Hoe beïnvloedt hernieuwbare energie de huidige watercrisis?

Posted by:
PUBLISHED ON:
IN CATEGORY:
Nu we overstappen van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen, wijzen nieuwe technologieën naar een schonere energieregeling door het verminderen van de hoeveelheid broeikasgassen (BKG) uitstoot. In een planeet met slechts 1% zoet water, is het noodzakelijk dat het nieuwe energiesysteem streeft naar vermindering van de watervoetafdruk (WF). Omdat een koolstofarme voetafdruk niet noodzakelijkerwijs een laag watergebruik betekent. De watervoetafdruk (WF) wordt gedefinieerd als het totale jaarlijkse volume van zoet water dat wordt gebruikt voor de productie van goederen en diensten in verband met het verbruik.

De situatie in aantal

Volgens het Internationaal Energieagentschap (IEA) is 10% van het wereldwijde waterverbruik en 3% van het waterverbruik gekoppeld aan elektriciteit en warmte. De wereldwijde gewogen gemiddelde watervoetafdruk (WF) wordt geschat op 4,241 m3/ TJe, het equivalent van 2 olympische zwembaden om de energievraag van 69 Europese huizen te dekken.

De energie-wateraansluiting

Water en energie zijn inherent met elkaar verbonden. Energie is bijvoorbeeld van vitaal belang voor waterprocessen, zoals distributie, zuivering van afvalwater en ontzilting. De energie wordt meestal gebruikt als elektriciteit en vertegenwoordigt ongeveer 4% van het wereldwijde elektriciteitsverbruik[2]. Energieproductie vereist ook grote hoeveelheden water.

Biobrandstoffen bijvoorbeeld, met name biobrandstoffen van de eerste generatie, verbruiken grote hoeveelheden water voor gewasgroei. Fossiele en nucleaire energie zijn ook waterintensief. Activiteiten zoals kolen-en uraniumwinning, boren en breken vereisen een belangrijke hoeveelheid water.

De vermindering van de beschikbaarheid van zoet water zou een grotere afhankelijkheid en een grotere afhankelijkheid van andere energie-intensieve waterbronnen tot gevolg hebben, zoals ontzilting. Deze ontwikkeling wordt weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1: elektriciteitsverbruik in de watersector per proces, 2014-2040. Bron: IEA

Daarom zouden het aannemen van beschikbare energie-efficiënte maatregelen en het verbeteren van het energieherstelpotentieel voor alle partijen gunstig zijn. Afvalwater is bijzonder waardevol, aangezien het energie bevat die in de afvalwaterzuiveringsinstallatie kan worden gebruikt en weer in het elektrische systeem kan worden ingebracht. Deze actie kan tot 50% van de energiebehoefte van de centrale dekken.

Energie-en watervoetafdruk

De fossiele brandstofindustrie verbruikt grote hoeveelheden water en heeft daarom een grote watervoetafdruk. Dit is met name van fundamenteel belang om in de energietransitie rekening mee te houden. Nieuwe technologieën moeten de nadruk leggen op het verminderen van de watervoetafdruk in de hele productieketen, net zoals het bedoeld is met koolstofemissies. De vraag is: volgen hernieuwbare energiebronnen de juiste weg als een algemeen duurzaam alternatief? Figuur 2 toont een vergelijking tussen de WF van verschillende energie-alternatieven.

Figuur 2: Gemiddeld verbruik WF per geproduceerde eenheid elektriciteit (m3 / TJe) voor de periode 2008-2012

Figuur 2 toont aan dat hernieuwbare energiebronnen een lagere WF hebben dan fossiele energiedragers, maar dit is niet altijd het geval. Brandhout en de biomassasector in het algemeen hebben een grotere WF dan de rest van de energiesystemen. Dit is verantwoordelijk voor het intensieve landbouwwatergebruik voor irrigatie van gewassen. In het specifieke geval van biomassa is het WF lager als al het beschikbare materiaal wordt gebruikt (stengels, bladeren, takken, enz.).) elektriciteit opwekken in plaats van biobrandstoffen te produceren [4].

Ook is het interessant om het aandeel van de energiebronnen in de totale energievoorziening ter wereld te zien, zoals blijkt uit Figuur 3.

Figure 3: Share of energy sources in the world's total energy supply based on EIA's reference scenario (a) 2012; (b) 2035[3]
Figuur 3: aandeel van energiebronnen in de totale energievoorziening van de wereld op basis van het referentiescenario van de mer (a) 2012; (b) 2035[3].

