Goed en zaak zijn termen die worden gebruikt in het burgerlijk recht, meer bepaald het vermogensrecht. Tussen het juridisch taalgebruik in Nederland en in België zijn er zekere verschillen.
Iedereen heeft een vermogen. In juridische zin is een vermogen het geheel van in geld waardeerbare rechten (activa) en verplichtingen (passiva) die aan een rechtssubject (natuurlijke persoon of rechtspersoon) toekomt.
Het Nederlandse Burgerlijk Wetboek maakt een strikt onderscheid tussen tastbare objecten (zaken) en rechten die dat niet zijn (vermogensrechten).
Zowel het Nederlandse als het Belgische Burgerlijk Wetboek omschrijven al deze vermogensbestanddelen samen als goederen. De indeling in twee categorieën, namelijk roerende en onroerende, is echter licht verschillend.
Art. 516 BW stelt eenvoudig dat alle goederen roerend of onroerend zijn. Onroerend is wat niet kan worden verplaatst, zoals een stuk grond, maar ook wat daar door bestemming aan verbonden is, zoals het water in een vijver en zelfs de vissen die daarin thuishoren. In tegenstelling tot Nederland horen onroerende vermogensrechten (zie verder), zoals het vruchtgebruik van een huis, ook bij de onroerende goederen.
Roerend uit hun aard zijn alle verplaatsbare zaken (art. 528 BW), bijvoorbeeld meubelen of schepen (een schip is eigenlijk noch roerend, noch onroerend, maar een registergoed; een roerend goed dat door zijn hoge waarde mee wordt opgenomen in het hypotheekregister). Roerend door wetsbepaling zijn alle verbintenissen of vorderingen die betrekking hebben op geldsommen of roerende goederen. Deze categorie van vermogensrechten worden in België dus bij de roerende goederen gerekend terwijl ze in Nederland niet bij de roerende zaken horen.
De bouwstoffen die zijn bijeengebracht om een nieuw gebouw op te trekken, zijn roerend totdat zij door arbeiders in een gebouw zijn verwerkt, zegt artikel 532 BW. Zulke onderscheidingen tussen roerend en onroerend hebben hun belang bij betwistingen over bezit of eigendom en ook bij beslag.
Registergoederen
In België legt de art. 1 van de Hypotheekwet (Hyp.W.) de verplichting op om alle akten tot overdracht of aanwijzing van onroerende zakelijke rechten, andere dan voorrechten en hypotheken, geheel over te schrijven in een daartoe bestemd register, op het kantoor van bewaring der hypotheken van het arrondissement waar de goederen zijn gelegen. Het Wetboek van bepaalde voorrechten op zeeschepen en diverse bepalingen (ook bekend onder de naam Zeewet) legt een soortgelijke registratieverplichting op voor schepen.
Latijnsetrans dat over betekent, en portare, wat dragen betekent. Ook kan gewezen worden op de link tussen "trans" (doorheen) en "porta" (poort), waardoor het begrip zeehaven ("seaport") een duidelijke betekenis krijgt als "zeepoort".
"Afdeling 5. Overeenkomst tot binnenlands openbaar personenvervoer" van Boek 8 van het Burgerlijk Wetboek definieert in artikel 100 de "overeenkomst van personenvervoer" in de zin van die afdeling als de overeenkomst van personenvervoer, waarbij de ene partij (de vervoerder) zich tegenover de andere partij verbindt aan boord van een vervoermiddel, geen luchtvaartuig noch luchtkussenvoertuig zijnde, een of meer personen (reizigers) en al dan niet hun handbagage binnen Nederland hetzij over spoorwegen hetzij op andere wijze en dan volgens een voor een ieder kenbaar schema van reismogelijkheden (dienstregeling) te vervoeren.
Artikel 108 bepaalt dat de vervoerder niet aansprakelijk is voor schade die is veroorzaakt door vertraging, door welke oorzaak dan ook vóór, tijdens of na het vervoer opgetreden, dan wel is veroorzaakt door welke afwijking van de dienstregeling dan ook.
Toch bieden sommige vervoerders een vergoeding, NS heeft bijvoorbeeld de regeling "Geld terug bij vertraging".
Artikel 72 van de Wet personenvervoer 2000 bepaalt:
Het is een ieder verboden zich in een auto, bus, trein, metro, tram of een via een geleidesysteem voortbewogen voertuig dan wel in of in de onmiddellijke nabijheid van een station, halteplaats, of een andere bij het openbaar vervoer behorende voorziening en de daarbij behorende perrons, trappen, tunnels en liften zodanig te gedragen dat orde, rust, veiligheid of een goede bedrijfsgang wordt of kan worden verstoord.
Artikel 52 van het Besluit personenvervoer 2000 bepaalt dat onder verstoring van orde, rust, veiligheid of een goede bedrijfsgang als hiervoor bedoeld worden verstaan:
gedragingen waardoor de bediening en het gebruik van voorzieningen of van een vervoermiddel dan wel de taakuitoefening van het personeel van de vervoerder worden verhinderd of belemmerd
misbruik maken van voorzieningen dan wel gebruikmaken van voorzieningen of van een vervoermiddel op een tijdstip waarop deze niet voor gebruik beschikbaar zijn dan wel op een andere wijze dan waarvoor deze bestemd zijn
uit een vervoermiddel werpen van stoffen of van voorwerpen
zich in kennelijke staat van dronkenschap of onder kennelijke invloed van verdovende middelen bevinden
afsteken van vuurwerk, of op zodanige wijze geluid voortbrengen dat anderen daarvan hinder ondervinden
uitoefenen van beroep of bedrijf of het aanbieden van diensten
tentoonstellen van voorwerpen, maken van reclame of propaganda, verspreiden van drukwerken, bedelen of houden van inzamelingen
meenemen in een vervoermiddel van dieren, stoffen of voorwerpen, die hinder, gevaar, verontreiniging of beschadiging veroorzaken of kunnen veroorzaken
roken in een vervoermiddel, station of halte, of gedeelten daarvan, ten aanzien waarvan de vervoerder heeft aangegeven dat roken niet is toegestaan
zich bevinden op een station of halte op een tijdstip dat deze kenbaar gesloten is of op een gedeelte van een station of halte dat kenbaar daartoe niet toegankelijk is
zich op een station of halte begeven langs een andere dan de daarvoor bestemde weg
op een andere wijze hinder, gevaar, verontreiniging of beschadiging veroorzaken of kunnen veroorzaken
Systeemtransport. Dit is transport waarbij volgens een vaste systematiek, goederen worden vervoerd en geruild. Heen zending verwisseld met retourzending.
Vervoer van brandbare/gevaarlijke stoffen - Tankauto
Vervoer of transport is het verplaatsen van personen of goederen (juridisch "zaken"). Dit kan met bijvoorbeeld de auto, fiets, trein, per vliegtuig, enzovoort.
Bij vervoer kan het gaan om tastbare zaken van dingen (bijvoorbeeld goederenvervoer), vloeistoffen (bijvoorbeeld olietransport), gassen (bijvoorbeeld aardgas), dieren (bijvoorbeeld veetransport) of mensen (personenvervoer), maar ook om niet direct tastbare zaken zoals energie (bijvoorbeeld elektriciteitstransport of warmtetransport) of informatie (bijvoorbeeld datatransport).
Voor het vervoer wordt gebruikgemaakt van vervoermiddelen. Elk type vervoer kent hiervoor zijn eigen specifieke vervoermiddel(en). Het proces van verplaatsingen wordt verkeer genoemd. Bij deze vormen van vervoer verandert het vervoermiddel van plaats en daarmee de zaken. Maar er is ook vervoer door middel van vervoermiddelen die op hun plaats blijven, zoals pijpleidingen, kabels, e.d.
Het woord "transport" is samengesteld uit het Latijnsetrans dat over betekent, en portare, wat dragen betekent. Ook kan gewezen worden op de link tussen "trans" (doorheen) en "porta" (poort), waardoor het begrip zeehaven ("seaport") een duidelijke betekenis krijgt als "zeepoort". Transport bijgevolg kan dus evengoed begrepen worden in de zin dat goederen, personen en data met behulp van dragers EN door interfaces (knooppunten, poorten) hun uiteindelijke bestemming bereiken.
In Nederland is er "Boek 8, Verkeersmiddelen en vervoer" van het Burgerlijk Wetboek.
Personenvervoer
Vervoer van personen wordt personenvervoer genoemd. Dit kan zijn:
"Afdeling 5. Overeenkomst tot binnenlands openbaar personenvervoer" van Boek 8 van het Burgerlijk Wetboek definieert in artikel 100 de "overeenkomst van personenvervoer" in de zin van die afdeling als de overeenkomst van personenvervoer, waarbij de ene partij (de vervoerder) zich tegenover de andere partij verbindt aan boord van een vervoermiddel, geen luchtvaartuig noch luchtkussenvoertuig zijnde, een of meer personen (reizigers) en al dan niet hun handbagage binnen Nederland hetzij over spoorwegen hetzij op andere wijze en dan volgens een voor een ieder kenbaar schema van reismogelijkheden (dienstregeling) te vervoeren.
