31-08-2018 15:44 | Door: Martijn van der Donk

De voordelen van duurzame energie ten opzichte van fossiel zijn evident. Toch legt duurzaam het qua ruimtegebruik af ten opzichte van traditionele energieopwek. De groei van duurzaam vereist daarom een creatieve manier van met de ruimte omgaan. Dat stellen wetenschappers Paul Behrens en John van Zalk van de Universiteit van Leiden in een recent onderzoek.

Ze onderzochten voor het eerst hoeveel ruimte de productie van verschillende energievormen kost. Verschillende brandstoftypes vragen bij de productie verschillende hoeveelheden ruimte. Voor hernieuwbare energiebronnen geldt dat de productie ervan over het algemeen meer ruimte vergt dan fossiele brandstoffen. 

Vermogensdichtheid

Vergelijken kan aan de hand van de zogenoemde vermogensdichtheid: het gemiddelde elektrische vermogen dat wordt geproduceerd op één horizontale vierkante meter. Behrens en Van Zalk verzamelden 177 schattingen van Amerikaanse vermogensdichtheden uit de wetenschappelijke literatuur en vergeleken zo de vermogensdichtheid van negen specifieke energietypen. De resultaten zijn ook toepasbaar in andere landen. 

De onderzoekers vonden dat vermogensdichtheden met maar liefst een factor 1000 variëren, met biomassa als laagste (0,8 W/m2 ) en aardgas als hoogste (1000 W/m2). De productie van zonne- en windenergie heeft 40 tot 50 keer meer ruimte nodig dan steenkool en 90 tot 100 keer meer dan gas. "De productie van fossiele brandstoffen is zeer vervuilend", zegt Behrens. "Hernieuwbare energie produceren neemt meer ruimte in, maar die ruimte wordt minder vervuild en kan worden ontwikkeld voor meerdere toepassingen, zoals landbouw rond de basis van windturbines."

Uit de analyse bleek ook dat de dichtheid van zonne-energie in de loop van de tijd toeneemt: de trend is zodanig dat nieuwe, driedimensionale ontwerpen tegen het midden van de eeuw meer dan drie tot vijf keer de huidige opbrengst kunnen bereiken.

Land schaars goed

Met de toenemende bevolking en de daarmee stijgende behoefte aan voedsel en huisvesting, zal land halverwege deze eeuw een schaars goed zijn. "De zeer lage vermogensdichtheid van biomassa zal deze hernieuwbare brandstofbron weinig populair maken", aldus Behrens, "vooral omdat de grond waarop gewassen voor de productie van brandstof worden geteeld, ook gebruikt kan worden gebruikt voor het telen van voedsel." 

De productie van zonne-energie op daken is qua ruimtebeslag de beste optie aangezien er geen concurrentie plaatsvindt met landgebruik. Offshore-windenergie gebruikt eveneens weinig ruimte. Verder kunnen toekomstige technologieën zoals algenparken, een andere mogelijkheid zijn om landconcurrentie te voorkomen.

Bron: Universiteit Leiden | Afbeeldingen: Energy Policy en Shutterstock