systemen hebben hun voor- en nadelen, maar volgens voorstanders (aan wie enige geloofsijver soms niet te ontzeggen valt) is
gelijkstroom beter. Een aantal van hun argumenten kloppen.
* je kunt meer energie door dezelfde draad sturen (andersom geredeneerd: je hebt minder koper of aluminium nodig)
* veel moderne apparatuur werkt van binnen op gelijkspanning (radio, TV, computer), en zonnepanelen en accu’s geven gelijkspanning. Nu de moderne elektronica het mogelijk maakt elke spanning in elke andere spanning om te zetten, valt het een met minder tussenstappen met het ander te combineren want
* nu wordt gelijkspanning omgezet in wisselspanning (de omvormer van het zonnepaneel), en in de computer wordt van die wisselspanning weer gelijkspanning gemaakt. Dat geeft allemaal verlies. Op papier moet het overslaan van die tussenstappen een winst van ca 5% kunnen opleveren.
* gelijkspanning combineert soepeler met elektronische aansturing

Daar staat tegen over dat
* gelijkspanning moeilijker met een gewone schakelaar uit te zetten is en mede daardoor iets gevaarlijker is
* krachtstroom-elektromotoren (die heel veel toegepast worden voor het zware werk) alleen op wisselstroom werken (die niet voor niets ook draaistroom heet).
* er nog geen goede gelijkstroomnormalisatie is, waardoor er nog steeds verschillende gelijkspanningen rondwaren
* waardoor de ene gelijkspanning nog steeds met een tussenstap in de andere moet worden omgezet, wat ook weer verliezen geeft

Gelijkspanning in huis (DC-Groot gelijk – boek van Eneco)

De elektrotechnische vakmensen in het Eneco-boekje komen meestal op een hybride systeem uit.
Daarin is gelijkspanning goed voor het internationale lange afstands-transport.
Het nationale net blijft vooralsnog wisselspanning.
De wijk als geheel hangt aan het wisselspanningsnet, en binnen die wijk (pakweg zo groot als het huidige verzorgingsgebied van een transformatorhuisje) speelt gelijkspanning een toenemende rol. Als dat systeem in de toekomst beter uitgewerkt is, ontstaan er mogelijkheden om op een meer lokale manier met elektrische energie om te gaan. Misschien wordt de mens nog eens een ‘prosument’, zoals Jan Rotmans, nooit te beroerd voor grote woorden, dat noemt.
Ook kan het beheer van het ‘grote’ wisselspanningsnet baat hebben bij modernere organisatie van het ‘kleine’ lokale net. Dat kan in beginsel zelfs tot lokale verdienmodellen leiden.
Je ziet nu in de vakpers allerlei pilots op dit gebied langs komen – wat nog niet alles zegt, want kleine pilots worden in dit land lang niet altijd groot.
Er zijn bijvoorbeeld al heel wat pilots om woningen Nul op de Meter te maken, maar van een opschaling tot getallen die er toe doen, komt vooralsnog geen hout terecht. (zie ook SP krijgt voortgangsrapportage over Nul op de Meter – project .

Niet de, maar een toekomst
Mijn mening wordt vooralsnog verwoord door iemand die er meer verstand van heeft dan ik, namelijk Lou van der Sluis van de TU Delft in het Eneco-boek:”Gelijkspanning heeft zeker een toekomst, maar niet dé toekomst”.

Infographic over zonnepanelen

Ik kreeg een infographic aangeboden over zonnepanelen. Die hoort bij een site www.zonnepanelengids.com .
Ik vind de infographic leuk, en voor zover ik het beoordelen kan, is de informatie op de site correct en overzichtelijk gepresenteerd.

Overigens is Topaz in Californie niet meer het grootste zonnepark ter wereld (was het wel). We zijn al drie records verder. Zie het vorige artikel op deze site.

Ik heb echter geen band met deze site. Af en toe stel ik deze kolommen open voor gastauteurs. Zo ook hier.
Mochten er onjuistheden op de zonnepanelengids-site staan, dan komen die voor rekening van de beheerders van deze site.
Het is mogelijk om op deze zonnepanelengids-site gratis offertes aan te vragen. Daar sta ik dus eveneens buiten.
Omgang met de site zonnepanelengids.com is dus voor eigen risico.
—————————————————————————————

Zonnepanelen Infographic

Zonnepanelengids.com heeft een leuke nieuwe infographic samengesteld met daarin de interessantste weetjes van het moment over zonnepanelen en zonne-energie!