Artikel 108 bepaalt dat de vervoerder niet aansprakelijk is voor schade die is veroorzaakt door vertraging, door welke oorzaak dan ook vóór, tijdens of na het vervoer opgetreden, dan wel is veroorzaakt door welke afwijking van de dienstregeling dan ook.
Toch bieden sommige vervoerders een vergoeding, NS heeft bijvoorbeeld de regeling "Geld terug bij vertraging".
Artikel 72 van de Wet personenvervoer 2000 bepaalt:
Het is een ieder verboden zich in een auto, bus, trein, metro, tram of een via een geleidesysteem voortbewogen voertuig dan wel in of in de onmiddellijke nabijheid van een station, halteplaats, of een andere bij het openbaar vervoer behorende voorziening en de daarbij behorende perrons, trappen, tunnels en liften zodanig te gedragen dat orde, rust, veiligheid of een goede bedrijfsgang wordt of kan worden verstoord.
Artikel 52 van het Besluit personenvervoer 2000 bepaalt dat onder verstoring van orde, rust, veiligheid of een goede bedrijfsgang als hiervoor bedoeld worden verstaan:
gedragingen waardoor de bediening en het gebruik van voorzieningen of van een vervoermiddel dan wel de taakuitoefening van het personeel van de vervoerder worden verhinderd of belemmerd
misbruik maken van voorzieningen dan wel gebruikmaken van voorzieningen of van een vervoermiddel op een tijdstip waarop deze niet voor gebruik beschikbaar zijn dan wel op een andere wijze dan waarvoor deze bestemd zijn
uit een vervoermiddel werpen van stoffen of van voorwerpen
zich in kennelijke staat van dronkenschap of onder kennelijke invloed van verdovende middelen bevinden
afsteken van vuurwerk, of op zodanige wijze geluid voortbrengen dat anderen daarvan hinder ondervinden
uitoefenen van beroep of bedrijf of het aanbieden van diensten
tentoonstellen van voorwerpen, maken van reclame of propaganda, verspreiden van drukwerken, bedelen of houden van inzamelingen
meenemen in een vervoermiddel van dieren, stoffen of voorwerpen, die hinder, gevaar, verontreiniging of beschadiging veroorzaken of kunnen veroorzaken
roken in een vervoermiddel, station of halte, of gedeelten daarvan, ten aanzien waarvan de vervoerder heeft aangegeven dat roken niet is toegestaan
zich bevinden op een station of halte op een tijdstip dat deze kenbaar gesloten is of op een gedeelte van een station of halte dat kenbaar daartoe niet toegankelijk is
zich op een station of halte begeven langs een andere dan de daarvoor bestemde weg
op een andere wijze hinder, gevaar, verontreiniging of beschadiging veroorzaken of kunnen veroorzaken
Een lamp is een samengesteld voorwerp bestaande uit een lichtbron in een armatuur, dat primair wordt gebruikt om ruimten en/of voorwerpen kunstmatig te verlichten.
Het woord lamp stamt via het Franse lampe af van het Latijnse lampas (genitief lampadis)', dat fakkel of toorts betekent.[1]
Toepassing
De voornaamste toepassingen vallen uiteen in zes hoofdgroepen:
Kunstmatige verlenging van de dag: door de beschikking over het kunstmatige licht is het levensritme van de mens minder afhankelijk van het ritme van het daglicht.
Het verhogen van de concentratie op de werkplek: voor veel werkzaamheden is een goede verlichting onontbeerlijk. Om deze reden brandt in veel kantoren het licht ook overdag. Werkplaatsen vragen een nog betere verlichting en waar mensen verfijnd handwerk verrichten is vaak sprake van individuele werkplekverlichting.
Verbetering van het beeldresultaat: het "uitlichten" van mensen en voorwerpen in musea of theater of als deze vastgelegd moeten worden op beeld in de fotografie en filmwereld.
Het bijlichten van donkere ruimten en omgevingen: zoals bij koplamp(en) van voertuigen, de zaklamp of (op grotere schaal) het zoeklicht.
Het creëren van sfeereffecten: zoals kerstverlichting, de plasmalamp, de glitter- of lavalamp en de kleurveranderende ledlamp.
Historie
De oudste lampen waren de olielampen uit het oude Griekenland en Rome, die werden gevoed met olijfolie. Petroleumlampen werden in 1859 geïntroduceerd als opvolger van de olielamp. Daarnaast verscheen in diezelfde eeuw ook de gaslamp. Begin 20e eeuw kwam de carbidlamp en even later de succesvolle Petromaxlamp in opmars. Tegelijkertijd deden de prille vormen van elektrische verlichting hun intrede met eerst de booglamp, de Nernstlamp en al vrij snel daarna de gloeilamp. Deze ontwikkeling sloot goed aan bij het effect op gebruiksvoorwerpen van de tweede industriële revolutie waarbij de scheiding van lichtbron en het armatuur het onderhoud vereenvoudigde. Ook kon het licht voor de decoratieve kunst beter (en vooral goedkoper) worden toegepast. Zo ontstonden voor de verlichting binnenshuis naast de plafonnière en de hanglamp, ook de tafellamp, de bureaulamp, de (staande) schemerlamp en de kroonluchter.
