Bomen versus zonnepanelen
May 05. 2020 • Categorie: Zonneenergie | Biomassa
In Nederland valt in de zomer 1.000 Watt per m2 op het aardoppervlak. Dat levert 1.000 kWh per jaar aan zonne-energie die ons oppervlak bereikt. Standaard zonnepanelen van 330 Wattpiek kunnen daarvan 18% in elektriciteit omzetten. Met een paneel produceer je dan 300 kWh per jaar. Bomen halen 0,3 % tot 1% uit de zon. De natuur kan hiermee kennelijk uit de voeten.
Er wordt al meer dan 100 jaar systematisch vastgelegd hoe bomen zich ontwikkelen door de universiteit Wageningen. Voor meer dan 15 soorten bomen is dit vastgelegd voor productiebossen in de zogenaamde opbrengsttabellen. Al deze bomen met uitzondering van de populier worden gemakkelijk 100 jaar en vertonen dan nog steeds groei; cq aanwas van hout.
Het bosareaal in Nederland gaat achteruit door ontbossing en verstedelijking.
Bomen groeien de eerste 7 jaar langzaam. Daarna stijgt de houtaanwas sneller en bereikt een optimum tussen 17 en 30 jaar. De topscheuten sterven bij oudere bomen af; - daartegen over dijt de kroon uit. Ook ouder bomen blijven groeten, produceren jaarringen en de takken worden dikker. Bomen op gezonde vruchtbare grond met vocht kunnen leeftijden de bereiken van meer dan 200 jaar. Ze leggen het loodje door stormen, brand en ziektes (schimmels - insectenplagen/..). Eiken groeien niet zo hard maar kunnen wel heel oud worden. Het looizuur in de bast en bladeren beschermt ze tegen ziektes.
Opbrengsttabel productiebomen Nederland in 50-ste levensjaar (bron WUR)
Boom soort Eenheid Am. Eik Ruwe Berk Populier Zomer Eik Grove den Es Beuk Japanse Larix Oosterijkse Den Corsicaanse Den Douglas gemiddeld Leeftijd jaar 50 50 25 50 50 50 50 50 50 50 50 47,7 N N/ha 1453 614 313 506 1142 600 601 595 978 496 394 699,3 H tophoogte m 21,1 20,4 28,4 21,2 17,8 24 24,5 24,5 18 25,5 30,2 23,2 d dom Gem. Diameter cm 15 19 33,3 31 25,3 25,6 35 31,2 32,5 40,7 47 30,5 V Spilvolume m3/ha 130 142 144 251 269 301 341 342 399 481 577 307,0 Groei dit jaar 50 m3ha-1j-1 6,1 3,6 14,4 7,9 8,4 9,4 11 11 14,4 17,4 16,7 10,9 Gem groei 0 - 50 jaar m3ha-1j-1 3,7 5,2 16,1 9,3 8,6 10,4 11,3 11,9 12,6 20,7 20,4 11,8
Boskap (biomassa) voor bijstook in centrales
De energie input van het pelletproces (excl. drogen) bedraagt 0,5 kWh per kg. Daarvoor wordt op grote schaal bos weggekapt. Dat verse hout wordt in hamermolens vermalen, gedroogd met gasovens van 50% droge stofgehalte (ds) tot 10% ds en tot pellets geperst. Vervolgens wordt dit hout verscheept naar elektriciteitcentrales en daar verbrand. . Daar wordt de rest van het water verdampt. Per Kg hout wordt er aan vocht in dit proces 0,5 liter water verdampt, met een ketel rendement van 80%. Dat kost aan fossiele energie 0,5 x 2,265 /80% = 1,41 MJ = 0,39 kWh per kg hout. Het zagen, schillen, persen tot pellets en transport tot de verbrandingsoven kost per kg aan fossiele energie 0,9 MJ
Droog hout bevat gemiddeld per kg 19 MJ energie (= 19/3,6 = 5,3 kWh bovenwaarde). Bij de verbranding ontstaat CO2 en H2O. En daarnaast afhankelijk van de houtsoort diverse restproducten. De warmte uit de waterdamp, die bij de verbranding ontstaat, kunnen we alleen maar terug winnen indien deze condenseert in lage temperatuur systemen zoals bij vloerverwarming of via warmtepompen voor stadsverwarming.
In de praktijk houden we dan aan energie per kg hout over: 19 x 83% (stook waarde) - 1,41 (hout drogen) - 1,7 (pelletproductie) = 12,93 MJ = 3,59 kWh per kg hout.
Als we aardgas verbranden dan komt er als gevolg van verbranding CO2 in de lucht. Als we hout verbranden dan noemen we dat CO2 neutraal mits we zorgen voor nieuwe aanplant van bomen. Het oude bos vangt steeds minder CO2 in, naar mate het ouder wordt, het nieuwe bos zal na circa 100 jaar de CO2 schade weer geneutraliseerd hebben.
