Hernieuwbare energie

De industriële koolstofmanagementstrategie van de EU is gericht op klimaatneutraliteit in 2050 en richt zich op innovaties in koolstofafvang en -gebruik (CCU), koolstofafvang en -opslag (CCS) en CO2-transport via een netwerk van 19.000 km. Deze transformatieve aanpak, die een koolstofwaardeketen stimuleert, zou tegen 2030 45 tot 100 miljard euro kunnen opleveren en 75.000 tot 170.000 banen kunnen creëren, terwijl de EU zich positioneert als wereldleider op het gebied van koolstofbeheertechnologieën. De strategie legt de nadruk op investeringen, O&O, publieke betrokkenheid, internationale samenwerking en de ontwikkeling van regelgeving.

Studies schetsen scenario's voor een 100% hernieuwbaar energiesysteem in 2050, met de nadruk op elektrificatie, de dominantie van zonne- en windenergie, het creëren van banen, flexibiliteit van het netwerk, het belang van energieopslag, de rol van groene waterstof en sociaaleconomische voordelen, waaronder meer gezondheid en werkgelegenheid.

Het mondiale energielandschap verschuift naar hernieuwbare energiebronnen, met wind- en zonne-energie als de snelst groeiende bronnen. Deze transformatie wordt aangedreven door innovatie op het gebied van efficiëntie, opslag en slimme netwerken. Ondanks uitdagingen zoals netwerkintegratie en beleidsontwikkeling, is hernieuwbare energie cruciaal voor het creëren van banen, energieonafhankelijkheid en het tegengaan van klimaatverandering, en biedt het diverse carrièremogelijkheden.

De IEA 2023 Net Zero Roadmap update schetst stappen voor een 1,5°C-gerichte energietransitie, met de nadruk op een snelle inzet van schone energie en innovatie. Het stelt belangrijke mijlpalen voor 2030 vast, waaronder het verdrievoudigen van hernieuwbare energie, het verbeteren van de efficiëntie, het verhogen van de verkoop van elektrische voertuigen en het verminderen van de methaanuitstoot. Wereldwijde samenwerking en investeringen zijn cruciaal.

Katalytische methaanontleding (CMD) biedt CO2-vrije waterstofproductie met behulp van overgangsmetaalkatalysatoren, waarbij de uitdagingen van katalysatordeactivatie worden overwonnen door strategieën zoals bimetaalkatalysatoren en innovaties in het reactorontwerp. Het is economisch concurrerend en maakt potentieel koolstofnegatieve waterstofproductie via biogas mogelijk, met waardevolle koolstofbijproducten.

Het document geeft een analyse van 19 waterstofproductiemethoden, met de nadruk op efficiëntie, kosten en ecologische duurzaamheid. Het identificeert de efficiëntie van reforming van fossiele brandstoffen en de hoge milieubelasting van niet-hernieuwbare bronnen. Hernieuwbare methoden zijn duurzamer, maar minder ontwikkeld. Hybride benaderingen bieden evenwichtige resultaten, terwijl verdere innovatie nodig is voor echt duurzame waterstofproductie.

De wereldwijde vraag naar elektriciteit zal naar verwachting toenemen, onder aanvoering van China en India, waarbij hernieuwbare energiebronnen en kernenergie tot 2026 alle groei voor hun rekening nemen, wat duidt op een verschuiving naar bronnen met een lage uitstoot, een vermindering van de CO2-intensiteit en een accentuering van regionale verschillen in toegang en verbruikstrends.

Waterstof wordt steeds meer gezien als een sleutel tot duurzame energie. Verschillende landen ontwikkelen nationale strategieën gericht op het koolstofvrij maken van moeilijk te reduceren sectoren en economische groei. Technologische innovaties zijn gericht op het efficiënt produceren van schone waterstof, waarbij internationale samenwerking en privaat-publieke partnerschappen cruciaal zijn voor de overgang naar een waterstofeconomie.

Het artikel bespreekt de elektrificatie van chemische processen voor decarbonisatie, met de nadruk op katalytische reactoren met Joule-verwarming voor efficiënte warmteopwekking, met nadruk op de voordelen ten opzichte van traditionele verbranding van fossiele brandstoffen en toepassingen in methaanreforming en CO2-valorisatie.