Groene energie wordt op een milieuvriendelijke en duurzame manier gemaakt. Dit betekend dat energie niet wordt opgewekt door het gebruiken van brandstoffen die op kunnen raken, zoals kool. Hiervoor moeten bomen worden gekapt en als er geen nieuwe bomen worden geplant zullen het er steeds minder worden. Ook is het belangrijk dat er geen CO2 vrijkomt bij het opwekken van energie. CO2 is een stof waardoor de opwarming van de aarde nog sneller gaat.
Wind, water, zon en aardwarmte zijn energiebronnen die nooit opraken en daarom duurzaam zijn. In Nederland wordt er vooral gebruik gemaakt van de wind om energie op te wekken. Het opwekken van energie gebeurd met windmolens. De wieken van de wind lijken een beetje op vliegtuigvleugels en daarom kunnen ze gemakkelijk wind vangen, waardoor ze gaan draaien. Door het draaien van de wieken wordt er stroom opgewekt en met deze stroom kunnen wij thuis de lampen laten branden of de computer aanzetten.
De overheid in Nederland wil graag dat er minder grijze energie wordt gebruikt. Daarom wordt er belasting gerekend over de stroom en gas die iedereen thuis gebruikt. Met een deel van deze belasting worden meer manieren bedacht om groene stroom te maken. Hoeveel belasting iedereen moet betalen wordt altijd aan het begin van het nieuwe jaar door de overheid bepaald.
Biomassa is in de biologie de totale massa van organismen in ecosystemen, zowel het bovengronds als het ondergronds vers- of drooggewicht. Hieronder valt zowel plantaardig als dierlijk materiaal. De biomassa is relatief het kleinst in arctische gebieden en in woestijnen en het grootst in de tropen. Naarmate het milieu minder verstoord is en het klimaat minder extreem is, is de biomassa van de ecosystemen groter.
Met biomassa in ergere zin worden producten aangeduid, die bruikbaar zijn ten behoeve van energieopwekking en/of als biobrandstof en die gewonnen zijn uit plantaardige grondstoffen en dierlijk (rest)materiaal. Hieronder vallen onder andere suikerriet, maïs, koolzaadolie, palmolie en dierlijke vetten.
In de 'Europese richtlijn betreffende de bevordering van elektriciteitsopwekking uit hernieuwbare energiebronnen op de interne elektriciteitsmarkt' (Richtlijn 2001/77/EG) wordt de volgende definitie voor biomassa gehanteerd.
Verbranden voor warmte
Dood plantenmateriaal kan als biomassa verbrand worden.
Biomassa in de vorm van brandhout wordt over de hele wereld en vooral in ontwikkelingslanden gebruikt om vuur te maken waarop bijvoorbeeld gekookt kan worden. In sommige landen, zoals de landen van de Sahel is dit een probleem omdat het kappen van hout leidt tot verwoestijning.
In Nederland wordt het op kleine schaal toegepast in de opwekking van groene stroom. In Cuijk staat een kleine centrale waar houtsnippers verbrand worden.
Ook wordt in afvalverbrandingsinstallaties niet gescheiden ingezameld papier verbrand. gft-afval, dat als een vorm van natte biomassa beschouwd mag worden heeft bij verbranding een slecht energierendement.
Brandstof in elektriciteitscentrales
Verschillende Nederlandse elektriciteitscentrales voegen een deel biomassa toe in hun brandstof (meestal kolen). Daardoor mogen ze een deel van hun stroom als groene stroom verkopen.
Dit bijmengen staat ter discussie, omdat de centrales de biomassa invoeren vanuit tropische landen. Daar wordt de lokale ecologie ontwricht door de productie van deze biomassa. Zo worden er grote stukken oerwoud gekapt voor palmolieplantages.
Er zijn enkele kleine centrales die alleen op biomassa gestookt worden. Dit is altijd lokaal gewonnen biomassa.
Bij het voormalige ministerie van VROM werd vanaf 2007 aan een toetsingskader voor duurzame biobrandstoffen gewerkt.
is een benaming voor alle uit de grond ontwijkende gassen, maar bijna uitsluitend gebruikt voor fossiele brandstoffen. Brandbaar aardgas is een mengsel van lichte koolwaterstoffen (vooral methaan) en kleinere hoeveelhedenstikstof, zuurstof en koolstofdioxide. Het ontstaat bij hetzelfde proces dat tot de vorming van aardolie leidt en vertegenwoordigt de lichtere fractie organische producten van dat proces. Aardgas wordt vaak samen met aardolie gevonden, hoewel soms het gas kans ziet in andere aardlagen door te dringen dan de veel zwaardere olie en er zo een scheiding kan zijn ontstaan.
In het verleden is aardgas vaak als een afvalproduct beschouwd van oliewinning en eenvoudigweg 'afgefakkeld'. Ook nu gebeurt dit nog wel als het erg ver van de bewoonde wereld aangetroffen wordt en het transport naar de consument te veel problemen oplevert. Dit is ecologisch gesproken erg jammer omdat van de fossiele brandstoffen aardgas de schoonste soort is. Affakkelen is echter wel beter dan het methaan simpelweg laten ontsnappen naar de atmosfeer, omdat de bijdrage aan het broeikaseffect van methaan ca. 25 maal hoger is dan kooldioxide. Nog beter zou het zijn om het gas weer de bodem in te pompen. Dit is bijna altijd mogelijk maar vergt enige extra investering. In arme landen weigeren zowel regeringen als oliemaatschappijen vaak om deze investeringen te doen. Methaan levert bij verbranding dubbel zoveel water als kooldioxide terwijl steenkool voornamelijk in kooldioxide wordt omgezet. Bovendien geeft aardgas vrijwel geen roet of as. Het is ook veel gemakkelijker dan steenkool of aardolie te ontdoen van onzuiverheden zoals zwavel met het Clausproces.
