News De energietransitie kan alleen worden bereikt door de efficiëntie te verbeteren
Hoe energie wordt opgewekt, is het onderwerp van uitgebreid debat. Maar hoe het wordt gebruikt, wordt zelden besproken. Toch zijn efficiëntiemaatregelen onmisbaar bij het realiseren van de transitie van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie. De Duitse efficiëntie-onderzoeker Alexander Sauer weet hoe de iMeer dan 75 miljard dollar. Volgens het Internationaal Energieagentschap (IEA) wordt dit jaarlijks alleen in Europa al geïnvesteerd in energie-efficiëntie. Dit is niet volledig altruïstisch. "Het gaat over de existentiële vraag hoe onze bevoorradingsnetwerken in de toekomst zullen functioneren", zegt Alexander Sauer, directeur van het Institute of Energy Efficiency in Production aan de Universiteit van Stuttgart. De overgang van eindige hulpbronnen zoals olie en kolen naar hernieuwbare energiebronnen, die over het algemeen worden gebruikt in de vorm van elektriciteit, zorgt voor talloze nieuwe verbruikers op het elektriciteitsnet. Om de stabiliteit van het elektriciteitsnet te behouden, moeten de gebruikers van vandaag hun verbruik verminderen. dustrie haar bijdrage kan leveren.
Industrie-brede technologieën met besparingspotentieel
Dit betekent dat energie-efficiëntie essentieel is, en dit geldt in het bijzonder voor de industriële sector. In Zwitserland verbruikt de industrie jaarlijks ongeveer 112 terawattuur aan energie. Dit betekent dat meer dan een derde van het totale jaarlijkse verbruik toe te schrijven is aan de secundaire sector - meer dan aan alle Zwitserse huishoudens samen. In Duitsland verbruikt de industrie 740 terawattuur en in de Verenigde Staten maar liefst 7708 terawattuur. Elk land dat de energietransitie serieus neemt, doet er goed aan deze sector aan te pakken. Maar hoe kan een bedrijf het verhogen van de efficiëntie aanpakken?
Eén ding moet van meet af aan worden benadrukt: gezien het brede spectrum van mogelijke benaderingen is er geen pasklare oplossing. Als vuistregel kunnen energie-intensieve industrieën zoals staal-, chemie- of papierproductie de grootste impact hebben door individuele productieprocessen te optimaliseren en bijvoorbeeld te focussen op efficiëntere thermische processen. Op het gebied van lichtgewicht constructie is gedecentraliseerde additive manufacturing op basis van 3D-printen één benadering om transportemissies en materialen te besparen.
Het IEA schat echter dat ongeveer driekwart van de energiebesparingen die moeten worden bereikt om de energietransitie te bereiken, betrekking zal hebben op industrieën die niet energie-intensief zijn en waarvan de activiteiten gewoonlijk draaien rond assemblageprocessen. Met andere woorden, deze industrieën moeten veruit de grootste besparingen realiseren. Zoals Alexander Sauer uitlegt, bieden cross-sectionele technologieën zoals toevoer- en bouwtechnologie, en niet procestechnologieën, het grootste besparingspotentieel op dit gebied. Om dit potentieel te benutten, is één ding bijzonder belangrijk: transparantie. "Dit klinkt misschien triviaal", zegt hij, "maar bedrijven zijn vaak verrast door van hoeveel energiestromen in hun fabrieken ze zich niet eens bewust waren." Maar deze kennis is cruciaal om maatregelen te definiëren en verbeteringen te bereiken.
De smart factory is uitgerust met een fotovoltaïsch systeem en produceert een groot deel van zijn energiebehoefte autonoom
Coördinatie is essentieel
Naar het voorbeeld van een Duits industrieel bedrijf legt Alexander Sauer uit hoe dergelijke maatregelen eruit zouden kunnen zien. Een fotovoltaïsch systeem zorgt voor de energie. Om ervoor te zorgen dat deze elektriciteit efficiënt wordt gebruikt, gebruikt het bedrijf een intelligent energiebeheersysteem. "Als gevolg hiervan worden processen die doorgaans energie-intensief zijn gepland voor uitvoering wanneer de prognosetool hoge zonnestraling en dus een hoge elektriciteitsoutput voorspelt." Om ook de overschotten van de elektriciteitsproductie te benutten, produceert het bedrijf de inerte gassen die het nodig heeft voor zijn kernprocessen in eigen beheer. Inerte gassen zoals helium, argon of CO2 verdringen lucht en zorgen er bijvoorbeeld voor dat verpakt voedsel minder snel bederft of dat metalen tijdens de verwerking niet oxideren. De overtollige elektriciteit wordt dus omgezet en kan gemakkelijker worden opgeslagen. In de winter zorgt een warmtekrachtcentrale op biogas voor verwarming en extra elektriciteit. Het rietveld, dat grondstoffen levert om het biogas te compenseren, ligt direct naast het bedrijfsterrein.
Coördinatie is essentieel om de efficiëntie te verhogen - coördinatie van productie en consumptie, maar ook van operationele processen met elkaar. "Dit kan bijvoorbeeld betekenen dat het intelligente energiebeheersysteem een proces dat afvalwarmte produceert, synchroniseert met een ander proces dat deze warmte kan gebruiken, bijvoorbeeld door een warmtewisselaar te gebruiken om water voor douches te verwarmen", legt Alexander Sauer uit. “Op deze manier hoeft de afvalwarmte niet in de atmosfeer te worden afgevoerd, terwijl tegelijkertijd een ander proces conventioneel moet worden verwarmd met extra energie.”
Alexander Sauer ziet ook een groot energiebesparingspotentieel in de productie van perslucht, die wordt gebruikt in de industrie in spuiterijen, voor hijsapparatuur, zandstralen, reinigen, koelen en verwarmen, om maar een paar toepassingen te noemen. “Het opwekken van perslucht vergt veel energie. Meer dan 90 procent van de verbruikte energie wordt omgezet in warmte. Uiteindelijk is minder dan 10 procent beschikbaar in de vorm van perslucht. En hiervan gaat zo'n 30 procent verloren door lekkage. ” Als een bedrijf de compressor die perslucht genereert koppelt aan een warmtekrachtkoppeling (WKK)-installatie, waardoor de restwarmte wordt benut, en ook luchtlekkage wordt geëlimineerd, kan dit aanzienlijke efficiëntieverbeteringen opleveren. En dit mag niet worden onderschat vanuit het perspectief van de samenleving als geheel: EnergieSchweiz berekent dat ongeveer twee procent van het energieverbruik van Zwitserland toe te schrijven is aan persluchttoepassingen.
Ten slotte is Alexander Sauer van mening dat er veel kan worden bereikt door gewoon gezond verstand toe te passen: “Hoewel er geautomatiseerde verlichtingssystemen beschikbaar zijn die kunnen worden gekoppeld aan een intelligent energiebeheersysteem, heeft een bedrijf niet per se complexe installaties nodig om de lichten uit te schakelen, machines uit te zetten en de deuren dicht te doen."
Efficiënt gebruik van energie spaart het milieu en bespaart kosten