Landbouwkringlopen sluiten op schaal van NW Europa (3) – update

Inleiding
De provincie Noord-Brabant wil mineralenkringlopen sluiten binnen Noordwest-Europa en voorkomen dat de gassen ammoniak, methaan en lachgas worden uitgestoten. Dat is een onderdeel van het nieuwe mestbeleid, dat in die vorm terug gaat tot op de roemruchte Ruwenbergconferentie in februari 2013.

Ook de Vereniging Milieudefensie wil inperking van de landbouwkringlopen. In 2016 is de brochure uitgebracht ‘Naar 100% regionaal eiwit’ (zie milieudefensie.nl/publicaties/naar-100-regionaal-eiwit/ ). In deze brochure wordt onderzocht hoe de Europese veeteelt zou kunnen reageren als er geen eiwit t.b.v. veevoer meer geïmporteerd zou worden in de vorm van soja. De melk-actie van Milieudefensie richt zich tegen de wantoestanden die verbonden zijn aan de grote monocultures in Zuid-Amerika.

Aan een van de zijtafels van de (inmiddels afgeronde) Mestdialoog hebben vertegenwoordigers van de Brabantse Milieu Federatie BMF (waaronder ik) en van de ZLTO een paar zittingen gesproken over dit onderwerp, in aanwezigheid van deskundigen van Wageningen University Research (WUR) en onder een onafhankelijk voorzitter.

Ik heb hierover een eerder artikel geschreven vlak na de eerste zitting (zie Landbouwkringlopen sluiten op schaal van NW Europa (1) en ik heb de voorlopige eindverklaring genoteerd (zie Landbouwkringlopen sluiten op schaal van NW Europa (2) .

Daarna hebben de WUR-mensen, voor wie deze sessies ook een beetje kleuren buiten de lijntjes waren, zich ingezet om een net eindrapport van de zittingen te maken. Dat rapport is op 25 november, met een notitie van Gedeputeerde Spierings erbij, aangeboden aan de leden van Provinciale Staten. De volledige tekst is hier te vinden –> Eindrapport WLR _Sluiten van nutriëntenkringloop op het niveau van Noordwest-Europa_25nov2016 .

Overigens heeft ook het Plan Bureau voor de Leefomgeving hier in 2011 een tekst over geschreven, zie www.pbl.nl/sites/default/files/cms/publicaties/passende-veestapel-nl.pdf . Het PBL meent (zonder doelgericht onderzoek) dat zonder externe wisselwerking buiten NW Europa de huidige veestapel ‘nauwelijks’ kan, WUR meent (met doelgericht onderzoek) dat het net kan, mits een heleboel.

Een samenvatting op het niveau van Noordwest Europa
Het WUR-onderzoek herhaalt de globale conclusies waarover ik in artikel 2 al geschreven heb, maar onderbouwt dit met nieuw materiaal waaraan ik ten onrechte nog geen aandacht gewijd had.

Let wel dat WUR slechts de beperkte vraag heeft proberen te antwoorden wat er gebeurt als alleen de im- en export van veegerelateerde producten te stoppen. WUR heeft aangenomen dat er verder niet wat verandert – bijvoorbeeld het globale consumptiepatroon in ons deel van de wereld. Val ze dus niet aan met allerlei normatieve opvattingen over het eten van vlees! – want dat was hun opdracht niet.

Overzicht im- en export veeteeltproducten buitengrenzen zes landen 2014 (WUR)

Hierboven de stromen in en uit de zes landen, die gedefinieerd zijn als Noord-West Europa (Benelux, Duitsland, Frankrijk, Groot-Brittanie – toen nog).