De voorloper van aardolie en aardgas, het kerogeen of aardwas, vormde zich op de zeebodem in tegenstelling tot steenkool en bruinkool, die in een moerassige omgeving werden gevormd.
Kerogeen is een vaste stof die geen neiging heeft om op te stijgen. Noodzakelijk was dat die zeebodem zeer zuurstofarm was, waardoor de bezinkende organismen niet volledig konden worden verteerd door aaseters of bacteriën. Zo vormde zich, ten gevolge van gedeeltelijke afbraak van de organische materie door anaerobe bacteriën, het kerogeen, dat te vinden is in de zogenaamde teerzanden. Als de kerogeen bevattende sedimenten later diep begraven werden onder andere sedimenten, kon het gebeuren dat de temperatuur opliep tot tegen de 100 graden Celsius. In dat geval werd het kerogeen omgezet in aardolie. Bij nog hogere temperaturen werd het omgezet in aardgas.
Aardolie en aardgas zijn veel lichter dan steen en water, dus de fossiele brandstof werd, als het bovenliggende gesteente poreus genoeg was, naar boven gedrukt. Vaak stuitte de aardolie of het aardgas dan uiteindelijk op een ondoordringbare laag en daar vormt zich dan een aardolie- of aardgasvoorkomen.
Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Deze energie, samen met secundaire vormen zoals windenergie, waterkracht en vormt mbiomassaeer dan 99,9% van alle hernieuwbare energie op Aarde.
Getijdenenergie is wel hernieuwbare energie, maar geen vorm van zonne-energie, omdat de getijden op aarde primair worden veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de maan.
De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt. De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ca. 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle 7 miljard aardbewoners samen. De energie bereikt de aarde als licht en warmtestraling, een mengsel van elektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% liggend tussen 300 en 3000 nm. (De golflengten van zichtbaar licht vallen tussen 390 en 780 nm).
Planten
Planten gebruiken zonne-energie voor fotosynthese, waarbij zij water en koolstofdioxide uit de lucht omzetten in suikers.
Het fotosynthetisch proces waarop vrijwel het gehele leven op aarde draait, vangt slechts ongeveer 1% van de energie op voor nuttig gebruik, hetzij door lichamelijke activiteit, hetzij door consumptie, hetzij als fossiele brandstof. Bovendien zijn er grote stukken aardoppervlak zoals de woestijnen waar door gebrek aan water de fotosynthese geen kans krijgt.
Voertuigen
Sinds de jaren tachtig is het ontwikkelen van een auto op zonne-energie een belangrijk doel voor ingenieurs. Het was dan ook dat de grootste race voor auto's op zonne-energie in 1987 van start ging, de Australische World Solar Challenge. Over een afstand van ruim drie duizend kilometer wordt slechts gereden met behulp van zonne-energie. Het team van de TU Delft heeft de wedstrijd meermaals gewonnen. Het snelste team ooit haalde een gemiddelde snelheid van ruim 100 km/h. Elektrische auto's zonder eigen zonnepanelen kunnen toch op zonne-energie rijden door de batterij op te laden met stroom afkomstig uit zonnepanelen op het dak van een gebouw.
Uranium is een erts dat ruim verspreid is in de ondergrond van de aarde.
Het is een heel zwaar radioactief metaal dat kan worden gebruikt als geconcentreerde en overvloedige energiebron. Met de bekende actuele minerale reserves kan gedurende een eeuw aan de huidige wereldwijde vraag worden voldaan. Daar komen nog eens de reserves bij die naar schatting meer dan 100 extra jaren kunnen worden gebruikt. De voorziening van uranium is dus op lange termijn verzekerd, of zelfs op hele lange termijn gezien alle reserves meerdere eeuwen kunnen bestrijken.
Voordat het als brandstof in een kernreactor kan worden gebruikt, doorloopt het erts 4 grote fasen:
de winning van het erts en de concentratie onder de vorm van yellow cake;
de conversie;
de verrijking;
de vervaardiging van splijtstoftabletten.
In België staat het bedrijf Synatom in voor de voorziening van uranium voor de kerncentrales van Doel en Tihange.
Uranium werd in 1789 ontdekt door de Duitse scheikundige Martin in het mineraal pekblende. Het element werd genoemd naar de planeet Uranus, die acht jaar eerder was ontdekt.
De zoektocht naar en ontginning van radioactieve ertsen begon in de Verenigde staten aan het begin van de 20e eeuw. Er werden toen bronnen van radium gezocht, voor gebruik in lichtgevende verf voor wijzers in horloges en dergelijke. Radium werd gevonden in uraniumerts.
In 1935 werd de belangrijkste uraniumisotoop, 235U, ontdekt door de Canadees-Amerikaanse natuurkundige Arthur Jeffrey Dempster. Uranium werd voor defensie-industrie van belang gedurende de Tweede Wereldoorlog. In 1943 werd in Colorado uranium gewonnen voor het Manhattanproject. Maar uiteindelijk werd het meeste uranium voor het Manhattanproject en vooral voor de atoombom Little Boy geleverd door de Belgische regering in ballingschap, vanuit Belgisch-Congo. Er werd zelfs Duits uranium gebruikt dat was buitgemaakt op de onderzeeboot U-234.
Rond 1960 nam de behoefte aan militair uranium in de Verenigde Staten af door de nucleaire ontwapening. Tegelijkertijd kwam er meer behoefte aan uranium voor gebruik in kernreactoren.
