Uit WikiMobi
Coal.jpg
41.411 bytes
Drilling of blastholes...
325.869 bytes
Stoomboot 2.jpg
29.341 bytes
Kolen bestaan uit afzettingen van plantenresten, en ontwikkelt via veen uiteindelijk naar grafiet. Dit gebeurt onder een toename van temperatuur en druk. Bij de Romeinen was al bekend dat steenkool als brandstof bruikbaar was. Omdat hout veel makkelijker te verkrijgen was werd het niet veel gebruikt. In de 13de eeuw begon men steeds meer kolen te gebruiken, met name door de houtschaarste, en werden er mijnen aangelegd. Ook in Nederland werd volop gebruik gemaakt van steenkool. Kolen werden ook gebruikt in de transportsector, bekende voorbeelden zijn de stoomlocomotief en de stoomboot. De eerste stoomlocomotief werd begin 19de eeuw gebouwd en beleefde hoogtij dagen aan het eind van deze eeuw. In de stoomboot werd aanvankelijk (halverwege 18de eeuw) steenkool gebruikt als brandstof. Later werd dit vervangen door olie vanwege de vervuiling die steenkool teweegbracht.
Tot de jaren '60 werden vele huishoudens verwarmd met kolenkachels. Toen in de jaren '60 de kolenmijnen steeds onrendabeler werden en men liever overging op aardgas in woningen (omdat een kolenkachel meer werk en oplettendheid vroeg) kwam in 1974 een einde aan de steenkoolwinning in Nederland. Het grootste nadeel van de energieproductie uit steenkool is de CO2 uitstoot.
Meer informatie over: Steenkolenmijn in Limburg 1919
The media player is loading...
Tegenwoordig worden kolen nog op grote schaal gebruikt in energiecentrales. De kolen worden vermalen en vaak samen met biomassa verbrand in een ketel. De warmte van dit proces zet water om in stoom, die een turbine aandrijft. De turbine zit gekoppeld aan een generator die elektriciteit opwekt en aan het elektriciteitsnet levert. De stoom condenseert in de condensor met behulp van koelwater weer tot water. Het water kan nu opnieuw worden gebruikt. De rookgassen die bij het proces ontstaan gaan eerst door een katalysator, en daarna door een rookgasontzwavelingsinstallatie. De zwavel wordt omgezet in gips.
Voor meer informatie: Hoe werkt een kolencentrale
Voor meer informatie: Biomassa in kolencentrales
Nederland wil z’n kolencentrales uitbreiden met 3 tot 5 centrales. We zijn dan voorzien in elektriciteitsbehoefte en onze afhankelijkheid van andere landen neemt af. Met de bouw van nieuwe centrales moet de efficiëntie omhoog en deels de oude centrales worden vervangen.
Inhoud |
Definitie
Kolen zijn een fossiele energiebron en bestaan uit afzettingen van plantenresten die in het verleden zijn gevormd. De plantenresten zijn onder hoge druk en temperatuur samengeperst tot koolstof.
Grondstoffen en leefomgeving
Gebruik grondstoffen
In Nederland werd in Limburg tot in de vorige eeuw kolen gewonnen. Momenteel importeert Nederland uit o.a.: Australië, Zuid-Amerika, Zuid-Afrika, Azië, Noord-Amerika en Oost-Europa. Met name wordt steenkool gebruikt in kolencentrales, maar ook bruinkool wordt nog verstookt. Het transport van de kolen vindt voornamelijk plaats door middel van grote bulkschepen.
