Bij de 21ste eeuw past een andere vorm van energie en organisatie

De olie exploitatie in het Industriële Tijdperk werd gekenmerkt door reusachtige schaalgrootte en centralisatie. De winning van olie en andere fossiele brandstoffen vereist nu eenmaal een enorm kapitaal en bevordert verticale schaalvoordelen, die een hiërarchisch bevel – en bestuursstructuur nodig maken. De oliesector is een van de grootste en kostbaarste industrieën die de wereld ooit heeft bedacht voor winning, verwerking en distributie van energie. Het huidige Kennis en Innovatietijdperk wordt daarentegen georganiseerd rond decentrale hernieuwbare energie kernen die overal aanwezig en grotendeels gratis zijn.

Op elk deel van de aarde schijnt de zon elke dag, zij het niet altijd even intens. En overal ter wereld waait het, zij het met pieken en dalen. Waar we ook lopen, overal zit een gloeiende hete geothermisch kern onder de grond. Allemaal produceren we vuilnis. In de land – en bosbouw ontstaat veel afval. Aan de kusten, waar grote delen van de bevolking wonen, is sprake van golfslag en getijden. De mensen die in rivierdalen wonen, rekenen voor hun waterkracht op gestaag stromend ( gletsjer en regen/sneeuw) water uit de bergen. Deze verspreide energievormen kunnen op miljoenen locaties gewonnen worden, gebundeld en met anderen gedeeld via intelligente stroomnetten om een optimaal energieniveau te bereiken en een goed presterende duurzame economie te onderhouden.

Met andere woorden: anders dan fossiele brandstoffen die alleen in bepaalde delen van de wereld te vinden zijn, is hernieuwbare energie overal.

Gebouwen zijn potentiële mini- energiecentrales

Als hernieuwbare energie overal ter wereld aanwezig is en in allerlei hoeveelheden en frequenties te verzamelen valt, dan is er geen reden meer om ze op slechts enkele plaatsen te willen winnen. De ruimtelijke ordening oriëntatie wordt fundamenteel gewijzigd als een nieuw energieregime samenvalt met nieuwe communicatiemiddelen. We zitten echter opgescheept met een complex van steden en voorsteden dat ook in de rest van de 21ste eeuw zal blijven bestaan. Diezelfde blijvende infrastructuur opgebouwd in het Industriële Tijdperk, verslindt enorme hoeveelheden fossiele brandstoffen en loost kooldioxide in de atmosfeer. Elk nadeel draagt een voordeel in zich!
De bouw is een van de grootste werkgevers van de EU en vertegenwoordigt 10 procent van het BBP van de Unie. Maak de bouw een belangrijke bondgenoot van de grote energiebedrijven. In de 27 lidstaten van de EU staan naar schatting 190 miljoen gebouwen. Al die gebouwen zijn potentiële mini- energiecentrales die ter plaatse hernieuwbare energie kunnen opvangen: de zon op het dak, de wind langs de buitenmuren, het rioolwater dat wegstroomt, de aardwarmte eronder enzovoort.

Binnen de komende 25 jaar kunnen miljoenen gebouwen – woningen, kantoren, winkelcentra, industrieterreinen en technologiecentra- zijn gebouwd of verbouwd om naast hun gewone functie als mini- energiecentrale te dienen. De massale transformatie van woningen en bedrijfsvastgoed van elk Europees land tot mini- energiecentrales zal tot een bouwhausse leiden die duizenden nieuwe bedrijven en zeer veel nieuwe banen genereert met een economische multipliereffect die in alle andere sectoren merkbaar zal zijn.

Waterstof-brandstofcellen

Onderzoekers en technici zien waterstof als een wonderbaarlijk iets voor het gewenste koolstofarme tijdperk. Overal op aarde is waterstof aanwezig, alleen zelden in ongebonden vorm. Vaak zit het gevangen in andere energiebronnen en het kan bijvoorbeeld gewonnen worden uit steenkool, aardolie en aardgas. De meeste waterstof die voor allerlei industriële en commerciële activiteiten gebruik wordt, is zelfs afkomstig uit aardgas, maar kan ook uit water worden gehaald. De hamvraag is of het economisch rendabel is om hernieuwbare en koolstof loze vormen van energie - zonne- energie, windenergie, waterkracht, aardwarmte – elektriciteit op te wekken waarmee water via hydrolyse in waterstof en zuurstof wordt opgesplitst.
Astronauten draaien al bijna vijftig jaar rondjes rond de aarde in ruimteschepen die worden aangedreven door waterstof – brandcellen. Er is een belangrijke reden ( koolstofdioxine reductie) om die technologie naar de aarde als opslagmedium voor hernieuwbare energie terug te brengen.

De stroom die via zonnepanelen niet in het gebouw zelf wordt gebruikt, kan worden gebruikt om waterstof via een elektrolyseproces te scheiden en in een opslagsysteem vast te houden. Als de zon niet schijnt, is de waterstof in een brandstofcel opnieuw in elektriciteit om te zetten, en dan is er weer stroom.
In 2007 is er op initiatief van de Europese Commissie door een investering van Euro 7,4 miljard, een publiek- privaat samenwerkingsverband tot stand gekomen om de resultaten van het waterstofonderzoek ook daadwerkelijk te implementeren.

Het energie-internet

Het idee van een slim elektriciteitsnet kreeg vanaf 2005 steeds meer aanhang maar hoorde nog niet direct tot de formele initiatieven van de EU of de lidstaten. IBM, Cisco Systems, Siemens en General Electric maakten zich klaar om het veld te betreden en hopen van het intelligente net een nieuwe supersnelweg voor het elektronentransport te kunnen maken. Het elektriciteitsnet zou getransformeerd worden tot een energie - en informatienetwerk, waarin miljoenen kleine energieproducenten de kans krijgen om overschotten met elkaar te delen. Dit intelligente energienet gaat vrijwel alle facetten van ons leven omspannen. Woningen, kantoren, fabrieken en auto`s zullen constant met elkaar in contact staan en vierentwintig uur per dag, zeven dagen per week informatie en energie uitwisselen. Slimme stroomnetten meten weersveranderingen zodat ze de spanning en de interne temperatuur kunnen aanpassen aan zowel de weersomstandigheden als de vraag van de consument. Dit net kan zich ook aanpassen aan de elektriciteit die apparaten verbruiken, en als er een piek optreedt zodat overbelasting dreigt, kan de wasmachine van een huiseigenaar bijvoorbeeld de opdracht krijgen om een spoelbeurt per lading wasgoed over te slaan en op die manier stroom op dat piekmoment te besparen.

Omdat de werkelijke prijs van de stroom op het net in de loop van vierentwintig uur wisselt, maakt de informatie van de digitale meters in elk gebouw het mogelijk om het dynamische prijsverloop te zien, zodat de consumenten hun energiegebruik afhankelijk van de prijs, automatisch kunnen laten stijgen of dalen. Consumenten die tot kleine aanpassingen van hun stroomverbruik bereid zijn, krijgen een korting op de rekening. Door dit dynamische prijsverloop kennen de kleine energieproducenten ook het beste moment om energie aan het net terug te verkopen of het net tijdelijk uit te schakelen.

Conclusie: het ontwerpen van een systematiek van hernieuwbare energie, opgewekt door gebouwen, deels opgeslagen in de vorm van waterstof, gedistribueerd via intelligente energienetwerken en aangesloten op een elektrisch transportsysteem zonder uitstoot, zal dé katalysator van het huidige Kennis en Innovatietijdperk zijn die naadloos aansluit op de historische besluitvorming op de 21ste jaarlijkse Klimaatconferentie van de VN in Parijs.