Aardgas Versus steenkool – een positief effect op het milieu

de wereldwijde vraag naar energie neemt toe. De energiebehoefte stijgt langzamer dan in het verleden, maar zal naar verwachting tussen vandaag en 2040 nog steeds met 30% toenemen. Dit is het equivalent van het toevoegen van een ander China en India aan de huidige wereldwijde vraag. Een wereldwijde economie groeit met een gemiddelde snelheid van 3,4% per jaar, een bevolking die groeit van 7.4 miljard vandaag tot meer dan 9 miljard in 2040, en een proces van verstedelijking dat elke vier maanden een stad ter grootte van Sjanghai toevoegt aan de stedelijke bevolking van de wereld, zijn belangrijke factoren die de projecties van het Internationaal Energieagentschap ondersteunen.

dit alles zet een grote druk op het ecosysteem van onze planeet. De huidige niveaus van atmosferische concentraties van broeikasgassen (BKG ‘ s) zijn ongekend in de afgelopen 800.000 jaar.

de sector energieopwekking (elektriciteit en warmte) is de grootste bron van broeikasgassen en is goed voor meer dan 60% van alle broeikasgasemissies (elektriciteitsproductie – 28,4%; industrie – 22%; commerciële en residentiële – 11%) die voornamelijk afkomstig zijn van de verbranding van fossiele brandstoffen voor energie (bron: rapport van het Amerikaanse Environmental Protection Agency – EPA).

de rol die aardgas kan spelen in de toekomst van de mondiale energie is onlosmakelijk verbonden met het vermogen van aardgas om milieuproblemen aan te pakken. Nu de bezorgdheid over luchtkwaliteit en klimaatverandering groot is, biedt aardgas vele potentiële voordelen als het meer vervuilende brandstoffen verdringt. Dit is vooral het geval gezien de grenzen aan hoe snel hernieuwbare energieopties kunnen worden opgeschaald en dat kosteneffectieve koolstofvrije opties in sommige delen van het energiesysteem moeilijker te vinden kunnen zijn. De flexibiliteit die aardgas in een energiesysteem brengt, kan het ook geschikt maken voor de opkomst van variabele hernieuwbare energiebronnen zoals wind-en zonne-energie.

aardgas is een fossiele brandstof, hoewel de opwarming van de aarde door de verbranding veel lager is dan die van kolen of olie. Aardgas stoot 50 tot 60 procent minder kooldioxide (CO2) uit bij verbranding in een nieuwe, efficiënte aardgascentrale in vergelijking met emissies van een typische nieuwe kolencentrale.

de hoeveelheid CO2 die wordt geproduceerd wanneer een brandstof wordt verbrand, is afhankelijk van het koolstofgehalte van de brandstof. Het warmtegehalte, of de hoeveelheid energie die wordt geproduceerd wanneer een brandstof wordt verbrand, wordt voornamelijk bepaald door het koolstof (C) – en waterstof (H) – gehalte van de brandstof. Warmte ontstaat wanneer C en H combineren met zuurstof (O) tijdens de verbranding. Aardgas is voornamelijk methaan (CH4), dat een hogere energie-inhoud heeft dan andere brandstoffen, en dus een relatief lagere CO2-energie-inhoud heeft. Water en diverse andere elementen, zoals zwavel en onbrandbare elementen in sommige brandstoffen, verlagen hun verwarmingswaarden en verhogen hun CO2-warmtegehalte. Dat is de reden waarom verschillende brandstoffen verschillende hoeveelheden CO2 uitstoten in verhouding tot de energie die ze produceren wanneer ze worden verbrand.

Tabel 1: Kilo CO2-uitstoot per miljoen British thermal units (Btu) van energie voor de verschillende brandstoffen.

bron: US Energy Information Administration

kolengestookte installaties stoten niet alleen kooldioxide uit. Er zijn ook andere toxines die een directe en directe invloed hebben op de gezondheid van mensen, zoals kwik. Het vermijden van het verbranden van steenkool zou honderden miljoen dollar per jaar besparen op de kosten van de gezondheidszorg door het vermijden van ziekten veroorzaakt door verontreinigende stoffen, zoals astma-aanvallen, hartaanvallen en sterfgevallen als gevolg van de uitstoot van kolengestookte centrales.

schoner dan andere fossiele brandstoffen, produceert de verbranding van aardgas verwaarloosbare hoeveelheden zwavel, kwik en deeltjes. In het vervoer produceert het verbranden van aardgas wel stikstofoxiden (NOx), die voorlopers zijn van smog, maar op veel lagere niveaus dan benzine en diesel die voor motorvoertuigen worden gebruikt. Analyses van het Amerikaanse Ministerie van energie geven aan dat elke 10.000 Amerikaanse huizen die worden aangedreven met aardgas in plaats van steenkool de jaarlijkse uitstoot van 1.900 ton NOx, 3.900 ton SO2 en 5.200 ton deeltjes vermijden. De vermindering van deze emissies vertaalt zich in voordelen voor de volksgezondheid, aangezien deze verontreinigende stoffen zijn gekoppeld aan problemen zoals astma, bronchitis, longkanker en hart-en vaatziekten voor honderdduizenden mensen.

elke fossiele brandstof heeft een andere levenscyclus. De winning/ productie; raffinage/conditionering; transport/opslag; en verbranding van elke fossiele brandstof is verschillend. En elke fossiele brandstof draagt bij aan broeikasgassen in verschillende stadia van zijn levenscyclus. Op dezelfde manier draagt elke fossiele brandstof in verschillende stadia in verschillende mate bij aan de opwarming van de aarde.

het totale milieueffect van steenkool is groter dan dat van andere fossiele brandstoffen. Vooral wat de steenkoolwinning in de open mijn betreft, kan het milieueffect van steenkool niet worden overschat. Door de vernietiging van bossen, de verwoesting van de waterkwaliteit en de onomkeerbare verandering van het landschap heeft de mijnbouw een enorme impact op het milieu.

wat de koolstofemissies betreft, zijn steenkoolwinning en het verbranden van steenkool een groter bedrag dan alle andere brandstoffen.

kolen stoten, in tegenstelling tot gas en olie, geen koolstof in de lucht uit in zijn natuurlijke staat. Bij de winning van steenkool komt echter methaan vrij in de lucht. In feite komen enorme hoeveelheden methaan (CH4) vrij in de lucht. Elk jaar, alleen al in de VS, geeft de mijnbouw een geschatte 61 miljoen ton kooldioxide-equivalent (MMTC02E) ton methaan in de lucht.

Kolenverbranding produceert meer broeikasgassen dan de verbranding van andere fossiele brandstoffen. Er zijn een handvol soorten kolen, maar bijna alle dragen aanzienlijk meer CO2 in de lucht dan andere fossiele brandstoffen bij verbranding.

we moeten vermelden dat er ook bij de productie van aardolie en aardgas veel methaan in de atmosfeer vrijkomt. Daarom draagt de technologie die door het GASVESSEL-project is ontwikkeld en die het mogelijk maakt gebruik te maken van aardgas dat momenteel wordt verbrand of in de lucht wordt geloosd, bij aan de wereldwijde inspanningen om broeikasgassen terug te dringen.