In het model stoppen de importen van grondstoffen voor veevoer en de im- en export van dierlijke producten. O.a. zal de export naar buiten de zes landen van zuivel, eieren en varkensvlees stoppen, en de import van rundvlees uit Ierland en Argentinie.
Het stoppen van de veevoerimporten komt er op neer dat plantaardige eiwitten schaarser worden. Het systeem zal trachten zichzelf in stand te houden en gaat op zoek naar vervangers. Als de huidige netto export van granen wordt beëindigd, komt er 13 Mton (miljoen ton) beschikbaar (31,7 – 18,4, zie afbeelding). Als dat veevoer wordt, blijft er een veevoergrondstoffen over van 10Mton.

Omdat er teveel melk zal zijn en te weinig veevoer, zal een deel van het bestaande grasland weer akker worden (voor graan, vlinderbloemigen, of koolzaad), en compenseert de veeteelt dat ten dele door uit te wijken naar nu marginale gronden.

Er zullen methodes ontwikkeld worden om gft, swill (halfvloeibare voedselresten tbv varkens) en diermeel uit pluimvee en varkens, alsmede insecten, veilig aan dieren te kunnen voeren. Vanwege het risico van dierziektes vraagt dit wel aandacht.

Verder zal het aantrekkelijker worden om poten, neuzen en zo door de worst te draaien.

De systeemrespons op schaal van NW Europa

Per saldo komt er minder organisch materiaal, met daaraan gekoppeld nitraat en fosfaat, beschikbaar.
Voor nitraat heeft dat geen belangrijke gevolgen, want dat kan naar believen bijgemaakt worden (en is er nu ook al teveel).
Voor fosfaat zal het richting extra import van kunstmest gaan, en richting menselijke stront terug op het land.
Voor organisch materiaal maakt het nauwelijks uit, omdat de import zeer gering is t.o.v. de hoeveelheden die de gewassen jaarlijks op locatie produceren.

Het klimaateffect van het kappen van bos op marginale weilanden, en van het scheuren van oud grasland t.b.v. akkerbouw, zal fors zijn. Dat is het nu in Zuid-Amerika ook, naar alle waarschijnlijkheid verhoudingsgewijs nog groter. We importeren een deel van het probleem in ruil voor een verkleining van het probleem elders.

Gevolgen voor Brabant
Veehouders en mengvoerfabrikanten zullen zich moeten aanpassen aan nieuwe voerstromen.

Melkveehouders krijgen het zwaarder, want het voer wordt duurder en er ontstaan overschotten.
Varkenshouders krijgen het ook zwaarder en in het studiegebied als geheel zullen er minder varkens zijn, maar de verwachting is dat die krimp vooral in Bretagne en Zuid-Duitsland terecht zal komen omdat ze daar minder concurrerend werken. In brabant zou niet veel veranderen.

De studie heeft een aparte bijlage over de mestafzet. Het Brabantse mestoverschot is ca 60%.
De export van nitraat, dat sterk verdund in heel veel water zit, is nu al moeilijk want veel te duur, en blijft in het denkbeeldige straks even moeilijk.
De export van integrale mest en/of fosfaat naar Duitsland en Frankrijk blijft ‘vooralsnog’ mogelijk, maar is op de langere termijn niet te voorzien vanwege zaken als aanscherpingen van de regelgeving, het risico van dierziektes en de kosten/batenverhouding bij steeds verder transport.

Im- en export vanuit de zes landen naar de rest van de wereld op veegebied

Meeste Amerikanen geloven in door de mens veroorzaakte klimaatverandering

Anders dan de schijn, die door hun pas gekozen president gewekt wordt, gelooft het gros van de Amerikanen dat het klimaat verandert, dat de mens daarvoor verantwoordelijk is, dat geleerden in deze vertrouwd kunnen worden en dat er onderzoek moet worden gedaan naar duurzame energie. Dat blijkt uit de “Yale Climate Opinion Maps – U.S. 2016”, waarover de Scientific American online op 2 maart 2017 schrijft (zie www.scientificamerican.com/article/maps-show-where-americans-care-about-climate-change/ ). Het is zelfs per county uitgezocht.

Yale Opinion Map over opvatting van Amerikanen over klimaatverandering (2016)

De kaart op countyniveau en de hieronder genoemde gegevens zijn te vinden op http://climatecommunication.yale.edu/visualizations-data/ycom-us-2016/ (als je 2016 wilt hebben) en YaleClimateChange/MapPage/ (als je 2015 wilt hebben). De kaart is interactief als men hem op deze oorspronkelijke website opzoekt.

De uitslag van de presidentsverkiezingen op county-niveau

Zet er overigens ter meerdere informatie dit kaartje eens onder (rood is Trump, blauw is Clinton). De patronen lijken op elkaar. Het kaartje komt uit een ander artikel op deze site(onder aan deze pagina de link).

Hieronder het grootste deel van de vraagstelling, met bijbehorende percentages. Bovenstaande kaart hoort bij de eerste vraag.

Er zitten interessante zaken in, maar deze interpretatie is van mij (Yale neemt daarvoor geen verantwoordelijkheid, dat moet ik er bij zeggen). Dat geeft niks, want uiteraard weet ik het veel beter dan Yale ( (: ).

Californie is sowieso een relatief progressieve staat, maar heeft ook jaren van extreme droogte achter de rug.
De omgeving van Miami en de Keys, die schade beginnen te voelen van de stijgende zeespiegel, zijn bezorgder dan Florida als geheel.
De Amerikanen denken dat er (vraag 3) veel meer onenigheid tussen geleerden is dan er werkelijk is. De werkelijke verhouding onder geleerden zal eerder 97-3 liggen dan de 49-51, die de Amerikanen vermoeden. Er zijn in de VS een hoop klimaatontkenners uiterst luidruchtig actief – nog sterker, ze zitten zelfs in de regering.
Desalniettemin denken de Amerikanen in ruime meerderheid dat de klimaatwetenschappers te vertrouwen zijn – een intrigerend antwoord.

En: 82% van de Amerikanen vinden dat de overheid onderzoek naar hernieuwbare energie moet steunen.

De keuze voor Trump is dus niet dankzij, maar ondanks zijn opvattingen over klimaat en duurzame energie. De Amerikanen bleken in 2016 zelfs meer overtuigd van het veranderend klimaat dan in 2015.

Als je mijn bespiegling wilt lezen over de verkiezing van Trump, zie Over Trump en hoe het Amerikaanse leger probeert het klimaatverdrag te redden

Roet en zwavel uit straalmotoren: dat kan veel minder! (update)

Update: dit is al weer een ouder artikel. Er zijn jongere en betere artikelen op deze site over hetzelfde onderwerp

(Afbeelding te vinden op https://esd110.mit.edu/blog/black-carbon-emissions-aircraft )

De context
Tot de zorgen van de omwonenden van vliegvelden (zoals in mijn geval Eindhoven Airport) hoort het door vliegtuigen geproduceerde (ultra)fijn stof.

Straalverkeersvliegtuigen vliegen op kerosine, om precies te zijn op Jet A. Militaire straalvliegtuigen vliegen op het nauw verwante JP-8. Op Eindhoven Airport overheerst het aantal civiele vliegbewegingen.
Als men wil aansluiten bij wat bij het algemene publiek bekend is, kan men kerosine het beste vergelijken met rode diesel (zwavelhoudende dieselolie die tot voor kort verkocht mocht worden voor tractoren, boten etc). Alle diesel, die nu voor auto’s, boten, etc verkocht wordt is nagenoeg zwavelvrij gemaakt. Zo niet kerosine.

Vliegen hoort bij de menselijke activiteiten die het moeilijkst te verduurzamen zijn.
Pakweg tot 700 km kan de Hogesnelheidslijn (HSL) uitkomst bieden, en over pakweg tien jaar kan hybride-elektrisch vliegen met propellervliegtuigen uitkomst bieden voor lastig met de trein te bereiken locaties tot pakweg 1000km.
Voor langere afstanden zal het straalverkeersvliegtuig blijven bestaan en dat zal blijven vliegen op kerosine, of misschien op synthetische brandstof die voor kerosine kan doorgaan (al dan niet uit biomassa).
Op dit moment bestaat er nog nauwelijks synthetische vliegtuigbrandstof, en is het recept voor verduurzaming dus gewoon zuiniger, efficienter en minder, dus selectiever, vliegen.