De gedachte hierachter is dat het jonge bos qua cumulatieve CO2 invang het oude bos op termijn voorbijstreeft.
Als we 2050 als ijkpunt nemen en kijken hoeveel CO2 schuld er nog rest aan de hand van kappen dan zien we dat 35% de CO2 schuld nog niet is ingelost. Door nu op grote schaal hout te verstoken draagt dus bij aan de verhoging van de CO2 concentratie. Dat moeten we niet willen. Dus stoppen met dit type van energie uit biomassa halen. Bovendien scheelt dat ook weer subsidie. Want er gaat veel geld naar deze busin
In de sommetjes wordt CO2 uitstoot bij verbranding van hout door de Biomassa lobby niet meegenomen. Resthout zou door verrotting (wat overigens prima voeding zou zijn voor bodemleven) evenveel CO2 produceren;- dus maakt in de fik steken niets uit.
Bij het verbranden van nieuw vers hout reken we de CO2 uitstoot ook niet mee. De groei van nieuw bos compenseert dat. Die redenatie kunnen we ook maken voor aardgas of kolen. Zolang je maar nieuwe bomen plant is elke vorm van fossiel stoken dan ook neutraal.
Benuttingspercentage van het zonlicht door bomen
Gemiddeld groeien bomen in ons land met 11,8 m3 per hectare. Het vochtgehalte bedraagt 45%. Dus de droog-hout-productie bedraagt 6.510 kg per hectare. De verbrandingswaarde van een kg hout bedraagt 5 kWh (Bovenwaarde). Per saldo legt een bos dus per hectare vast 5 x 6.510 = 32.550 kWh. Op jaarbasis is de instraling per hectare door de zon 10 miljoen kWh. Daarmee wordt door een bos 0,325 % van het zonlicht vastgelegd in de vorm van hout. Zonnepanelen met 18% effeciency halen dus 55 x meer energie uit de zon dan bomen.
Het voordeel van hout is dat je het op elk moment naar behoefte kunt verbranden. Als we van zonne-energie waterstof maken dan bezitten we ook een medium dat elk moment gebruikt kan worden. Voor het maken van waterstof hebben we 60 kWh nodig voor 1 kg waterstof die op zich 39 kWh energie op bovenwaarde bevat. Thermisch gezien heeft dat proces een rendement van 39/60 = 65%. Als we dus zonlicht omzetten in waterstof met zonnepanelen levert dat een rendement op van 65% x 18% = 11,7%. Dus thermisch gezien halen we met zonnepalen met waterstof 35 x meer energie uit de zon dan bomen. Dat zou pleiten voor de stelling laat de bomen met rust en steek ze niet in de fik.
CO2 compensatie door bos planten
Als we vliegen, auto rijden of met de trein rijden gebruiken we fossiele energie.
De CO2 productie van het verbruik van brandstoffen is vastgesteld in de lijst emissiefactoren
Onderstaand wordt bepaald de hoeveelheid CO2 die per hectare bos wordt vastgelegd per jaar. Daarmee krijgen we indruk hoeveel bos er nodig is om ons fossiel reisgedrag te compenseren.
dr. RM (Rene) Klein Lankhorst expert optimale fotosynthese
Productiebos CO2 molgewicht 44 gram C6H12O6 molgewicht 168 gram Vers hout aanwas 11,84 m3/ha Vocht 45% Droog hout aanwas 6.510 kg/ha C6H12O6 38.750 mol 6 CO2 6 232.500 mol Invang CO2 per jaar 9.765 kg/ha CO2uitstoot per kg hout 1,5 kg
Biomassa (2)
Duurzaam versus fossiel (1)
duurzame energie (1)
Ecologie (1)
Economie (1)
Elektrisch-rijden (1)
Energie uit watersstromen (1)
Fossiele verbranding (1)
Groene stroom (1)
Kernenergie (1)
Klimaatverandering (1)
Opslag (4)
Overbevolking (1)
Subsidies (1)
Systeemintegratie (1)
Voetprint (1)
Waterstof (4)
Windenergie (2)
Zonneenergie (4)
Zwaartekracht (1)
Duurzaam versus fossiel (1)
duurzame energie (1)
Ecologie (1)
Economie (1)
Elektrisch-rijden (1)
Energie uit watersstromen (1)
Fossiele verbranding (1)
Groene stroom (1)
Kernenergie (1)
Klimaatverandering (1)
Opslag (4)
Overbevolking (1)
Subsidies (1)
Systeemintegratie (1)
Voetprint (1)
Waterstof (4)
Windenergie (2)
Zonneenergie (4)
Zwaartekracht (1)