Kolen worden in Nederland onder andere gebruikt in kolencentrales. Deze kolen worden wereldwijd gewonnen en zijn in grote hoeveelheden beschikbaar. De schatting is dat de voorraad kolen genoeg is om nog enkele honderden jaren te voorzien in de huidige behoefte. Bron: Kolengebruik in de wereld
[Draag bij aan het uitwerken van dit onderwerp, deze tekst graag aanvullen met informatie over: LCA van kolencentrales]
Emissies
De winning van kolen leidt tot de emissie van broeikasgassen (o.a. methaan) en (fijn)stof. Daarnaast produceert een (conventionele) kolencentrale CO2. Bij de verbranding van 1 kg steenkool komt 2,6 kg CO2 vrij. Wordt daar de CO2 bijgeteld die het transport, het winnen en opslaan ervan produceren, dan komt de uitstoot op zo’n 3,1 kg CO2 per kg steenkool. Bron: Wikipedia
De kolencentrale EPZ probeert alle schadelijke emissies zoveel mogelijk te beperken. Zo worden stikstofoxiden omgezet in stikstof (natuurlijk bestanddeel van lucht) en zwaveldioxide wordt in de ontzwavelingsinstallatie omgezet in gips dat gebruikt wordt als bouwmateriaal. Als de rookgassen de schoorsteen uitkomen zijn ze voor 90% ontdaan van verzurende bestanddelen en voor 99,5% ontdaan van fijnstof. CO2 en waterdamp blijven over. Momenteel wordt onderzocht of ook deze bestanddelen gerecycled kunnen worden. Bron: EPZ
Bij het transport van kolen vinden emissies van CO2, SO2 en NOx plaats. In de hele kolenketen (van winning tot energielevering) wordt ongeveer 10% van de broeikasgas emissies uitgestoten in de transportketen. Bron: ECN Door bijstook van biomassa en CO2-afvang en opslag kunnen de emissies beperkt worden.
Omgevingsbelasting
De winning van kolen kan leiden tot landschapsvervuiling.
Met name de winning van bruinkool gaat gepaard met landschapsvervuiling. Steenkool zit vaak diep in de grond, tot wel honderden meters. Bruinkool daarentegen ligt vaak aan de oppervlakte en wordt verkregen door er met graafmachines te graven. Onder andere in Duitsland moesten zelfs hele dorpen verdwijnen, doordat er veel bruinkool onder lag. Ook kan deze bruinkoolwinning invloed hebben op het grondwaterpeil. Dit is nadelig voor bijvoorbeeld de boeren die er in de buurt hun landbouwgrond hebben. Bron: Bruinkoolwinning in Duitsland
Over smaak valt niet te twisten, maar veel mensen zijn het er over eens dat kolencentrales niet mooi zijn en zeer weinig mensen zouden er vanuit hun huis zicht op willen hebben (het NIMBY principe). Bij andere energiebronnen zoals windmolens, is dit ook wel het geval. Windmolens zijn echter wel een voorbeeld van innovatie en duurzame ontwikkeling, waardoor het sneller geaccepteerd wordt.
Toekomst
Een zorg die over de nieuwe kolencentrales word geuit is dat deze inflexibele centrales (je kunt ze niet even uit zetten) de “basislast” gaan leveren waardoor er op de elekriciteitsnetten minder mogelijkheden zijn voor windenergie en zonne-energie (die worden dan “weggedrukt”).
In 2012 zal een nieuwe kolencentrale op de Maasvlakte, de ‘Powerplant 3’ opgeleverd.
Voor meer informatie: Power plant 3
Voor meer informatie: Kolencentrale Maasvlakte
The media player is loading...
Om de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer (door onder andere het verbranden van kolen) te verminderen, worden verschillende studies uitgevoerd. Een van deze studies is de opslag van CO2 onder de grond, bijvoorbeeld in lege aardgasvelden.
