Duurzame energieproductie kost veel meer ruimte dan met fossiele brandstoffen
De productie van energie uit duurzame bronnen vergt tot duizend keer ruimte dan energieproductie uit fossiele brandstoffen. Dat is de conclusie van Paul Behrens en John van Zalk van Universiteit Leiden uit hun onderzoek naar hoeveel ruimte negen specifieke energievormen bij hun productie innemen.
Verschillende energievormen vragen bij de productie verschillende hoeveelheden ruimte. 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.
Biomassa, waterkracht en wind nemen de meeste ruimte in beslag, aardgas en kernenergie de minste. Meer in detail ontdekten Behrens en Van Zalk dat de vermogensdichtheden met een factor 1.000 variëren, met biomassa als laagste (0,8 W/m2 ) en aardgas als hoogste (1000 W/m2). De productie van zonne- en windenergie heeft veertig tot vijftig keer meer ruimte nodig dan energie uit steenkool en negentig tot honderd keer meer dan uit gas.
Uit de analyse blijkt ook dat de dichtheid van zonne-energie in de loop van de tijd toeneemt: de trend wijst erop dat nieuwe, driedimensionale ontwerpen tegen het midden van de eeuw meer dan drie tot vijf keer de huidige opbrengst kunnen bereiken.
“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.”
Biomassa in het defensief
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, gezien daar 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.” Behrens laat hier wel het recente stedelijke fenomeen terzijde om op daken van stedelijke gebouwen aan kleinschalige landbouw te doen. Hij en Van Zalk publiceren hun bevindingen in detail in het Engelstalige tijdschrift Energy Policy.