Figuur 3a en figuur 3b tonen de verwachte variatie in energie tussen huidige en toekomstige tijden. Gezien de vooruitzichten voor 2035 als een realistisch scenario, is het zeer waarschijnlijk dat, als er geen adequate maatregelen en beleidsmaatregelen voor waterbeheer worden aangenomen, het waterverbruik voor energiedoeleinden hetzelfde zal blijven. Dit zou de resterende waterbronnen in gevaar brengen waarop toekomstige generaties zullen vertrouwen.

De uitdaging aangaan

Hernieuwbare energiebronnen hebben de mogelijkheid om de watervoetafdruk van energieproductie te verminderen. Daarom moeten de inspanningen gericht zijn op het implementeren van technologieën zoals hydro -, wind-en zonne-energie, die een lager WF hebben. Daarnaast wijzen we op inclusieve oplossingen die schone energie en water integreren, en modellering en integratie van energie-en waterzuinige nutsvoorzieningen. Dit zal leiden tot grotere voordelen voor iedereen.

Daarnaast kunnen afvalwaterhergebruiksystemen worden gebruikt als balanceringsmiddel voor vraagrespons. Hergebruik van grijs water ter plaatse kan de terugname van zoet water verminderen, wat leidt tot minder afvloeiing van afvalwater. De implementatie van systemen voor hergebruik van afvalwater kan de betrouwbaarheid van de voorziening met maximaal 17% verbeteren [5].

Waterexperts kunnen u helpen bij het behandelen van uw afvalwater en het revalueren van het water dat u bij de hand hebt. Ons team van deskundigen zal de meest optimale oplossing voor uw behoeften vinden en u adviseren over hoe uw watervoetafdruk in uw organisatie te verminderen.

Verwijzingen

[1] M. Mekonnen, H. G., en A. Hoekstra, “The consumptive water footprint of electricity and heat: a global assessment,” Environ. Sci. Technol., vol. 1, no. 3, blz. 255-396, 2015.

[2] “Energy and water – Topics – IEA.” [Online]. Beschikbaar: https://www.iea.org/topics/energy-and-water. [toegankelijk: 21-mei-2020].

[3] S. Hadian en K. Madani, “the water demand of energy: Implications for sustainable energy policy development,” Sustain., vol. 5, no. 11, blz. 4674-4687, 2013.

[4] W. Gerbens-Leienes, A. Y. Hoekstra, and T. H. Van Der Meer, “the water footprint of bioenergy,” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., vol. 106, No. 25, blz. 10219-10223, Jun. 2009.

[5] K. R. Piratla en S. Goverdhanam, “decentralised Water Systems for Sustainable and Reliable Supply,” in Procedia Engineering, 2015, vol. 118, blz. 720-726.

References 

[1] M. Mekonnen, H. G., and A. Hoekstra, “The  consumptive water footprint of electricity and heat: a global assessment,” Environ. Sci. Water Res. Technol., vol. 1, no. 3, pp. 255–396, 2015. 

[2] “Energy and water – Topics – IEA.” [Online]. Available: https://www.iea.org/topics/energy-and-water. [Accessed: 21-May-2020]. 

[3] S. Hadian and K. Madani, “The water demand of energy: Implications for sustainable energy policy development,” Sustain., vol. 5, no. 11, pp. 4674–4687, 2013. 

[4] W. Gerbens-Leenes, A. Y. Hoekstra, and T. H. Van Der Meer, “The water footprint of bioenergy,” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., vol. 106, no. 25, pp. 10219–10223, Jun. 2009. 

[5] K. R. Piratla and S. Goverdhanam, “Decentralized Water Systems for Sustainable and Reliable Supply,” in Procedia Engineering, 2015, vol. 118, pp. 720–726.

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Jacob Bossaer

Jacob Bossaer

Founder & CEO

Jacob is de oprichter en CEO van BOSAQ. Nadat hij terugkwam van één van de meest extreme plekken op aarde, richtte hij BOSAQ en Water Heroes op, om de wereld een duurzame oplossing voor het waterprobleem aan te bieden.

This website uses cookies

We use cookies and other tracking technologies to improve your browsing experience on our website, to show you personalized content and targeted ads, to analyze our website traffic, and to understand where our visitors are coming from. By browsing our website, you consent to our use of cookies and other tracking technologies.