Voor meer informatie: CO2 opslag in Barendrecht
In Barendrecht is in november 2009 groen licht gegeven voor beperkte CO2 opslag. De ministers van VROM en Economische Zaken vinden dat is aangetoond dat CO2 opslag in de lege gasvelden onder de wijken Carnisselande en Ziedewij veilig kan plaatsvinden. Bron: VROM
Politiek, sociaal en economische factoren
Politieke en sociale factoren
Er zijn plannen van vier grote energiebedrijven voor nieuwe kolencentrales in Nederland. Er spelen veel discussies over de bouw van de kolencentrales. Milieudefensie is een felle tegenstander van de bouw: “dit zal leiden tot meer CO2 uistoot en dat is tegenstrijdig met de doelstelling van de regering om in 2020 de CO2 emissies te reduceren met 30%. Bron: Milieudefensie Naast CO2 emissies stoten ze ook NOx, SO2, fijnstof, zware metalen en dioxines uit. Dit zal milieu en gezondheidskosten met zich meebrengen. Het bijstoken van biomassa draagt in bepaalde gevallen, zoals stro niet bij aan een positiever beeld van de centrale en in andere wel zoals oliën en vetten. Het aandeel van biomassa is vaak weinig. Bron: GAVE
Volgens Greenpeace zijn kolencentrales een verliesgevende investering; ze zijn duur en riskant en erin investeren gaat ten koste van andere bedrijven, belastinggeld en het klimaat. De kolenprijzen stijgen, bouwkosten gaan omhoog en CO2 uitstoot krijgt een prijs. Daar tegenover staat dat schone stroom steeds goedkoper wordt. Bron: De economie van kolencentrales
Voor meer informatie: Greenpeace strijdt tegen kolencentrales
Groenlinks is tegen de bouw van nieuwe kolencentrales vanwege de emissies die erbij vrijkomen. Bron: Groenlinks Ze hebben in 2008 gezorgd voor de invoering van de kolenbelasting. Bron: Kolenbelasting
Volgens minister Cramer is de bouw van nieuwe kolencentrales in ons land nodig. Ze zet wel in op een toename van duurzame energie, maar zegt dat we hiermee de komende jaren niet voldoende energie mee kunnen opwekken waardoor we nog afhankelijk blijven van fossiele brandstoffen. Veel van de huidige geïmporteerde elektriciteit is onder andere afkomstig van zeer vervuilende bruinkoolcentrales. Daarom zet ze in op nieuwe schone kolencentrales (nieuwe centrales zijn gemiddeld 10 procent zuiniger dan bestaande), zodat ook onze afhankelijkheid van andere landen afneemt. Tevens gaat ze ervan uit dat het afvangen en opslaan van CO2 zeker gaat lukken, waardoor het niet in de atmosfeer terechtkomt. Bron: Cramer over kolencentrale
[Draag bij aan het uitwerken van dit onderwerp, deze tekst graag aanvullen met informatie over: Richtlijnen en verhandelbare CO2 rechten]
Economische factoren
In 2008 werd 8.2 Mt (meer dan 8 miljard kilo) aan kolen verstookt in Nederlandse elektriciteitscentrales. Dit leverde ongeveer 21 procent van de Nederlandse elektriciteitsproductie. In 1998 was dit nog 28 procent. Wereldwijd wordt ongeveer 37% van de elektriciteit geproduceerd met behulp van kolen.
Dat steenkool niet meer zo goedkoop is als 10 jaar geleden, blijkt wel uit de onderstaande grafiek waar een significante stijging van de prijs te zien is.
Een kolencentrale is veel duurder in aanschaf en onderhoud en een stuk minder efficiënt dan een gascentrale. Toch wint de kolencentrale het van de gascentrale als gekeken wordt naar de directe kosten. Kolen zijn momenteel in Europa namelijk bijna 60% goedkoper dan gas. Bron: Kolencentrales in Nederland
[Draag bij aan het uitwerken van dit onderwerp, deze tekst graag aanvullen met informatie over: kosten van een kolencentrale]
Kengetallen
Klimaatverandering
Het verbranden van een kilo kolen leidt tot ongeveer 2.6 kg CO2. EPZ zet stikstofoxiden om in stikstof en zwaveldioxide in gips. De rookgassen zijn dan voor 90% ontdaan van verzurende bestanddelen en voor 99,5% van fijnstof als ze de schoorsteen ingaan. CO2 en waterdamp blijven over. Bij het transport van kolen vinden emissies van CO2, SO2 en NOx plaats.
Leefomgeving
Naast het feit dat niemand een kolencentrale in de achtertuin wil, gaat de winning van kolen gepaard met landschapsvervuiling en heeft de winning van bruinkool invloed op het grondwaterpeil.
Kosten
De prijs van steenkool is de afgelopen 10 jaar significant gestegen.
Tijd
Volgens minister Cramer is de bouw van 3 tot 5 nieuwe kolencentrales in ons land nodig. De duurzame energieproductie is nog niet voldoende om de vraag naar energie te beantwoorden.
Hernieuwbaarheid
Kolen zullen uiteindelijk opraken, en zijn geen onderdeel van een cyclisch proces waarbij weer nieuwe brandstoffen ontstaan.