Er zal dus in 2050 nog steeds gevlogen worden, heel wat meer dan nu, en dat zal voor een groot deel nog steeds met straalverkeersvliegtuigen gebeuren.
Dat roept de vraag op of de nadelen voor de leefomgeving, die die straalverkeersvliegtuigen met zich meebrengen, verkleind kunnen worden. In directe zin gaat het om geluid en luchtkwaliteit, in indirecte zin om waardedaling van woningen, gezondheidseffecten enz.
Daarnaast heeft vliegen (vooral de ongebreidelde groei) steeds zwaarder wegende nadelen voor het klimaat.

Ultrafijn stof-verdeling rond het vliegveld, 2020, alleen civiel. Bron gemeente Eindhoven.

Dit artikel gaat vooral over (ultra)fijn stof omdat dat de belangrijkste vliegtuiggebonden component van luchtvervuiling is, en omdat dat stof invloed heeft op het klimaat.

(Ultra)fijn stof (in het Engels Particulate Matter PM, dus deeltjes) bestaat uit twee hoofdcomponenten: deeltjes die afkomstig zijn van zwavel in kerosine, en deeltjes die afkomstig zijn van onvolledige verbranding van diezelfde kerosine.

Zwavel en stikstof
Kerosine mag tot maximaal 3000ppm zwavel bevatten (0,3 gewichts%), maar zit in praktijk meestal tussen de 400 en de 800ppm. (Bij benzine en dieselolie voor auto’s is de limiet 10ppm). Die ontzwaveling kan plaats vinden met gevestigde standaardtechnieken. De brandstofprijs zou 1% omhoog gaan als kerosine ontzwaveld werd tot 15ppm.
De zwavel verbrandt tot SO₂ en als dat buiten de motor in contact komt met water oxideert dat door tot SO₃ , waardoor een oplossing van zwavelzuur ontstaan is.
Als dat zwavelzuur in contact komt met ammoniak (dat vooral uit de in dit gebied overvloedig aanwezige veeteelt komt), ontstaan fijne kristalletjes ammoniumsulfaat (al dan niet met aanhangend water). Dit heet een secundary inorganic aerosol (SIA) en die maken deel uit van het (ultra)fijn stof.
Door de hoge temperaturen in de motor reageert een deel van de stikstof uit de lucht tot stikstofoxiden, die na wat omzwervingen op vergelijkbare wijze ammoniumnitraat vormt, ook een SIA uit het (ultra)fijn stof.

Hoe giftig SIA’s precies zijn is omstreden. In isolatie niet of nauwelijks, in combinatie met andere giftige stoffen misschien wel. Tot nader order houdt de wetenschap het erop dat de gemiddelde giftigheid van SIA’s gelijk is aan die van het PM2.5, waarvan ze deel uitmaken.

Voor verdere info verwijs ik naar eerdere artikelen op deze site, zie Kun je zwavelvrije kerosine kopen? En Kun je zwavelvrije kerosine kopen ? (vervolg) . Let wel dat deze artikelen al weer ruim twee jaar oud zijn!

Roet en andere onvolledige verbrandingsproducten
Dat vraagt helaas een beetje scheikunde.
Kerosine is een ingewikkeld mengsel dat uit honderden koolwaterstoffen bestaat en wat sporenelementen (waaronder dus zwavel).
Koolwaterstofmoleculen bestaan uit ketens aan elkaar geregen koolstofatomen, waarvan de overblijvende vrije plaatsen met waterstofatomen bezet zijn. Koolstofatomen kunnen met een enkele of een dubbele binding aan elkaar zitten.
Als het molecuul geen ringstructuur en geen dubbele binding heeft, heet het verzadigd (saturated). Butaan (van het butagas), nonaan (zie onder) of paraffine zijn voorbeelden.

Als het molecuul geen ringstructuur en één dubbele binding heeft, heet het een olefine. Onder als voorbeeld 1-noneen.

Als het molecuul geen ringstructuur en meerdere dubbele bindingen heeft, heet het meervoudig onverzadigd (dezelfde aanduiding als op pakjes margarine).
Als het molecuul wel een ringstructuur heeft en meerdere dubbele bindingen, heet het ‘aromatisch’. De eenvoudigste aromatische verbinding is de benzeen-zeshoek.

Benzeen is de kleinste aromatische verbinding en bouwsteen voor grotere

Zitten er twee van die zeshoeken aan elkaar, dan heet het naphtaleen.

