"Energy onderzoek is 'Rethinking Power"

Technology is een belangrijke enabler

Rick Harwig, oud-topman van Philips en nu TU/e kartrekker en voormalig voorzitter van de Strategic Area Energy: ‘Aan de TU/e werken we aan de technische kant van de energietransitie, aan nieuwe intelligente technologieën die het efficiënt en schoon opwekken, distribueren en gebruiken van energie mogelijk maken. Ook onderzoeken we hoe we zo effectief mogelijk kunnen omgaan met die transitie. Ons groene bewustzijn is echter niet geheel gedreven door milieu-overwegingen, ook de portemonnee speelt nadrukkelijk een rol."

Duurzame alternatieven

Naast aandacht voor hernieuwbare energiebronnen zoals wind, biomassa en zon, wordt er aan de TU/e ook op andere terreinen hard gewerkt aan duurzame alternatieven. Harwig: ‘Geothermie bijvoorbeeld; een interessante maar dure optie met een in principe nagenoeg oneindige bron van energie. Ook kernfusie staat op het programma. Een potentiële energiebron die de wereld verbindt: er staat één plant in Zuid-Frankrijk (ITER), maar daar werken fysici vanuit de hele wereld en die betalen we gezamenlijk. Diverse faculteiten van TU/e doen ook onderzoek aan kernfusie-deelproblemen en dat onderzoek krijgt in 2015 een stevige impuls met de komst van DIFFER, het FOM-instituut voor funderend onderzoek naar duurzame energie.’

Bruikbare brandstoffen

Een andere nieuwe onderzoeksrichting betreft de future fuels; alternatieve brandstoffen die voor het grootste gedeelte bestaan uit water en CO₂ en die via elektrochemische reacties (synfuels), of elektrochemie gecombineerd met fotosynthese (sunfuels) worden omgezet in bruikbare, schone brandstoffen. Harwig: ‘Future fuels is een veld waarin de TU/e actief is met uniek onderzoek. We proberen niet diesel of benzine na te maken, maar verkennen juist alternatieve verbindingen. Daarmee maken we het onszelf niet gemakkelijk. Je breekt in op het bestaande en dat maakt de introductie en acceptatie van iets nieuws altijd moeilijker.’

Elektriciteit

De productie van elektriciteit en het elektriciteitsnetwerk zullen de komende jaren alleen maar complexer worden. Ook de vraag ernaar zal door de bevolkingsgroei en de toenemende welvaart in ontwikkelingslanden enorm groeien. ‘Ik denk dat je om te komen tot goede energieoplossingen moet denken in systemen’, vertelt Harwig. ‘Uiteindelijk draait het om elektriciteit. Dat zie je nu al terug in de scenario’s rond CO₂-vermijding in Europa. Het elektriciteitsdeel in het energieverbruik schiet daarin van 19 naar 38 procent en die lijn zet zich door. In nieuwe bouwplannen van gemeenten vind je geen gasleidingen meer. De distributiesystemen moeten we opnieuw ontwikkelen en inrichten. Consumenten gaan zelf elektriciteit opwekken en gaan die ook zelf leveren aan het net. Maar ze voelen zich niet verantwoordelijk voor grid-load-balancing en ze willen straks een eerlijke prijs voor hun kilowatt-uren. Ga je daar als energiemaatschappij niet goed mee om, dan gaan ze andere wegen bewandelen. In de Verenigde Staten zie je onder de bezitters van zonne-installaties al een ‘off-grid movement’. Mensen die het beu zijn om steeds in opdracht van de energiemaatschappij de stekker uit hun zonne-installatie te trekken omdat er teveel spanning op het netwerk zit.

Energy in the Built Environment’

Daar komt het smart-grid in beeld; een manier om vraag en aanbod flexibeler over de netcapaciteit te verdelen met een gunstigere prijs als welkome bijwerking. Aan de TU/e doet Guus Pemen met zijn groep hier uitgebreid onderzoek naar.’
Steden vormen een bijzondere uitdaging in de transitie naar een schone en duurzame energievoorziening. Veel mensen op een beperkt aantal vierkante kilometers, maakt de efficiënte inzet en een efficiënt gebruik van energie vele malen complexer. De TU/e heeft op dit gebied een studierichting met een eigen roadmap: ‘Energy in the Built Environment’. Harwig ‘Eigenlijk gaan we terug naar het systeem van de kasteelheer met zijn landerijen. Als je als stad overschakelt op hernieuwbare energie met gebruikmaking van windmolens, zonnepanelen en waterbekkens, ben je maar beter een goede vriend met je buren. Je moet grilligheid kunnen opvangen en overschotten makkelijk kunnen afvoeren. Er zijn maar weinig mensen die doorhebben wat dat betekent. Ook binnen de Nederlandse politiek. Wil je het goed doen, dan moet je steden, regio’s en landen opnieuw inrichten. Energie opwekken waar het nodig is en waar natuurlijke elementen het ondersteunen. Energie moet je efficiënt gebruiken in super geïsoleerde gebouwen met adaptieve gevels, je moet systemen creëren die de grilligheid in het opwekken en verbruik opvangen, warmte en koude effectief moet je hergebruiken en je moet efficiënte en logische distributie van energie realiseren.’

Nieuwe kansen

Harwig maakt zich zorgen over de vele kansen die Nederland op dit gebied laat liggen. ‘Ik kan er met mijn pet niet bij dat we in deze tijd nog instemmen met het bouwen van kolencentrales. We kunnen een voorbeeld nemen aan een land als Denemarken. Daar hebben ze na de oliecrisis in 1973 een rigoureuze keuze gemaakt. Ze zijn hun fossiele brandstoffen gaan verkopen en hebben het geld gestoken in de bouw van schone energievoorziening, met name windenergie. Zelf schone energie gebruiken en de vervuilende verkopen aan een ander is wellicht niet zo netjes, maar wel heel verstandig. Het Deense Energie Agentschap heeft berekend dat in 2050 het land volledig op hernieuwbare energie kan draaien. Nederland blijft maar zeggen dat windmolens ‘het niet zijn’ om energie op te wekken. Vorig jaar was het eerste jaar in China dat ze meer nieuw elektrisch vermogen bijplaatsten met wind dan met kolen. Dat hebben ze in vijf tot tien jaar tijd voor elkaar gekregen. En met wie realiseren ze dat? Met de Denen! En nu hebben ze een paar honderd kilometer ten noorden van ons de lat dus weer verlegd: van onafhankelijkheid naar klimaatneutraal. Zijn de Denen dan slimmer dan wij?’

High-tech markt

Harwig is er van overtuigd dat Nederland veel meer kan doen aan hernieuwbare energievoorziening dan het nu doet. ‘Je kunt eindeloos de verkeerde weg blijven bewandelen, maar elke maand dat je later begint, wordt het duurder. We hebben een sterke positie in hightech en dit is bij uitstek een hightech-markt. De energietransitie is niet alleen een milieuverantwoorde ontwikkeling, maar zeker ook een economische kans. Zie de ambitieuze 2020 plannen van de PV industrie.

Ten opzichte van traditionele energiesystemen zal de snelheid van ontwikkeling vele malen hoger zijn, hightech industrie heeft immers de karakteristiek exponentieel te kunnen groeien. Systemen moeten slimmer, adaptiever en effectiever. Technologie is de belangrijkste enabler en dat zit in ons DNA. Tel onze kennis over water, wind en zonne-energie daarbij op en we hebben een sterke positie. Veel hangt af van hoe we ons willen gedragen in dit veld. Ik heb bewondering voor mensen die het piketpaaltje ver weg durven te zetten. Maar dan moet je wel beschikken over goede modellen en scenario’s om het op een rij te krijgen. Daar ligt een belangrijke rol voor deze universiteit en die pakken we graag. Bovendien doen we ‘rethinking power’ niet alleen. We zoeken in toenemende mate de samenwerking met externe partijen om sneller en gerichter te kunnen ontwikkelen, om excellente studenten op te leiden voor de energie-omgeving van morgen en om ervoor te zorgen dat we systeem als geheel blijven overzien.’


TU/e Rethinking Power

Energie is van primair belang voor het functioneren van onze maatschappij. Toch kunnen we ons niet blijven verlaten op fossiele bronnen. Op de TU/e leveren 400 onderzoekers van 7 faculteiten en 30 onderzoeksgroepen een bijdrage aan de Strategic Area Energy. Zij werken samen met bedrijfsleven en kennisinstellingen aan nieuwe manieren van energievoorziening: kleinschalig, lokaal, persoonlijk én schoon. Technologie is daarvoor een belangrijke enabler. Uiteindelijk zal de inzet van renewable energy resulteren in meer mondiale welvaart in een veel schonere omgeving.