De CO2 die wordt geproduceerd bij het verbranden van de kolen kan worden opgeslagen in onder andere lege aardgasvelden. Later zou dit CO2 wellicht voor bepaalde doeleinden kunnen worden gebruikt.
Toelichting
De kolencentrale is momenteel nog niet weg te denken uit onze maatschappij. Het is een goedkope manier van elektriciteitsproductie en wordt naast de hoeveelheid CO2 uitstoot die bij het proces vrijkomt wel steeds efficiënter en schoner. Onderzoek is gaande om de laatste emissies te recyclen of af te vangen. De voorraad steenkool is nog zeker goed voor 100 jaar energieproductie. Het is niet duidelijk of de bouw van de nieuwe kolencentrales de opkomst en ontwikkeling van duurzame energieopwekking af zal zwakken.
Extra informatie en interessante ontwikkelingen
Kolenvergassing: Een alternatieve en efficiëntere manier voor het gebruik van steenkool voor elektriciteitsproductie, is het vergassen van de kolen. Een STEG-centrale maakt gebruik van een gasturbine en een stoomturbine. Het is milieuvriendelijker dan het conventionele verbranden, aangezien (schadelijke) emissies er makkelijker uit te reinigen zijn. Bron: Steenkool ontwikkelingen De centrale is efficiënter doordat het ook de warmte benut die bij het proces vrijkomt. De gasturbine wordt aangedreven door de vergassing van steenkool; de stoomturbine wordt aangedreven door stoom, die verkregen wordt door water te verhitten met behulp van de afgassen van de gasturbine. Bron: STEG-centrales. Zie ook: Vergassen
Van kolen naar vloeibare brandstoffen: Er wordt onderzoek gedaan naar het produceren van vloeibare brandstoffen uit steenkool voor de auto en transport sector. Bron: Steenkool als brandstof? Door middel van het Fischer-Tropschproces zou uit een gasmengsel van koolmonoxide en waterstof vloeibare brandstof gemaakt kunnen worden. Door bijmenging van biomassa zou de uitstoot van CO2 gereduceerd kunnen worden, maar het zal nooit minder worden dan de CO2 uitstoot die ontstaat bij het gebruik van aardolie als brandstof. Als deze CO2 wordt afgevangen draagt het nog steeds bij aan het probleem van CO2 toename op aarde, ook al wordt het ergens opgeslagen.
Links
Rapporten en artikelen
- Thinkquest: http://library.thinkquest.org/C001292/dutch/power.php?show=5
- ECN: ftp://ftp.ecn.nl/pub/www/library/report/1995/c95051.pdf
- Algemene informatie steenkool: http://nl.wikipedia.org/wiki/Steenkool#CO2-uitstoot
- CBS Steenkoolbalans: http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?VW=T&DM=SLNL&PA=37621
- CBS Fossiele stroom: http://www.cbs.nl/nl-NL/menu/themas/industrie-energie/publicaties/artikelen/archief/2009/2009-2761-wm.htm
- EPZ Kolencentrale: http://www.epz.nl/content.asp?kid=10000054&fid=-1&bid=10032132
- Bruinkoolwinning: http://www.duitslandweb.nl/naslagwerk/Geografie/Milieu/Bruinkoolwinning.html
- CO2 opslag Barendrecht: http://www.shell.nl/home/content/nld/environment_society/co2_storage/
- VROM: http://www.vrom.nl/pagina.html?id=45208
- Greenpeace: http://www.greenpeace.org/raw/content/nederland-old/reports/de-economie-van-kolencentrales.pdf
- Groenlinks: http://standpunten.groenlinks.nl/kolencentrales
- Kolenbelasting: http://www.nl.pwc.com/extweb/bn/taxnews.nsf/tlsdocid/711C51067EF1900DC12573930030ED90
- AgentschapNL: http://wikimobi.nl/wiki/images/3/35/2005juni_opweg_plantenolie.pdf
- TUE: http://students.chem.tue.nl/ifp27/bronnen/fossiel_steenkool.html
- VPRO: http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/41727848/
Well to Wheel
De informatie in dit artikel heeft betrekking op de volgende Well to Wheel analyses:
