De TU/e, het studententeam en Metalot Er is dringende behoefte aan methodes om hernieuwbaar, dus op gasloze wijze, hoge temperaturen te kunnen bereiken, en dat vereist opslagmethoden.
Een techniek wordt ontwikkeld op o.a. de TU Eindhoven in het studententeam Solid ( https://teamsolid.org/ ). Bij het project hoort een Visiedocument Iron Power ecosystem, die te vinden is op https://www.metalot.nl/kennisportal/ . Daar staat ook een haalbaarheidsstudie van TNO die voor enkele scenario’s inschat wat het kost per kWh. Enkele afbeeldingen en beweringen in dit artikel komen uit dit visiedocument.
De concretisering wordt verder aangejaagd door het kenniscentrum Metalot, een samenwerkingsverband van de TU/e, de zinkfabriek Nyrstar, de provincie Noord-Brabant en de gemeente Cranendonck.
Op 21 mei 2022 hield Metalot een Open Dag in zijn pand in Budel. Mijn vrouw en ik hebben er een dagje elektrisch fietsen tegenaan gegooid om daar te gaan kijken. Enkele foto’s komen van die open dag.
Het beginsel De techniek zit in principe simpel in elkaar.
Zoals alle opslagprocessen, heeft dit proces een voorkant waar de gebruiker zit, en een achterkant die regenereert.
Aan de voorkant van de cyclus gaat fijnverdeeld zuiver ijzer een verbrandingsreactie aan met zuurstof uit de lucht. Het is in feite de alledaagse roestreactie, maar dan extreem versneld omdat het ijzer erg fijn verdeeld is. De nettoreactie is 4Fe + 3O2 geeft 2Fe2O3 . Volgens de tabellenboeken zou dat op basis van zuiver ijzer 14,7MJ/kg opbrengen, maar omdat ijzerpoeder een mengsel van lucht en ijzer is, brengt de reactie in praktijk 7,2MJ per kg ijzerpoeder op. Ter vergelijking: de verbranding van vloeibare waterstof levert per kg 13,3MJ op en van ammoniak 15,7MJ. De verbranding haalt desgewenst met gemak het smeltpunt van ijzer (1535°C – het ijzer is tijdens het verbrandingsproces vloeibaar). In praktijk hoeft de op te warmen materie zelden warmer te worden dan 1000°C. Ter vergelijking: de universele gasbrander van de GAMMA haalt volgens de advertentie maximaal 1300°C, een acetyleenbrander om te lassen haalt 3100°C en een gasoven 280°C.
Aan de achterkant moet het ijzeroxide weer omgevormd worden tot zuiver ijzer. Dat gebeurt met waterstof (waarmee dit opslagsysteem dus een van de vele claims op duurzame waterstof is). Er bestaan hiervoor in praktijk drie systemen, waarvan de bespreking hier te ver voert. Alle opslagsystemen kennen verliezen. Je moet aan de regeneratiekant meer energie toevoeren dan er aan de gebruikskant vrijkomt. In dit geval bij elke 100MJ uit ongeveer 125 tot 140MJ in.
Benchmarktabel met andere opslagmechanismes
Voor- en nadelen en klimaat en milieu en waar de waterstof gemaakt wordt Het systeem heeft eigenlijk weinig nadelen
het systeem legt een claim op hernieuwbare waterstof
het systeem heeft omzettingsverliezen zoals alle opslagsystemen
Het voornaamste fysieke nadeel is dat ijzerpoeder zwaar is (pakweg 3kg/liter) en vast is (wat moeilijk te verenigen is met subtiele kleppensystemen), en dat het systeem groot is. Je moet er geen vliegtuig op willen laten vliegen. Het systeem is vooral geschikt voor statische en drijvende toepassingen, zoals een stoomketel (zie het eerdere verhaal over een experiment bij Bavaria op https://www.bjmgerard.nl/roestbier/ ), of bijvoorbeeld voor de backup van een stadsverwarming, of op een boot.
Het ijzerpoeder is fijn stof in de grootte-categorie van 20 – 50µm (grof stof), maar het is bedoeld als gesloten systeem. Voor de zekerheid zit er ook een HEPA-filter op, maar het is de bedoeling dat dat niet nodig is (o.a. omdat het in een mum van tijd vol zit als het wel nodig is).
Moeilijk in te schatten, maar mogelijk om en nabij neutraal, is de prijs per MWh. Mede op gezag van TNO noemt het Visiedocument voor hete stoom uit ijzer dat geregenereerd is in Saoedi-Arabië, verscheept naar Rotterdam en verder, en toegepast op industrieterrein Moerdijk, all-in op ca 9 cent/kWh. Waterstof met de pijplijn uit Saoedi_Arabië of waterstof uit de Noordzee (waarna in beide gevallen regeneratie in Nederland) komen ook op ongeveer dat bedrag. Het Visiedocument meent dat het ETS de aardgasprijs ook zal opjagen tot ongeveer 9 cent/kWh. Maar in de politieke omstandigheden van dit moment is elke prijsaanname van aardgas een slag in de lucht.
Tijdens de Open dag sprak inleider Managing Director Langereis van Metalot over transport naar en vanuit Australië. Dat om praktische redenen: Australië heeft een hoop woestijn waar je waterstof kunt maken, en heeft al een ertsoverslagstructuur (en geen geopolitieke problemen). Maar Spanje of Griekenland (als men in de EU zelfvoorzienend wil zijn) of Marokko zou in principe ook kunnen.
De mondiale waterstofprijs volgens het IEA, op basis van zon en wind op het land, op de lange termijn
Voordeel is
dat het systeem simpel werkt (o.a. omdat het bij normale luchtdruk werkt),
simpel transporteert. Het is een stuk eenvoudiger om het roestpoeder naar de waterstof te brengen dan andersom.
De grondstof is ongevaarlijk, ruim beschikbaar en gaat in beginsel onbeperkt lang mee
De eigenlijke kern van het systeem is per definitie klimaatneutraal als de waterstof met duurzame stroom wordt vervaardigd.
Om de eigenlijke kern heen zitten voorzieningen (met een modieuze term ‘ecosysteem’ genoemd) die (nog) niet klimaatneutraal zijn. Bulkcarriers verbruiken verrassend weinig energie, maar wat ze gebruiken is nog fossiel. Een lading ijzerpoeder moet eerst geprepareerd worden, en dat gaat ook nog via fossiel. Al met al brengt een GJ via de ijzerpoederroute, all-in, momenteel 11kg CO2 de lucht in (waarvan het meeste voor rekening van de boot). Voor aardgas is dat 56kg. In theorie kunnen de aanpalende voorzieningen teruggebracht worden tot bijna 0kg CO2 .
De verbranding loost geen zwaveloxide (zit niet in de brandstof)
De verbranding produceert ultra-weinig stikstofoxiden (onder andere omdat het bij atmosferische druk is). De emissiefactor is 10gr NOx/GJ (een Euro6-diesel op een gewone buitenweg zit ergens rond de 330gr/GJ
De Open Dag Inhoudelijk is hierboven alles al wel verteld. Nog wat foto’s.
Proefinstallatie voor verbranding bij Open Dag Metalot dd 21 mei 2022 in Budel. In het midden het verbrandingsvat met aan- en afvoerpijpen, het groene blok links bevat een HEPA-filter. Deze demonstratiemachine moet 0,5 tot 1,0 MWthermisch kunnen gaan leveren.
Nu schrijft Niek Brinkman, onder dankzegging voor mijn eerdere artikel, dat hij voor de provincie een viewer gemaakt die de Transitie Visie Warmte (TVW) in Brabant in kaart gebracht heeft. Ik heb dit maar als een reactie op mijn site opgevat en heb het bijgevoegde artikel grotendeels hieronder afgedrukt. Het oude warmtebronnenregister is er meteen geüpdated.
Vanaf vandaag is de ‘TVW-viewer’ toegevoegd aan het Brabantse Warmtebronnenregister. De TVW-viewer is een handige tool waarmee gemeenten, provincie en andere professionele stakeholders inzicht krijgen in de door Brabantse gemeenten opgestelde Transitievisie Warmte (TVW). “Zie het als een middel om met elkaar in gesprek te gaan over de kansen en knelpunten voor een regionale samenwerking”, aldus Niek Brinkhof, projectleider ‘TVW-viewer’ bij het Expertiseteam Warmte Noord-Brabant (ETW).
De warmtetransitie gaat richting een uitvoeringsfase nu bijna alle Brabantse gemeenten een Transitievisie Warmte hebben opgesteld. Nu de visies af zijn, is het nu tijd om ze uit te voeren. ‘De Brabantse ‘RES-regio’s’ gaan de komende periode de viewer intensief gebruiken in het onderzoek naar samenwerking en haalbaarheid bij het toepassen van alternatieve warmtebronnen,’ voorspelt Brinkhof. De viewer geeft de mogelijkheid om te gluren bij de buren.