Zitten er drie of meer van die ringen aan elkaar, dan heet het een PAK (Polycyclische Aromatische Koolwaterstoffen).

Roet bestaat grotendeels uit koolstof (vaak vermengd met aanhangende rotzooi) en heet ook wel Black Carbon.
Daarnaast kan kerosine minder vergaand verbranden/ontleden tot stoffen die nog geen koolstof zijn en nog vloeibaar. Die noemt men vluchtige aerosolen. Die kunnen of vrij in de lucht komen of als laag op het roet gaan zitten.

Sorry, maar dit college was even nodig.

Kenmerken van gangbare en synthetische vliegtuigbrandstof

Deze tabel bevat de gegevens van ‘’een soort civiele en tamelijk zwavelrijke Jet A in kolom 2), één soort militaire JP-8 die overigens ongeloofwaardig weinig zwavel bevat, en één soort synthetische brandstof FT-SPK. Kolom 4 en 5 zijn mengsels van FT-SPK met er eerste twee.
D5453 geeft het totale zwavelgehalte in ppm.

FT staat voor Fischer-Tropsch en SPK Synthetic Paraffinic Kerosine. Dat is een gevestigde techniek om uit andere grondstoffen via koolmonoxide en waterstof synthetische brandstof te maken (in dit geval dus kerosine). Het uitgangsmateriaal is in dit artikel aardgas (de Gas-To-Liquid techniek GTL), of kolen.
Er is een informatieve Wikipediapagina https://nl.wikipedia.org/wiki/Fischer-Tropschbrandstoffen .
Bovenstaande tabel komt uit een presentatie dd juni 2016 door het Southwest Research Institute (SWRI) uit Texas aan de ETH in Zürich ( www.nanoparticles.ch/archive/2016_Khalek_PR.pdf ). Er staat niet bij wat in dit geval het uitgangsmateriaal van de FT is.

Een andere publicatie (Reductions in aircraft particulate emissions due to the use of Fischer–Tropsch fuels dd 2014) is saaier en minder toegankelijk voor de leek, maar informatiever. Die komt uit het tijdschrift Atmospheric Chemistry and Physics (ACP) www.atmospheric-chemistry-and-physics.net/ . Zie voor het artikel zelf Reductions in aircraft particulate emissions due to the use of FT-fuels_acp-14-11-2014
Alle publicaties op dit gebied stellen dat het roetgehalte in uitlaatgassen van straalmotoren zeer sterk bepaald wordt door het aantal dubbele bindingen en het aantal ringen in de brandstof. In praktijk bij kerosine vooral het percentage aromaten, nog verder versimpeld hoeveel % benzeen er in de kerosine zit.

Wat het Zürichse staatje nu uitwijst, en wat ook de andere publicatie zegt, is er in synthetische brandstoffen zeer veel minder benzeen (en naphtaleen enz) zit, en dat er dus veel minder roet afkomt. Dat is in metingen te zien, bijv. onderstaande figuur uit de Zürichse presentatie van het SWRI:

Daarin slaat “Regulation” op een oude en lakse ICAO-norm die alleen over roet bij het opstijgen gaat. Het verschil tussen links en rechts geeft vooral het nut van deze norm weer, welk nut dus tamelijk klein is.

Hoe dan ook, het plaatje toont duidelijk dat veel aromaten leiden tot veel roet en vluchtige vervuiling, en dat nagenoeg geen aromaten leidt tot heel weinig idem. Vooral in de “idle” stand van de motoren (dus bijv. bij het proefdraaien of taxiën) zijn de verschillen groot.

Het artikel in ACP vindt vergelijkbare grote verschillen. Zuivere synthetische brandstof produceert ruim 4 tot 6 keer zo weinig roet als standaard JP-8 (de blend zit daar tussen in), en ook veel minder vluchtige aerosolen.
De zwavelemissies zijn bij synthetische brandstof nagenoeg afwezig.

Het effect van de vluchtige aerosolen op de lokale luchtkwaliteit in de omgeving is (volgens ACP) bij koud weer groter.

Klimaat
Het zwarte roet heeft een verwarmende invloed op het klimaat, de witte sulfaataerosolen een koelende invloed. Beide kunnen als condensatiekern gaan fungeren die helpen bij het vormen van wolken, waarvan de invloed dubbelzinnig is. Het totale effect is vooralsnog onduidelijk.