Gluren bij de buren Wat doet de buurgemeente met hun warmtetransitievraagstuk? Denken zij gebruik te gaan maken van aquathermie of geothermie? Zitten we elkaar in de weg? Of kunnen we juist samen optrekken? Kortom: het biedt een mogelijkheid om lokaal samen te werken bij het onderzoeken van mogelijke inzet en uitvoeren van alternatieve warmtebronnen. “De viewer geeft een goed overzicht van wat gemeenten hebben gezegd over lokale ambities, alternatieve warmtebronnen en uitvoeringsgerichtheid”, aldus Brinkhof.
Brabantse Warmtebronnenregister
De TVW-viewer maakt onderdeel uit van het Brabantse Warmtebronnenregister. Deze geeft een geografisch overzicht van huidige en potentiële warmtebronnen in Brabant. In samenwerking met de Brabantse ‘RES-regio’s’ (Regionale Energiestrategie) is het Brabantse Warmtebronnenregister nu dus uitgebreid met de ‘TVW-viewer’.
Zo helpt de TVW-viewer in de praktijk Door vier samenwerkingsbijeenkomsten met de RES-regio’s West-Brabant, Hart van Brabant, Noord-Oost Brabant en Metropoolregio Eindhoven, is inzicht en overzicht gecreëerd van waar Brabantse gemeenten en hun warmtetransitievraagstuk. In de bijeenkomsten spraken zij over lokale ambities, alternatieve warmtebronnen en uitvoeringsgerichtheid. Volgens Niek wierp het direct zijn vruchten af. “Met behulp van de ‘TVW-viewer’ hebben we in deze regionale sessies vastgesteld dat er volop kansen zijn om gezamenlijk de potentie van verschillende warmtebronnen te onderzoeken. Maar ook dat er behoefte is om inzicht te krijgen in mogelijkheden en knelpunten voor regionale elektriciteit en warmte infrastructuur”.
Test de TVW-viewer
Meer informatie op de Linkedinpagina van het ETW
De TVW-viewer is ontwikkeld door het Expertiseteam Brabant in opdracht van de Provincie Noord-Brabant. Het geeft inzicht en overzicht van wat Brabantse gemeenten in hun TVW hebben opgeschreven over hun ambities en de inzet van mogelijke alternatieve warmtebronnen. Ook krijgen we een beeld in welke 157 Start- en Verkenningswijken, gemeenten aan de slag gaan.
Ik heb als woordvoerder van Milieudefensie Eindhoven aan het bestuur van de Metropoolregio Eindhoven, aan de gemeenteraden en Colleges van B&W in de 21 MRE-gemeenten, en aan de Stichting Brainport en de uitvoeringsorganisatie Brainport Development NV een voorstel gedaan om in het MRE-gebied te komen tot een georganiseerde en langdurig volgehouden campagne om een grootschalig systeem van energie-opslag in diverse vormen (elektrisch, thermisch en chemisch) op te bouwen, onder publiek of coöperatief beheer, met als speerpunt de belangen van huishoudens en de energieopslag op bedrijventerreinen.
Net in die tijd kwam, voor velen als een verrassing, de boodschap dat Tennet, de exploitant van het hoogspanningsnet, aan zijn limiet zat en voorlopig geen groot-aansluiting meer kon doen.
Kort ervoor kwam ook een memo uit van Gedeputeerde Spiering van GS NBrabant over energieopslag, zie
Het geeft aan hoe hot het item is. Het tekent echter ook de situatie dat dit memo alleen maar mogelijke technieken beschrijft (dat doet het memo overigens op zich goed), maar dat het geen woord wijdt aan bestuurlike inspanningen om van al die ideetjes één grote georkestreerde werkelijkheid te maken. Uit niets blijkt dat de overheid hier een leidende sleuteltaak voor de overheid zelf ziet. De markt zal het wel moeten doen.
UIt alles blijkt dat waar het meeste behoefte aan is, goed overheidsoptreden is waarvan de kosten voor een deel publiek zijn,en de baten ook. De huidige situatie vraagt meer om een politieke dan om een technische revolutie.
Hieronder de integrale tekst van de brief (de afbeeldingen horen niet bij de brief).
Verdeelstation aan de Eindhovense Daalakkersweg
Betreft: voorstel tot campagne energieopslag in MRE-gebied
Eindhoven, 10 juni 2022
Aan de (aanstaande) Colleges van B&W en de gemeenteraden in het MRE-gebied Aan de MRE cc aan de Stichting Brainport en Brainport Development
Tegen deze achtergrond stelt Milieudefensie Eindhoven voor om in het MRE-gebied over te gaan tot een georganiseerde en langdurig volgehouden campagne om een grootschalig systeem van energie-opslag in diverse vormen (elektrisch, thermisch en chemisch) op te bouwen.
Uiteraard is het fenomeen energie-opslag in onze Brainportregio bekend. De TU/e houdt zich ermee bezig, en zijn bedrijven die op dit gebied diensten aanbieden en de Regionale Energie Strategie (RES) in het MRE-gebied houdt zich er mee bezig. Het betreft echter steeds losse pilots en projecten, zonder veel interne onderlinge samenhang en vaak van tijdelijke aard. Men maakt op deze wijze geen meters, bereikt geen schaal- en leervoordelen en komt niet tot standaardisatie.
Milieudefensie Eindhoven stelt voor om dat campagnegewijs wel te gaan doen. Regiobreed, georganiseerd onder publieke aansturing en met inachtname van wat in Brainportverband mogelijk is (en dat is in principe veel).
Vanuit zijn achtergrond stelt Milieudefensie Eindhoven het klimaat en het belang van de huishoudens als duidelijke prioriteiten. Het is denkbaar dat een campagne, zoals hier geschetst, ook tot industriepolitieke voordelen voor de regio leidt, maar die staan voor Milieudefensie niet voorop. Voor industriepolitiek zijn andere organisaties beter toegerust. De Brainportregio moet zich met een dergelijke campagne gunstig kunnen profileren.
Een systeem om niet het stroomaanbod de vraagpiek te laten volgen, maar de vraagpiek het stroomaanbod (zet de wasmachine aan als de zon schijnt) zou materieel hetzelfde doen als een opslagsysteem, maar Milieudefensie Eindhoven ziet op dit moment niet in hoe dat campagnegewijze georganiseerd kan worden. Experimenten hiermee zijn nuttig, vooropgesteld dat het eenvoudig is en huishoudens er financieel baat bij hebben.
Het klimaat en de huishoudens kunnen veel baat hebben bij een goed regionaal opslagsysteem:
Een goed opslagsysteem verbetert de draagkracht van het elektriciteitsnet, zodat er meer hernieuwbare energie in een sneller tempo kan worden aangesloten. De omvormers in woningen slaan minder vaak af, de grote PV-systemen op bedrijfsdaken kunnen eindelijk ingeschakeld worden, en nieuwe wind- en zonneparken hoeven minder lang te wachten
Een goed opslagsysteem verbetert de draagkracht van het elektriciteitsnet, zodat de levering van stroom ten behoeve van het steeds grotere aantal warmtepompen, elektrische auto’s, inductieplaten en industriële inrichtingen tot minder problemen leidt
Huishoudens en instellingen kunnen zich financieel verbeteren, omdat er minder stroom van het elektriciteitsnet gevraagd wordt. De energie-armoede wordt er minder door. Dit geldt des te meer als de salderingsregeling afgeschaft wordt, zoals vroeg of laat zal gebeuren.
Individuele of collectieve opslag van elektriciteit en warmte in of ten behoeve van woningen bij nieuwbouw of renovatie of complexgewijze verduurzaming van woningen
Energieopslag in elektrische, thermische of chemische vorm op bedrijventerreinen, eventueel aangevuld met onderlinge energielevering binnen het terrein. In sommige gevallen vraagt dit om betere vormen van parkmanagement.
Ter financiële dekking denkt Milieudefensie Eindhoven aan o.a. het nationale Klimaatfonds en Europese fondsen, bijvoorbeeld zoals die ter beschikking gesteld worden via het Climate Neutral Cities-project. Ook moeten de te verwachten industriepolitieke voordelen in de regio leiden tot financiële bijdragen door begunstigde bedrijven, bijvoorbeeld in de vorm van gunstige aanbiedingen of in de vorm van bedrijfsinvesteringen uit eigen middelen.
Politiek en bestuurlijk wil Milieudefensie Eindhoven vooroplopende en krachtig aansturende lokale en regionale overheden, die als launching customer optreden. De schaal van de vraag is eigenlijk die van de MRE, maar gezien de bestuurlijke verhoudingen is het wellicht het beste om de uitvoering bij de gemeente Eindhoven neer te leggen, in overleg met Brainport en een goed extern bureau. Eventuele gecentraliseerde opslagsystemen worden publiek of op coöperatieve wijze beheerd.
Hoogspanningsleiding in het Dommeldal bij Eindhoven
Update 1
Op 05 augustus 2022 heeft het Eerselse gemeenteraadslid Jeanne Adriaans (Kernbeleid) vragen gesteld naar aanleiding van bovenstaand voorstel. Het zijn goede vragen. De vragen zijn hieronder te vinden
Op donderdag 21 juli heeft er een videogesprek plaatsgevonden tussen enerzijds mij en iemand anders va de Eindhovense Milieudefensiegroep, en anderzijds ambtelijke beleidsmedewerkers en procesbegeleiders van de MRE en de aangesloten gemeenten. Dat gesprek liep goed. Men is aan die kant in het geheel niet verbaasd over het voorstel. Reacties gana eerder over de organisatiewijze en de timing.
Update 3
Ik heb een gastopinie aan het Eindhovens Dagblad aangeboden over het onderwerp. Die is op 29 juli 2022 geplaatst, Zie hieronder.
Milieudefensie Eindhoven heeft in januari 2022 het voorbeeld van de Forest Green Rovers, de eerste volledig duurzame voetbalclub ter wereld, aangegrepen om voor verduurzaming van de stadions en de bedrijfsvoering van PSV en FC Eindhoven te pleiten. Het eerste bericht daarover valt te lezen op Open brief aan PSV en FC Eindhoven over verduurzaming (update met pers 13 jan 2022) . De reactie verliep vooral via de pers en die reacties zijn aan het eerdere artikel toegevoegd. Voor FC Eindhoven moet je voor zoiets ook het College van B&W hebben, want het stadion van FC Eindhoven is van de gemeente.
Na wat vertraging over en weer is het contact opnieuw opgepakt met een nieuwe brief aan de twee verenigingen (half mei), in afschrift aan hun supportersverenigingen en ook met een versie aan B&W. Naast het voorbeeld van de Forest Green Rovers werd ook het voorbeeld van de Johan Cruijff-arena aangehaald. 020 doet het in dit opzicht veel beter dan de Brainportregio 040, en dat niet alleen op voetbalgebied. De Johan Cruijff-arena heeft bijvoorbeeld een groot opslagsysteem, vervaardigd uit een heleboel oude accu’s van elektrische auto’s, de eerste laadpalen die twee kanten op kunnen laden (en een stel gewone), een energiemanagementsysteem, veldverwarming met restwarmte van de stadsverwarming, en gescheiden afvalinzameling. Geïnteresseerden zie https://www.johancruijffarena.nl/over-ons/duurzaamheid/ .
Verder is aan beide verenigingen een voorbeeld aangeboden voor een vegetarisch menu voor in de kantine en voor in de pauze van de wedstrijd.
In reactie op de tweede brief liet de Eindhovense griffie weten dat de gemeenteraad op 24 mei bepaald had dat het College van B&W een antwoord zou formuleren. Dat nieuwe College is er (dd 6 juni) nog niet, maar dat kan elk moment gebeuren. Hopelijk wordt het een constructieve brief. Verder nodigde de nieuwe directeur van het PSV – stadion, Sjors van den Boogaart, ons uit op de koffie ‘mogelijk konden ze nog zaken van ons leren‘. We gaan ongetwijfeld op deze uitnodiging in.
Wie dit onderwerp leuk vindt en op de Milieudefensielijn zit, kan contact opnemen met bjmgerard@gmail.com.
Wordt vervolgd.
Update dd 12 sept 2022:
Er heeft op 01 sept 2022 een gesprek plaatsgevonden tussen Milieudefensie Eindhoven enerzijds, en de directeur van het PSV-stadion anderzijds. Daaruit bleek dat er op verduurzamingsgebied een aantal goede zaken gerealiseerd zijn of in onderzoek zijn, maar dat die nog niet gepubliceerd zijn. De afspraak is om verder te praten.
Vegetarische voorbeeldmenu’s bij PSV. Er is ook een versie in de FC Eindhoven-layout.
Inleiding Mensen willen graag dat daken van grote utiliteitsgebouwen vol gelegd worden met zonnepanelen. Ze hopen daarmee van de noodzaak tot andere vormen van opwekking van hernieuwbare energie af te zijn. Dat is te optimistisch, maar daarover later. Deze inschatting even latend voor wat zij is, is de vraag wat er wel en niet kan op daken van grote utiliteitsgebouwen interessant. Zo ook hoe de mogelijkheden zich ontwikkelen.
Onderzoeken Dit verhaal begint met een onderzoek van RVO (Rijksdienst voor Ondernemend Nederland) wat eigenlijk de reden is waarom grote dakprojecten, waarvoor al SDE++subsidie afgegeven is, toch niet doorgaan (‘vrijval’ in onderstaande afbeelding). In verband met PV-projecten en de RES en de SDE++ betekent ‘groot’ minstens 15kWpiek (tegenwoordig grofweg 75m2 paneel).
De belangrijkste reden waarom een groot PV-dakproject niet doorgaat, is simpelweg dat het dak het niet kan dragen. Daar komt men dan blijkbaar pas na de subsidieverlening achter.
Enkele bevindingen uit de samenvatting van Systemiq:
Circa 40% van het zon-op-dak potentieel in utiliteitsbouw heeft ‘geen’ constructieve beperking; circa 45% heeft een ‘lichte’ beperking. De resterende circa 15% is ‘zwaar beperkt’ en vereist meerdere interventies.
Er zijn ‘4 gebouwtypen’ geselecteerd voor een doorrekening van een globaal constructief ontwerp: distributiecentra, agrarische bijgebouwen, (niet zware) industriepanden en oude panden.
Gemiddeld kost een interventie de categorie ‘licht beperkte daken’ 15 EUR per m2 en voor ‘zwaar-beperkte daken’ 75 EUR per m2; dit is respectievelijk ±15% en ±75% van de totale investeringskosten. Daken met ‘geen’ beperking hebben soms ook kleine interventies nodig die 1€/m2 kosten.
Het ontsluiten van het potentieel van ‘geen en licht beperkte’ daken kost tussen de €120 en 180 miljoen per jaar extra. Eventuele prijsontwikkelingen zijn niet meegenomen, zoals prijsdaling van lichtgewicht panelen.
Agrarische bijgebouwen hebben zowel een hoog potentieel (±25 TWh/jr) als lage verwachte interventiekosten (±10€/m2 ). Oude panden hebben hoge verwachte interventiekosten (±35 €/m2) en een hoog oppervlakte potentieel (±15 TWh/jr), waarbij distributiecentra & (niet zware) industriepanden een lager potentieel hebben (±5 TWh/jr) en lagere verwachte interventiekosten (±10 €/m2).
Er lag in 2020 al 2,8TWH aan grootschalige zon-PV op daken. In de gezamenlijke RESsen zit daar bovenop tot 2030 9.8TWH aan grootschalige PV in de pijplijn. De ervaring leert dat daarvan ca 60% doorgaat (5,9TWh). Door de niet- of licht beperkte daken vol te leggen, komt daar 1,1TWh bovenop. De rest gaat niet door om andere redenen dan constructietechnische. Let wel dat het hier om projecten gaat die al in de pijplijn zitten, en waarvan de SDE++subsidie dus al toegekend is.
(NB: het gaat hier om projecten die al in de pijplijn zitten en dus SDE++subsidie hebben. Dit is slechts een deel van de taakstelling)
Het advies aan de minister Vervolgens heeft TKI Urban Energy de resultaten van Systemiq ingebracht in het grotere geheel “Bouwstenen versnellingsprogramma zon op dak”. Dat adviesrapport is meegeleverd als bijlage bij de recente zonnebrief van minister Jetten en daar te downloaden ( https://www.tweedekamer.nl/kamerstukken/brieven_regering/detail?id=2022Z10098&did=2022D20571 ).
Het adviesrapport geeft een enorme veelheid aan informatie, waaruit hier alleen wat met constructietechniek van daken te maken heeft (blz 56 adviesrapport). Duidelijk is dat de belangrijkste subsidieregeling, de SDE++, niet alles betaalt en daarom niet in alle opzichten goed werkt. De regeling is ontworpen om de goedkoopste projecten het eerste aan de beurt te laten komen. De regeling neemt wel de aanschafkosten van zonnepanelen en omvormers mee, de mechanische en elektrische installatie en de exploitatiekosten, maar bijvoorbeeld niet de kosten van het versterken van de dakconstructie en van het vervangen dakbedekking en enkele andere kosten. Daardoor hebben grote projecten het bijvoorbeeld makkelijker dan middelgrote projecten.
TKI Urban Energy stelt nu voor, in samenspraak met de branche, om een subsidie te definiëren die zich specifiek richt op lichtbeperkte daken, zodat daardoor ca 5000 projecten gerealiseerd kunnen worden die samen goed zijn voor 3,8GWpiek (wat in Nederland goed is voor ca 3,4TWh. Onduidelijk is of dat inclusief of exclusief de 1,1TWh in de pijplijn is). In de categorie ‘lichtbeperkt’ kost het 15€/m2 om de dakhandicap financieel op te vangen/ Het voorstel is om dat voor 10€/m2 in de vorm van subsidie te doen, en voor 5€/m2 als eigen bijdrage. Het voorstel is om de technische vormgeving van de ingreep open te laten. Het zou kunnen dat lichtgewicht PV-panelen (die nu nog duurder zijn) concurrerend worden.