Het effect van het zwavelgehalte in de brandstof op de gevormde contrail

Behalve de FT-techniek loslaten op aardgas en kolen, zijn er ook andere technieken om aromaat- en zwavelarme biodiesel te maken. Het kan ook uit tweede generatie- biomassa (zie de eerder genoemde artikel over zwavelarme kerosine op deze site), al dan niet via een FT-route.

Er moet nog veel onderzoek plaatvinden. Het voert te ver om daar op deze plaats dieper op in te gaan.

Amazonewoud in Brazilië tijd lang beter beschermd geweest – update 05 maart 2017

De inzet voor milieu en klimaat is een harde en slepende strijd. Concrete mensen van vlees en bloed moeten die voeren en af en toe een succes is goed voor de moraal. Vandaar een verhaal dat het ergens beter gaat.

Het bekende wetenschappelijke tijdschrift Nature schrijft op 2 april 2015 over het Amazonewoud in Brazilië, dat het ontbossingstempo al tien jaar afneemt. Sceptici die aanvankelijk meenden dat de eerste zwaluw nog geen zomer betekende, hebben tot nu toe overwegend ongelijk gekregen.

De eerste credits moeten naar de Braziliaanse regering. Die neemt vanaf 2004 de zaak serieus. Satellieten zijn illegale kap gaan monitoren, corruptie is bestreden, en de handhaving (met zwaar gewapende agenten en dat niet zonder reden) is versterkt.

Credits ook voor actiegroepen als Greenpeace, die de rundvleesproductie van MacDonalds aanpakte en de boskap voor de sojaproductie. Deze benadering via de consument zet zoden aan de dijk.

Het succes neemt niet weg dat de oorzaken onder de ontbossing nog steeds bestaan. Voor grote ondernemingen is het nog steeds winstgevend om illegaal te kappen (zij het nu even wat minder), en voor kleine boeren is het de armoede.

Er is meer nodig dan alleen maar repressie. Er is ook een verdienmodel nodig bijvoorbeeld betaling vanuit de CO2 – handel voor het niet kappen van tropisch regenwoud. Nature noemt in dit verband de Noorse regering, die al een miljard dollar opzij gezet heeft voor Brazilië. Dat wordt gebruikt voor onderzoek en voor bijvoorbeeld agrarische kredieten.

Voor een sfeertekening Battle for the Amazon_Nature_02042015 , uit hetzelfde nummer.

In een artikel in de Scientific American van 19 mei 2015 (zie http://www.scientificamerican.com/article/amazon-deforestation-takes-a-turn-for-the-worse/?WT.mc_id=SA_ENGYSUS_20150521 ) staat dat na een inderdaad jarenlange verbetering sinds augustus 2014 weer een verslechtering te zien is. Dat is jammer. Neemt niet weg dat inzet buiten en binnen Brazilië jarenlang geholpen heeft. Succes moet ook gemeld worden.
Ik volg de berichten.

Niet voor niets staat er bij mijn persoonlijke introductie op de home page van deze site dat er na de publicatie van een artikel ontwikkelingen kunnen zijn, en dat het verstandig is om te kijken of er latere artikelen over hetzelfde onderwerp zijn. Voor dit onderwerp geldt dat (in dit geval helaas) ook.

Het eerste artikel dateerde van april 2015, en beschreef dus t/m 2014. Het was op dat moment waar en de positieve gedachte dat het probleem aan te pakken is, blijft waar.
Sindsdien is er van alles gebeurd in Brazilie, en dat weerspiegelt zich in weer meer boskap (zie boven). Deze afbeelding komt uit Nature van 8 december 2016.
De volledige tekst van het artikel staat hier: Deforestation spikes in Brazilian Amazon_Nature_30nov2016 . Dit artikel gaat over het gevolg.
Twee iets eerdere artikelen (een nieuwsatikel en een commentaar) gaan op de oorzaken in: Political upheaval threatens Brazil’s environmental protections_Nature_10nov2016 en Don’t bypass Brazil’s environmental protections_08 November 2016_Nature .

Wordt vervolgd.