Het idee is uitgebracht als bijlage bij een voorstel van minister Jetten. Dus kans dat het realiteit wordt,
Het is, ter ontnuchtering, goed om even af te zetten tegenover welke behoefte bovenstaande stroomhoeveelheden geplaatst zijn. Zie bovenstaande link. In 2030 eist de Regionale Energie Strategie (RES) in den lande minimaal 35TWh op het land (welk aantal door de gezamenlijke regio’s vrijwillige verhoogd is tot 50TWh) en 49TWh op zee. Dat is in het Klimaatakkoord vastgelegd. Daarnaast verwacht het Klimaatakkoord 7TWh kleinschalig op daken en is er nadien aan toegevoegd ca 45TWh wind op zee ten behoeve van de verduurzaming van de industrie.
Een vaker gehoorde ambitie voor 2050 is ongeveer 200TWh zonnestroom, maar dat is met de natte vinger.
Bovenstaande getallen 3,4TWh (of eventueel 4,5TWh) zijn dus waardevol, maar PV op daken is bij lange na niet genoeg om de ambities waar te maken.
Inleiding Een van de meest problematische aspecten van de energietransitie is wat er aan materialen voor nodig is. Meer specifiek, wat er aan metalen voor nodig is. In de introtabel welke metalen in welke toepassing zitten (waarbij men chemisch een tikkie slordig is met de aanduiding ‘metaal’). Zonder neodymium geen permanente magneten voor windturbines, zonder silicium geen zonnepanelen en zonder lithium geen elektrische auto’s. Dit is een beetje kort door de bocht geformuleerd, maar op dit moment waar.
Die metalen moeten ergens vandaan komen en vaak zijn daaraan grote problemen verbonden. Ze zijn zeldzaam en/of zitten in maar in een paar landen waar we geopolitiek niet afhankelijk van willen zijn en/of er is sprake van op kolonialisme gelijkende verhoudingen en/of de winning gaat gepaard met uitbuiting en mensenrechtenschendingen en/of het landschap wordt aangetast. Overigens geldt dat voor fossiele brandstoffen vaak, mutatis mutandis, in vergelijkbare mate. Grondstoffenwinning is vaak niet probleemloos.
De Europese Commissie probeert al een tijd om de afhankelijkheid van Europa in kaart te brengen en om strategieën te ontwikkelen om de levering van kritische materialen veilig te stellen op manieren die voor de sector relatief aanvaardbaar zijn. Een voorbeeld is te vinden op de website https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/areas-specific-interest/critical-raw-materials_en . Bovenstaande kaart is ervan afkomstig (met daarop overigens ook essentiële niet-metalen als fosfor). De op deze website genoemde links zijn overigens zeer de moeite waard.
Ter verdere onderbouwing heeft de Europese brancheorganisatie van non-ferrobedrijven Eurometaux aan de Katholieke Universiteit (KU) Leuven gevraagd om de vraag, het aanbod en de toekomstige leveringsstrategie, zowel winning als recycling, in kaart te brengen. Het resultaat “Metals for Clean Energy” is te downloaden op https://eurometaux.eu/metals-clean-energy/ . De introtabel en de hierna volgende afbeeldingen zijn uit dit werk afkomstig.
Dat Eurometaux in België zit, en dat de KU Leuven een aparte studierichting heeft over recycling en grondstoffen ( https://kuleuven.sim2.be/ ), is geen toeval. België, liever gezegd Leopold, “had” de Congo en haalde daar op uiterst uitbuitende en mensenrechtenschendende wijze een groot assortiment aan ertsen vandaan, die vervolgens op de arme zandgronden in Belgisch Limburg (met uitlopers over de Nederlandse grens) verwerkt werden. Die verwerking was vroeger ook uiterst uitbuitend en mensenrechtenschendend, maar dat is sterk verbeterd (althans, in Europa). Daarover ging mijn vorige artikel https://www.bjmgerard.nl/de-belgische-non-ferro-raffinage-met-uitlopers-in-zo-brabant/ . Dit nu niet opnieuw. Dat de KU Leuven dus een Sustainable Metals and Minerals-afdeling heeft (SIM2), is dus net zo logisch als dat je bij de TU Delft waterbouw kunt studeren.
Dit diagram beschrijft hoeveel mondiaal meer van een bepaald element nodig is in 2050 dan in 2020. Dus in STEPS is in 2050 ongeveer 900% meer Lithium nodig dan het gbruik in 2020, en in SDS is in 2050 2109% meer nodig dan in 2020.
Metals for Clean Energy In het volgende kom je de termen STEPS en SDS tegen. Beide zijn IEA-scenario’s. STEPS betekent Stated Policies Scenario en SDS betekent Sustainable Development Scenario. STEPS is zoiets als wat regeringen zeggen dat ze gaan doen, en SDS is wat je zouden moeten doen om Parijs te halen.
Het rapport is intrinsiek op Business As Usual – basis: er wordt geen rekening gehouden met wezenlijk andere technische ontwikkelingen.
De studie kijkt zowel mondiaal als Europees, met de nadruk op Europees.
De reden tot de studie is wat de energietransitie vraagt, maar uiteraard bestaat er voor sommige metalen ook een bestaand gebruik voor bijvoorbeeld constructiedoeleinden (Aluminium) of chemische toepassingen. De schalen beginnen soms niet bij nul.
De studie kijkt per element in de categorieën vraag, verwerking in de EU en aanbod, en binnen het aanbod in de categorieën primaire levering (al dan niet verwerkt erts) en secundaire vering (= recycling).
Op deze wijze ontstaat een veelheid aan data, die in het kader van dit artikel niet weer te geven is. Ik geef wat voorbeelden en concentreer me in wat volgt op de recycling.
Dit diagram beschrijft de EU-behoefte aan Zeldzame Aarde Metalen (Engelse afkorting REE). Die worden vooral in magneten gebruikt. CAGR betekent dat de groeipercentages per jaar zijn (dus Neodymium in 2050 is Neodymium in 2020 * 1,102^30 ).Dit diagram beschrijft de EU-vraag naar Cobalt. Grijs (base) is wat er ook zonder energietransitie nodig zou zijn, blauw is wat de energietransitie toevoegt als er weinig-, middel- of veel energietransitiegoederen geproduceerd worden waar die cobalt in moet.Dit diagram moet als volgt gelezen worden: elk rondje is de vraag (100%). Van die vraag wordt een deel binnen de EU ingevuld met binnen-EU mijnbouw en raffinage en recycling. Wat overblijft moet van buiten de EU geïmporteerd worden en de kleurcode geeft aan hoeveel problemen men daarmee verwacht. Dus voor Cobalt in het SDS-scenario moet tot 2030 ca 80% worden geïmporteerd (en dat is een probleem), van 2030 tot 2040 ca 65% (en dat kan als als als), en van 2040-2050 ca 30% (en dat lijkt geen probleem te worden). De afname in import komt vooral van de recycling.
Maatschappelijke, klimatologische en ecologische effecten Mijnbouw is en blijft moeilijk. Men kan de eerste tijd nog niet zonder, maar het moet veel beter. Europa doet het qua mijnbouw binnen Europa op sommige gebieden iets beter dan de wereldstandaard, maar dat zegt niet heel veel. Voor mijnbouw binnen Europa gelden algemene en specifieke en algemene richtlijnen, zoals de gebruikelijke water- en Natura2000 bescherming, en er gelden ook bepalingen over restauratie van verlaten mijnbouwgebieden. Dat is iets voor ooit een apart verhaal.
Er bestaan keurmerken.
Metals for Clean Energy bespreekt deze aspecten per metaal, want elk metaal heeft zijn eigen verhaal. Voor bijvoorbeeld Cobalt geldt de volgende staat:
Recycling Veel leed kan voorkomen worden door recycling. In principe is de levensduur van metaal, indien eenmaal gewonnen en recyclebaar, oneindig. Het rapport rekent met levensduren en recyclingpercentages uit onderstaande tabel, en komt tot CO2 – besparingen door recycling t.o.v. primaire productie in de tabel eronder.
Het algemene verhaal is dat recycling na 2040 groot wordt om de eenvoudige reden dat de grootschalige opbouw van energietransitie-inrichtingen nu ongeveer begint en dat de recycling pas begint na afloop van de levensduur. Na 2040 kan recycling een fors deel van de primaire productie vervangen.
Voor het hier gehanteerde voorbeeld van Cobalt ziet het er ongeveer als hierna. De vraag stijgt alsmaar tot 2050, t/m ergens na 2030 wordt dat volledig gedekt met nieuw metaal of erts, maar vanaf dat moment groeit de recycling en gaat de netto vraag naar ‘vers’ Cobalt omlaag (maar niet tot nul).
Politieke standpunten mijnerzijds Onderstaande reeks is niet uitputtend bedoeld en bevat, gezien de focus van deze website, vooral voorbeelden uit Noord-Brabant.
Het Leuvense rapport is op basis van Business As Usual. Dat is een aanname. Men zou natuurlijk scenario’s kunnen overwegen die de vraag verminderen met drang, dwang of rantsoenering. Ook kan men actief op zoek gaan naar alternatieven. Vooralsnog zie ik dat niet in voldoende mate gebeuren. Mijnbouw heeft allerlei lelijke nadelen, maar je kunt (schat ik in) voorlopig niet zonder. Dat moet dan zo goed mogelijk gebeuren op de diverse, eerder genoemde maatschappelijke gebieden.
Bestaande en nieuwe recyclingbedrijven moeten gesteund worden met kennis en organisatie, hetgeen ook betekent dat nadelen voor de omgeving weggenomen moeten worden. Te overwegen valt om dit als een publieke taak te zien.
Tot de nadelen voor de omgeving moeten ook de vele metaalbranden gerekend worden. Veruit de meeste metaalbranden starten omdat er een niet-gesignaleerde Lithiumbatterij in de hens gaat. Vervolgens breidt zo’n brand zich enorm uit en over waarom dat gebeurt, lees je niets. Daar hoop ik nog eens een goed verhaal over te vinden. Is de samenstelling van metaalschroot veranderd? Meer lichtmetalen? Dit even terzijde.
Het bedrijf Sims Lifecycle Services in Eindhoven, in de volksmond nog bekend onder de oude naam MIREC, vloog in twee jaar tijd vier keer in brand. Het bedrijf recyclet elektronica – een onmisbare functie. Ik heb met iemand gesproken die bij MIREC gewerkt heeft. Laag geschoold personeel krijgt de elektronicakarkassen voor zich en moet daar de Lithiumbatterijen in herkennen. Dat gaat niet altijd goed en dat valt niet altijd kwalijk te nemen, want soms zitten die ingebouwd en goed verstopt. Nederland recyclede in 2021 nog geen kwart van zijn Lithiumaccu’s en een deel van de oplossing is om die dingen gestandaardiseerd en herkenbaar in te bouwen. In tussentijd zou bij MIREC bijscholing helpen en aanscherping van de procedures, en ook zoiets als een grote branddeken die over de beginnende brand heen kan vallen.
Mogelijk (dat is een implicatie van wat de TU/e zegt) komen de vele branden bij schrootverwerker AVI uit Den Bosch uit hetzelfde probleem voort.
De SP in Provinciale Staten heeft, op mijn voorstel, een motie ingediend en aangenomen gekregen waarin ingegaan wordt tegen de (soms begrijpelijke) reflexen vanuit de omgeving dat dit soort bedrijven weg moeten (wat zonder gegarandeerde hervestiging elders beëindiging van de functie betekent), en waarin gepleit wordt voor een structurele aanpak. Het geval wil dat de provincie Brabant toevallig in het begin ook trekker was van de Taskforce Afvalbranden. Zie ontwikkel-geen-reflex-tegen-recyclingsbedrijven-maar-verbeter-ze/ . Onlangs heeft gedeputeerde Lemkes-Straver, in reactie hierop, twee notities uitgebracht, een algemene over de omgang met batterijen en een specifieke over hoe het met de Taskforce Afvalbranden gelopen is. Ze had het makkelijk, want er ligt al landelijk beleid waarnaar ze alleen maar hoefde te verwijzen.
De provinciale notitie over de Taskforce Afvalbranden is een lezenswaardig document (zie hierboven). In de Taskforce zitten de Vereniging Afvalbedrijven, TLN, BRBS Recycling, de Federatie Herwinning Grondstoffen en (in den beginne) de provincie Noord-Brabant. Voor lopende Nederlandse zaken is de Taskforce bij het ministerie langs geweest (31 mei 2021). Daar heeft de Task Force aangedrongen op strengere eisen aan de brandveiligheid van Lithiumbatterijen, beperking van niet-essentiële toepassingen, eisen op het gebied van herkenbaarheid, specifieke inzameldoelstellingen, duidelijke en specifiekere communicatie over brandrisico’s bij onjuist wegwerpgedrag, en op statiegeld. Over dat statiegeld heeft overigens het gebruikelijke ja-nee gesteggel plaatsgevonden tussen afval- en recyclingbedrijven enerzijds (die niet op hun eentje voor het probleem willen opdraaien, dus ja) en producenten (nee). De besprekingen om tot een plan van aanpak te komen liepen nog ten tijde van het verschijnen van de Notitie (jan 2022).
De algemene teneur is dat het batterijenprobleem (in den breedte, dus niet alleen het specifieke probleem brandgevaar) Europese regelgeving vereist. De EC is daar ook mee bezig. Er ligt een voorstel dd 10 december 2020 voor een nieuw Europees batterijenbeleid ( Nieuw Europees batterijenbeleid ). Het kan nog wel even duren voor het voorstel in Europa aangenomen is, want er is nogal wat onenigheid. De EC-recyclingsambities zijn vergelijkbaar met die in het Leuvense rapport, maar noemen minder metalen.
Gedeputeerde Lemkes kon makkelijk antwoorden op de algemene SP-vraag over de omgang met batterijen, want er ligt al twee Kamerbrieven dd 17 december 2020 (voortgang strategische aanpak batterijen 2020) en dd 16 december 2021 ( voortgang strategische aanpak batterijen 2021 ). Bij de bron dd 2020 hoort een verkennend onderzoek inzameling li-ion-batterijen . In de laatste brief spreekt Van Weyenberg ligt (toen even Staatssecretaris I&W) de gangbare goede bedoelingen wat betreft mijnbouw en recycling uit en steunt het voorstel van de Europese Commissie. Voor draagbare batterijen, accu’s van elektrische fietsen en van auto’s bestaat al een landelijk dekkende infrastructuur, voor industriële batterijen moet die nog worden opgebouwd. Deze recycling vindt overigens in het buitenland plaats, maar Van Weyenberg heeft interesse in verwerking binnen Nederland of op zijn minst binnen de EU. Van Weyenberg meldt dat er in 2019 tussen de 211 en 605 ton lithium ion-batterijen in huishoudelijk restafval zat (waar ze uiteraard niet thuishoren). Het Verkennend onderzoek heeft geleid tot de hoofdconclusie dat de regelgeving dekkend is, maar dat er te weinig aandacht is voor het integraal veiligheidsdenken in zowel de productie- als de gebruiksfase. Dat heeft onder andere tot meer communicatie geleid (zoals in de PGS-reeks), tot het stimuleren van safe by design-ontwerpen, het actualiseren van het Bouwbesluit voor parkeergarages, een betere kenbaarheid veiligheid en regels, stimuleren van hergebruik van oude accu’s in het elektriciteitsnetwerk en de innovatieve inzet van accu’s in de gebouwde omgeving.
Vooraf Lang voordat ik met deze blog begon (dat was januari 2015) hield ik me onder meer bezig met milieukwesties rondom de non ferro-bedrijvigheid in Maarheeze en Budel, die men kan zien als een uitloper van een veel groter geheel in Belgisch Limburg. Toen ik in 1990 voor de SP in de Eindhovense gemeenteraad kwam, is de aandacht verwaterd, maar ik heb er archieven over bijgehouden.
Het onderwerp kwam weer op de agenda omdat de KU Leuven, in opdracht van de Europese brancheorganisatie voor de non ferro-sector Eurometaux, in april 2022 een studie uitbracht naar de noodzaak van diverse metalen om vorm te geven aan de zich ontplooiende hernieuwbare energie-opwekking, de beschikbaarheid van de ertsen en de daaruit na raffinage te winnen metalen, en de rol van recycling daarbinnen. Dit is een belangwekkende studie. Het onderwerp heeft een directe band met de regionale non ferro, die in feite al met dit onderwerp bezig was voor toepassingen die ook al vóór de energietransitie van belang waren. Ik ga over het Leuvense rapport zeer binnenkort een apart vervolgartikel schrijven. UPDATE: dat is te vinden op https://www.bjmgerard.nl/metalen-nodig-voor-energietransitie-_-recycling-nodig-maar-winning-voorlopig-ook-nog-en-over-lithiumaccus-en-afvalbranden/ .
Geschiedenis De metalenraffinage in Belgisch Limburg en in Budel (zink) heeft een ruige geschiedenis.
De nijverheid ontstond omdat België de Kongo (tegenwoordig de Demokratische Republiek Zaïre) als kolonie had. Het optreden van België aldaar heeft een nog ruigere geschiedenis, maar dat is een ander verhaal. In dit verband is van belang dat de Kongo (om kortheidshalve de oude naam te blijven gebruiken) een enorm rijk delfstoffengebied was en is. Het uranium bijvoorbeeld voor de kernwapens op Japan komt uit de Kongo. De Belgen hadden een gebied nodig om alle Kongolese ertsen te verwerken (‘raffineren’) en kozen daarvoor de arme zandgronden van Belgisch Limburg, waar verder toch niet veel aan te verdienen was en waar maar weinig mensen woonden. We spreken over eind 19de eeuw.
Zo ontstonden de zinkfabriek in Neerpelt en Overpelt, die de bodem in de omgeving dermate vervuilden met zink en cadmium (verhouding ca 200:1) dat de Dommel die er doorheen stroomt niet schoon te krijgen was. Inmiddels is het Nederlandse deel van de Dommel gesaneerd, maar om herbesmetting te voorkomen ligt er bij de Eindhovense wijk De Hanevoet nog steeds een zandvang die met regelmaat uitgebaggerd moet worden.
August De Winne: De arbeiders! Ziet ge, na ’t dagelijksch werk, op den steenweg voorbijgaan, mager, bleek, ontvleeschd, met hoofden als van dooden! Het zijn als zwervende lijken. Men telt er geen ouderlingen onder. Na tien of twaalf jaren in de fabriek gewroet te hebben is hun organisme geknakt. Op veertigjarigen ouderdom zijn het afgeleefde wezens, onbekwaam tot den minst vermoeiende arbeid. Zij zijn versleten, ten einde, en hunne mannelijke kracht zowel als hun geestvermogen verwelken.
Nyrstar_foto bgerard, ook wel de zinkfabriek in Budel
Gezondheidsonderzoeken in de Nederlandse grensstreek In de jaren ’80 van de vorige eeuw was er in de grensstreek veel zorg over gezondheidseffecten van de non ferro-industrie van eigen Budelse bodem, en van over de grens waaiende effecten.
In Budel is in 1979 bloed onderzocht bij kinderen op lood (loodvergiftiging was in de beginjaren een beroepsziekte onder arbeiders). Kinderen zijn gevoeliger voor lood. De provincie heeft in 1984 in Luyksgestel bevolkingsonderzoek laten doen op cadmium (een giftig en kankerverwekkend materiaal dat nieren en botten aantast). In alle gevallen was de conclusie dat er beginnende medische effecten te zien waren, maar niet in die mate dat je er ziek van werd. Er kwamen wel eetadviezen en beperkingen aan de landbouw.
Winsemius en Braks stuurden op 09 mei 1984 de notitie “Cadmium in het milieu” naar de Tweede Kamer.
Belgische taferelen In België, waar, zoals iemand het uitdrukte, het halve periodiek systeem door de lucht vloog, was de situatie veel erger. De eet- en drinkadviezen (uit eigen put, niet overal was waterleiding) waren veel indringender .
De Belgische Partij van de Arbeid (PvdA) runde een huisartsenpraktijk in Lommel, die zich sterk met deze materie bezig hield. Ik heb in 1984, vanuit de Eindhovense SP, een openbare avond in Weert belegd waar ik een van de huisartsen van die praktijk, Staf Hendrickx, te spreken had gevraagd. Ik heb er voor het blad van de SP, de Tribune (van 13 april 1984) een artikel over geschreven “Over de grens begint de Sahara” dat men hieronder kan vinden. Het heette ‘De Sahara’ omdat er door de vervuiling geen planten meer konden groeien en het zand begon te stuiven.
De Tribune 13 april 1984
Saneringsoperatie Uiteindelijk was er zowel in België als in Nederland een grote saneringsoperatie nodig.
In Nederland is die uitgevoerd door Actief Bodembeheer De Kempen, een organisatie van de provincie Noord-Brabant (samen met de provincie Limburg). De sanering van tuinen, assenwegen en dergelijke heeft geduurd van 1997 t/m 2015. Toen was het af en is de organisatie opgeheven. Het heeft minstens tientallen miljoenen gekost.
Een voorbeeld: Waterschap De Dommel heeft, samen met de gemeenten Eindhoven, Nuenen en Son en Breugel, van 2010 tot en met 2013 besteed aan het schoonmaken en herinrichten van de ernstig vervuilde Dommel.
Let wel dat deze kaarten alleen over de atmosferische depositie gaan (dus niet over oppervlaktewater en assenwegen), en dat de lagere concentratie voor een deel veroorzaakt is door uitspoeling.
Philips Maarheeze
In Maarheeze ging het om een vestiging van Philips (sinds 1954) waar coatings voor op de binnenkant van TL-buizen gemaakt werden (De T staat voor Tube en de L voor Luminiscentie). Ik werd erbij gehaald door iemand uit de omgeving omdat de sneeuw roze was. Monsters genomen, laten analyseren, de kleur kwam van cadmiumsulfide en/of -selenide en en passant bleken er ook zeldzame aarde-metalen in het poeder te zitten. De vergunning stond emissie naar de lucht toe van 600kg per jaar (maar de emissie was in praktijk veel minder). Na stennis werd de cadmiumemissie gestopt. Nadien kwam de LED-verlichting op en stopte (inmiddels) Signify de productie en kreeg het terrein een andere bestemming (bodemvervuiling nalatend, zie https://bodemnieuws.nl/cms/23019-ingrijpende-sanering-maakt-oude-philips-terrein-maarheeze-bouwrijp.html ).
Het heden Zoals uit bovenstaande bron al blijkt (die niet volledig is), wordt er in België nog steeds op grote schaal metallurgie gepraktiseerd. De grote naam is Umicore, de opvolger van de Vieille Montagne en de roemruchte Union Minière de Haut Katanga). Anders dan de bron meldt, valt Nyrstar dus niet meer onder Umicore maar onder Trafigura. Verder heeft Nyrstar meer vestigingen dan alleen in Balen (o.a. ook Overpelt). En Umicore maakt deel uit van de grotere organisatie GBL ( https://www.gbl.be/nl/portfolio/umicore ), maar hoe dat allemaal precies gelopen is, weet ik niet.
Ik ben niet a priori tegen de non ferro. Nog sterker, mijns inziens is de non ferro-industrie, met alle aanhangende problemen, onmisbaar, zowel voor traditionele producten als voor de energietransitie. Het moet alleen heel anders dan vroeger, met vergunningen die deugen en gehandhaafd worden en periodiek aangescherpt.
Er zijn succesverhalen.
Helemaal op de achtergrond het zonnepark van Nyrstar
Vroeger werkte (bijvoorbeeld) Nyrstar Budel traditioneel thermisch, met een soort hoogovensysteem waarin zinkerts opgesloten werd met steenkool. Het systeem werd aangestoken en (omdat zink een veel lager kookunt heeft dan staal) kwam het zink in de dampfase vrij en moest op een koud oppervlak condenseren. Als dan de ovens open gingen kwam een walm verbrandingsgassen en zink- (en cadmium- en looddamp) in de atmosfeer. Dat is in de wijde omgeving neergeslagen en ook de slakken zijn nog eens in de wijde regio gebruikt als verharding. Toen de ovens in 1973 afgeschaft werden ten gunste van een elektrolytisch systeem, ging er een zucht van verlichting door de regio. Er kwam geen nieuwe atmosferische vervuiling meer bij, maar de oude vervuiling lag over een uitgestrekt gebied. De nieuwe vervuiling bestond uit een waterhoudende slurrie, het jarosiet, dat vooral ontstond doordat het zinkerts met onverwerkbaar ijzer bijgemengd was. De slurrie ging in bekkens waarvan de eerste lekte. Voor de huidige vergunning is ook dit probleem opgelost door speciaal ijzerarm zinkerts uit Australië te importeren waarvoor, naar men zegt, eerst een overeenkomst met de Aboriginalbevolking moest worden gesloten. Sindsdien komen er geen nieuwe jarosietbekken meer bij en op de bestaande staat een zonnepark van ruim 40 hectare, met uitbreidingsambities tot 90 hectare. Ook na uitbreiding levert dat nog steeds lang niet genoeg op om de gevraagde 4,3PJ per jaar te dekken. De rest wordt met groene certificaten ingekocht. Inmiddels draait Nyrstar Budel voor 94% op stroom, en is die stroom 100% duurzaam. Nu hopen dat dat allemaal onder Trafigura zo blijft. Een nuttig artikel is https://www.vno-ncw.nl/forum/hoe-nyrstar-budel-een-pionier-werd-de-zink-industrie en https://www.bjmgerard.nl/co2-prijs-onder-het-eu-ets-schiet-door-de-e50-per-ton/ .
Ertsverwerking bij de Union Minière de Haut Katanga, bij Elisabethville in de Kongo
Een ander succesverhaal is Umicore, maar dit zeg ik op gezag van Thalia Verkade van de Correspondent, die er een werkbezoek gebracht heeft voor recycling van batterijen. Zie https://decorrespondent.nl/6516/hoe-een-groot-vervuilend-bedrijf-een-groene-schone-voorloper-werd/715600067292-034862bf . Het bedrijf heeft een omslag gemaakt (o.a. steeds meer recycling) en stond in 1999 lp de tweede plaats van de Dow Jones Sustainability Index , en in 2013 zelfs op de eerste plaats bij de Corporate Knights met een score van 74% (dus toch nog het nodige te doen). Zie https://www.corporateknights.com/issues/2013-01-billionaire-superheroes-issue/2013-global-100-results/ , geeft overigens ene interessant lijstje. Het bedrijf doet niet zelf meer aan mijnbouw, en ook niet meer aan zinkraffinage (verkocht). In de praktijk houdt Umicore zich bezig met het inkopen, recyclen en ‘klaarmaken’ van grondstoffen in vormen die nodig zijn voor duurzame technologie als katalysators, zonnepanelen en batterijen. De verandering was afgedwongen a) omdat president Mobutu Sese Seko van Congo de mijnen van Union Minière nationaliseerde, b) omdat in de jaren zeventig Europese regelgeving het bedrijf vervolgens tot veel schonere productietechnieken in de eigen regio dwong en c) vanwege de eeuwige conjunctuurgevoeligheid van grondstoffen: als je alleen daarin handelt, kun je maar weinig doen tegen crises en slapte op de wereldmarkt.
Er moet veel, maar er kan blijkbaar ook veel. Maar te verwachten is dat er ellende overblijft, bijvoorbeeld in de mijnbouw. Daar moet nog meer en de vraag is wat er kan. Ik weet daar te weinig van en laat de vraag nu open.
De provincie Noord-Brabant is bezig met de opbouw van een provinciaal dataportal. Dat is te vinden op https://dataportaal.brabant.nl/ . Op dit moment (26 april 2022) zitten er energie- en mobiliteitscijfers in. Het lijkt de bedoeling dat er ook economie-, milieu-, ruimtelijke ordening- en samenlevingscijfers in gaan komen. De portal wordt vier keer per jaar geactualiseerd en is nog in staat van opbouw.
Voor sommige categorieën moet je inloggen. De daartoe benodigde account kan aangemaakt worden met een email naar platformenergie@brabant.nl . Alles is gratis.
Bij mobiliteit vind je bijvoorbeeld de Brabantse Staat van de mobiliteit (dd 26 april 2022).
Bij Energie zit achter de inlog bijvoorbeeld Energie tactisch de “Energiemonitor”, die GS op 15 maart aan Provinciale Staten hebben aangeboden. Voor de aanbiedingsbrief zie
De Monitor hoort bij de provinciale Energieagenda 2019-2030 en de Uitvoeringsagenda Energie 2021-2023 . welke publicaties vanaf de home page van de Energiemonitor downloadbaar zijn.
De provincie wil de Brabantse vraag naar energie terugbrengen van 280PJ/y in 2016 naar 240PJ/y in 2030 . Zie de volgende figuur, waarin de besparing wordt onderverdeeld naar categorie. Merk op dat het railverkeer, de binnenvaart en het luchtverkeer niet meegenomen zijn. Ter vergelijking: het huidige energieverbruik van Eindhoven Airport is ongeveer 2,4PJ. Het energieverbruik van de militaire luchtvaartactiviteiten in Brabant is onbekend. Ter vergelijking: het stroomverbruik van de NS over heel Nederland is in normale tijden ongeveer 5PJ/y (welk bedrag geheel duurzaam wordt ingevuld).
De provincie wil daartoe in 2030 88PJ/y halen uit wind op land en zon (was in 2016 6PJ/y), 7PJ/y uit wind op zee, en 25PJ/y warmte uit duurzame bron. Aldus de Energieagenda 2019-2030 . Bij elkaar 120PJ/y duurzame energie in 2030, goed voor de helft van de vraag.
Op de verticale as op de home page van de energiemonitor staat een indeling naar categorie (dezelfde vier als hierboven), op de horizontale as een verbijzondering naar verschillende thema’s. In de afbeeldingen hieronder staan als voorbeeld afgedrukt:
het thema “Regionaal”. Met ‘regionaal’ worden de vier Brabantse RES-regio’s bedoeld.
Het thema warmtebronnen gebouwde omgeving
De Regionale Klimaat Monitor van het Rijk
Er bestaat al een Regionale Klimaat Monitor van het Rijk. Die is te vinden op https://klimaatmonitor.databank.nl/dashboard/dashboard . Ondanks de naam is het eerder een energiemonitor dan een klimaatmonitor. Deze monitor wordt ook wel eens als semi-officiële bron in overheidsplannen gebruikt. Het is een goede bron met zeer veel informatie.
Net als in de provinciale database zijn de gegevens uit allerlei bronnen bijeen geschraapt (maar omdat de landelijke monitor langer bestaat, zijn dat meer bronnen). Er bestaat niet zoals een centraal register waarin elke PetaJoule of TWh wordt bijgehouden. Er zit dus een zekere foutenmarge in, maar dat maakt ze niet onbruikbaar.
Op energiegebied kan de landelijke site meer, en heeft een groter oplossend vermogen (tot op buurtniveau). Dit is bijvoorbeeld een overzicht van de maandelijkse energielasten (2020, €) per Eindhovense buurt, te vinden op https://klimaatmonitor.databank.nl/content/wijken-en-buurten (en dan de TAB ‘wijzig gebied’) en op de home page onder ‘wijk- en buurtgegevens’:
Je kunt op de home page voor dezelfde gemeente (in casu Eindhoven) de grafiekjes voor hernieuwbare en voor alle energie aanklikken en dan krijg je dit:
Hernieuwbare energie Endhoven 2019
Alle energie Eindhoven 2019
De onderste drie lijnen zijn links en rechts vergelijkbaar, de bovenste lijn links is de som van de onderste drie.
Zodoende vind je dat in 2019 Eindhoven in totaal aan energie verbruikte 17,169PJ (dat is exclusief de snelwegen), waarvan 1,688PJ hernieuwbaar werd opgewekt. In 2019 was hernieuwbare energie 9,8% van alle energie in Eindhoven.
Je kunt die exercitie herhalen met bijvoorbeeld de provincie als geheel (niet met een afbeelding getoond). In NBrabant werd in 2019 hernieuwbaar opgewekt 25,689PJ op een totaal van 239,351PJ (dat is exclusief de snelwegen). In 2019 was hernieuwbare energie 10,7% van alle energie in NBrabant.
Op dezelfde wijze zit Tilburg op 6,9% hernieuwbare energie.
Afsluitend Als je nou eens wilt weten hoe de dingen echt zijn, naast je mening over wat er allemaal politiek gewenst is, moet je er eens in dit soort monitoren gaan rondneuzen. Er is nog veel te doen en het dient het klimaat niet om allerlei opwekvormen vanwege bijzaken of bijgeloof af te schieten.
Milieudefensie had op 11 juni 2022 zijn halfjaarlijkse Algemene Leden Vergadering (ALV). Ik had daarvoor drie moties ingediend, A, B en C. Alle drie hebben te maken met de concretisering van de klimaatstrijd door een goede koppeling van hernieuwbare energie in de Milieudefensiestrategie op te nemen. Tot nu toe is die opvallend afwezig.
Zonnepark Bockelwitz-Polditz aan de Mulde (Dld) (foto bgerard)
(Dit park telt 14000 panelen, samen goed voor 3,15MW piek, en was daarmee in 2010 het 130ste park van Duitsland).
Hier de belangrijkste argumenten voor en tegen en de uitslag van de stemming. Voor dit laatste is het van belang te weten dat 1001 leden van Milieudefensie voorafgaand aan de ALV digitaal gestemd hadden, en 17 tijdens de ALV op papier. Het overgrote deel vna de leden moest het doen met wat er zijdens mij en zijdens het bestuur op papier stond.
Motie A wil dat Milieudefensie steun aan de Regionale Energie Strategieën uitspreekt (en dus ook de kwantitatieve verplichtingen steunt) en naar situatiegebonden invulling streeft.
In reactie hierop stelde het bestuur van Milieudefensie dat men het dictum zag als ondersteuning van het eigen beleid, en dat dictum bolletje 3 al uitgevoerd was via de zeer recentelijk ontwikkelde website www.samenvooronzeleefomgeving.nl en via een, eveneens zeer recentelijk ontwikkelde, eigen toolbox over de omgevingswet (waarbij men dus aangenomen heeft dat die er inderdaad komt). Dit nu bleek onvoldoende als je op genoemde plaatsen ging kijken. De MilDef-toolbox is op zich een goed verhaal hoe je moet werken met de Omgevingswet, maar het is precies wat het woord zegt: een verzameling technieken en niet meer dan dat. Het geeft geen richting aan inhoudelijk denken. Straks weet een Mildef-afdeling precies hoe ze een windpark moeten tegenhouden, maar niet waarom ze dat wel of niet zouden moeten willen, of eventueel onder welke voorwaarden. De toolbox bevat geen inhoudelijkheden over wind- en zonneparken. De website www.samenvooronzeleefomgeving.nl zegt wel wat over wind- en zonneparken, maar dat blijft weinig, vaag en met tegenzin. Voor de website werkt Milieudefensie slechts samen met de natuurorganisaties en die vinden hernieuwbare energie meestal vooral een noodzakelijk kwaad. Daarmee beschermen ze mogelijk op korte termijn de natuur of de menselijke beleving daarvan, maar op de langere termijn doet de klimaatschade meer kwaad als het korte termijn-beleid goed doet. Mijn stelling is dat het bestuur van Milieudefensie met samenwerking met alleen maar natuurorganisaties zijn bondgenoten uiterst selectief kiest, en de complete wereld van bijvoorbeeld de energiecoöperaties compleet buiten beschouwing laat. Zodoende krijg je uiterst eenzijdige beoordelingscriteria. De leden van Milieudefensie steunden mijn motie met 94,7% van de stemmen.
Motie B wil dat Milieudefensie op landelijk niveau het gesprek aangaat met de koepel van energiecoöperaties om te kijken of deze partijen in positieve zin iets voor elkaar kunnen betekenen.
In reactie hierop stelde het bestuur dat het mijn opvatting deelde – ook al blijkt dat in praktijk tot nu toe uit niets. Als je voor de gein op de website van Milieudefensie de zoekterm “energiecoöperatie” invult, krijg je twee treffers van jaren oud en eentje die niks zegt – op de complete site. Hte bestuur stelt dat het de taak van de overheid is om het klimaatbeleid uit te voeren. Maar het probleem daarmee is dat als die overheid dat gaat doen (zoals in de RES-sen), ze op het terrein van de afdelingen van Milieudefensie komt – die er, zo blijkt, massaal of geen raad mee weten of helemaal niets mee doen. En, merkte het bestuur op. in de motie stond niet wat Milieudefensie moest gaan doen als het gesprek plaatsgevonden heeft – wat ik logisch vind, want je schrijft aan een open gesprek geen uitkomst voor. Hoe dan ook, het bestuur nam de motie over. De leden van Milieudefensie steunden mijn motie met 97,0% van de stemmen.
Motie C wil dat Milieudefensie het probleem onder ogen ziet dat verschillende ambites, die ook binnen Milieudefensie van waarde worden geacht, zowel elkaar versterkende als elkaar bevechtende ruimtelijke claims met zich meebrengen, en wil dat Milieudefensie een ruimtelijke visie ontwikkelt die afdelingen en OK-groepen in hun lokale en regionale werk kunnen hanteren.
Het bestuur stelde zich blijkbaar de vreselijkste tijdsinvestering voor als het een dergelijke ruimtelijke visie moest maken. Hoeft niet, ik wil het zelf nog wel doen. Ik heb benadrukt dat de visie voor intern gebruik bedoeld is en niet dient om bijvoorbeeld met het PBL te concurreren. Nederland stikt van de spanningsvelden: natuur, grondwater, oppervlaktewater, woningbouw, waterberging, energieproductie. Mijns inziens zijn de sleuteltermen multifunctioneel grondgebruik en verstandige compromissen (zie https://www.bjmgerard.nl/bomen-planten-of-zonneparken-aanleggen/ ). Zie bijvoorbeeld ook https://groenkennisnet.nl/nieuwsitem/zonneparken-ten-koste-van-biodiversiteit-1 Maar je kunt in die spanningsvelden alleen met overbruggende gedachten opereren als je er wat van weet. Bij een zonnepark bijvoorbeeld aan welke knoppen je draaien kunt: netto-bruto, hoge of lage opstellingen, Oost-west of zuidgericht of vertikaal, etc. Dat wisselt van situatie tot situatie (zie bijvoorbeeld https://www.bjmgerard.nl/solarecoplus/ ). Vandaar wat ik een ‘ruimtelijke visie’ genoemd heb, maar wat mogelijk een verkeerd begrepen term is. Lijkt me typisch iets voor een gesprek met de energiecoöperaties en met bijvoorbeeld Wageningen. Het bestuur ontraadde de motie met vette letters. De leden van Milieudefensie steunden mijn motie met 49,3% van de stemmen. Deze is dus net afgewezen. Veel maakt het niet uit, want vroeg of laat moet het bestuur er toch aan geloven. Milieudefensie is meer dan alleen maar een top down-campagneorganisatie en zal vroeg of laat ook op lokaal niveau wat moeten willen.
Mierenzuur, waterstof en stroom Mierenzuur is een alledaagse stof. Mieren verdedigen zich ermee, maar het zit, samen met andere stoffen, ook in bijvoorbeeld brandnetels en wespen. Chemisch gezien is het het kleine en iets aggressievere broertje van azijn. Heel lang geleden werd de stof gedestilleerd uit massa’s mieren, maar het gaat al lang anders. Hierover zo meteen meer. Maar hoe dan ook en mogelijk met de dierenliefhebbers in gedachten, heeft men voor mierenzuur (met een onbekend toeslagstofje) de nette fantasienaam hydrozine bedacht. Op zijn Engels heet mierenzuur formic acid .
Trailer met ene mierenzuuropstelling achter een stadsbus vna Van de Leegte
Op de TU/e werkte het “Team FAST (Formic Acid Sustainable Technologies)” met de stof. In december 2018 was een en ander zo veelbelovend, dat het studententeam als startup verder ging als startup onder de naam DENS. Een van de projecten van toen het nog een studententeam was, was dat ze een stadsbus van Van de Leegte aanvulden met een Range Extender (REX) in een aanhangwagen en die werkte op mierenzuur. ( https://www.tue.nl/en/news/news-overview/07-07-2017-how-to-power-a-bus-on-formic-acid/ ).
DENS zit nog steeds op de Automotive Campus.
Het cycluskarakter van mierenzuur (idealiter) De productie en het verbruik van mierenzuur verlopen cyclisch:
De kringloop heeft een linkerkant en een rechterkant.
Je haalt ergens CO2 vandaan (kan op allerlei manieren), je koppelt dat onder toevoer van energie op aanvaardbare wijze aan waterstof, en er ontstaat mierenzuur. Dat is een vloeistof met een energiedichtheid van ongeveer vier maal die van een batterij. Dat is overigens voor een ‘brandstof’ nog steeds laag. Die vloeistof kun je in een tank gooien, over de juiste katalysator laten lopen en dan komt die waterstof (alsmede de oorspronkelijke CO2 ) er vanzelf weer uit, waarna die waterstof (bij DENS) gebruikt te worden in een brandstofcel. Daar komt dan weer stroom en water uit en op die stroom draait een elektromotor.
Men kan op deze wijze bereik mierenzuur naar believen zien als een comfortabele vorm van energieopslag of van waterstofopslag. Een liter van het spul kan 52 gr waterstof opslaan.
Het cycluskarakter van mierenzuur (in praktijk) Het probleem is dat DENS en de TU/e vooral de voordelen benadrukken. Aan de rechterkant van de cyclus is het mooi weer. Inderdaad is het proces stil en schoon in het gebruik en vloeibare energiedragers werken erg handig.
Het is veel moeilijker om bij DENS of de TU/e iets over de linkerkant van de cyclus te vinden, en daar zit bij dit soort toepassingen meestal de zwakke plek. Bij DENS vind je slechts, na enig zoeken op de website, dat DENS zijn mierenzuur inkoopt bij Fulltank ( https://fulltank.nl/nl/overige-brandstoffen/hydrozine/ ). Bij die firma vind je evenmin informatie over waar hun mierenzuur vandaan komt.
Bij de TU/e wordt slechts zeer in het algemeen duidelijk dat het een elektrochemisch proces is. Je hebt water nodig, uiteraard CO2 , groene stroom en katalysatoren. Een cyclusrendement is niet te vinden (hoeveel % van de oorspronkelijke groene elektrische energie na de brandstofcel terug te vinden is. Omdat groene stroom vooralsnog schaars is, is het voor de verdelingsprioritering wel van belang dit rendement te kennen.
De TU/e heeft wel een studentengroep die met de elektrochemische productie van mierenzuur bezig is ( https://www.teamrenewco2.com/the-technology ), maar ook daar geen getallen en publicaties.
Uit de literatuur blijkt dat er veel recente research is. Een Life Cycle Assessment uit 2018 is te vinden op https://core.ac.uk/download/pdf/158329068.pdf en roept nogal wat twijfel op. Wil men tot een Carbon Footprint komen die zin heeft (lager dan die van het gangbare fossiele alternatief), dan moet er nogal wat gebeuren. Met name de opwaardering van het in relatief lage concentraties in water gevormde mierenzuur tot commercieel bruikbare concentraties vroeg (althans t/m 2018) erg veel energie (hetgeen een laag cyclusrendement met zich mee brengt).
Dit terrein is mijn specialiteit niet. Het is mogelijk dat er sinds 2018 technische doorbraken geweest zijn. Ik zie ze niet in de literatuur, maar mijn kennis van de relevante literatuur op dit gebied is beperkt. Vooralsnog geef ik DENS, vanuit duurzaamheidscriteria redenerend, het voordeel van de twijfel. En ik vind dat de TU/e in dit soort toepassingssituaties een reëel beeld aan de buitenwereld moet geven.
De generator DENS heeft een verplaatsbare generator op hydrozine gemaakt die gebruikt kan worden in plaats van een dieselgenerator. Op zijn minst is dat voor de omgeving een stuk aangenamer.
Voor sommige toepassingen is de generator ideaal: op bouwplaatsen waar geen elektriciteit is, bij festivals, of als bijvoorbeeld een flat vanwege een verbouwing tijdelijk zonder netaansluiting zit.
Als ik het zelf moet inschatten (mede gezien de vooralsnog lage cyclusrendement) is de generator een nicheproduct voor vooral tijdelijk gebruik in specifieke omstandigheden. Er is overigens niets mis met een nicheproduct als het binnen zijn beperkingen ingezet wordt.