Een geïntegreerde schakeling (van het Engelse integrated circuit (IC)) , oftewel een monolithische geïntegreerde schakeling is een samenstel van verschillende elektronische componenten (zoals transistors) op een enkel stuk halfgeleidermateriaal. Bij grotere IC's spreekt men wel van chip of microchip. IC's zijn tegenwoordig in bijna alle elektrische toestellen van enige complexiteit (computers, mobiele telefoons, wasmachines, auto's) aanwezig. Ook is een microchip aanwezig in een betaalkaart, de OV-chipkaart en in transponders die gebruikt worden om huisdieren te kunnen identificeren.
Materiaal
Een geïntegreerde schakeling is een elektronische schakeling die niet zoals voorheen bestaat uit losse componenten op een printplaat, maar waarin de schakeling en alle componenten geïntegreerd gefabriceerd zijn op een plakje silicium (Si). Zo'n plakje wordt daarna in een keramische behuizing met metalen pootjes gelijmd of in een plastic behuizing met metalen pootjes gegoten. De term 'chip' is afgeleid van de plak silicium (wafer) die van een staaf van puur silicium (gefabriceerd uit zuiver zand; SiO2) van bijvoorbeeld 200 of 300 mm doorsnede afgezaagd wordt.
Ontwikkeling
Doordat steeds dezelfde elektronische schakelingen in verschillende apparaten werden gebruikt, ontstonden er algemene printplaten met een bepaalde functie. Dergelijke printplaten bestonden uit gewone losse componenten, maar soms ook transistors die direct op de printplaat werden aangebracht. Daarmee ontstond de hybride schakeling, een voorloper van de geïntegreerde schakeling.
Omdat er meer gebruikgemaakt werd van transistors en die ook nog eens vaak in dezelfde elektronische schakeling gebruikt werden, is de geïntegreerde schakeling ontwikkeld. Daarmee werden meerdere transistors samen met weerstanden op één halfgeleiderplaatje gemaakt. Deze werden eerst in een metalen behuizing geplaatst, maar worden tegenwoordig vrijwel altijd in een zwart kunststof behuizing gegoten. De eerste werkende geïntegreerde schakeling werd op 12 september1958 door Jack Kilby van Texas Instruments gepresenteerd. Vier maanden later deed Robert Noyce van Fairchild Semiconductor een soortgelijke uitvinding. Hoewel Noyce later was dan Kilby werd de patentenstrijd uiteindelijk in 1969 in het voordeel van Noyce beslist. Bekende fabrikanten van IC's zijn onder andere Intel, NXP, Harris, Maxim, Raytheon, Motorola, STMicroelectronics en AMD.
De uitvinding van de geïntegreerde schakeling heeft een vergaande miniaturisatie van alle elektronische apparatuur mogelijk gemaakt. De technologische vooruitgang van geïntegreerde schakelingen houdt zich al tientallen jaren aan de Wet van Moore.
Computer- en 'andere' geïntegreerde schakelingen
Overigens is de term 'computer-geïntegreerde schakeling' enigszins vreemd, want er is geen wezenlijk onderscheid tussen geïntegreerde schakelingen die gebruikt worden in computers en IC's die in andere apparaten worden toegepast. Ook in aantallen gezien worden ze elders veel meer gebruikt: vrijwel alle apparaten van boven de circa 100 euro bevatten minstens één IC. En in pc's wordt het aantal juist steeds meer beperkt doordat zo veel mogelijk functies op zo min mogelijk geïntegreerde schakelingen worden ondergebracht. Het uiteindelijke streven voor een moederbord is altijd dat het maar drie IC's bevat: de CPU, de BIOS-ROM en een geïntegreerde schakeling met de rest. Daarnaast zijn er natuurlijk 'voeten' (insteekslots) voor het geheugen en voor de insteekkaarten. De verklaring voor dit minimum is vrij simpel: De CPU is aan voortdurende vernieuwing en marktwerking onderhevig en kan dus niet gecombineerd worden met de overige functies. De BIOS-EEPROM bevat de software van het systeem en die moet gewijzigd kunnen worden; verder is de technologie verschillend van die van de overige IC's, maar uiteindelijk kan hij wel samengevoegd worden.
veilige grenzen blijft. In een dergelijke schakeling zal de led gemiddeld minder energie verbruiken bij gelijke ervaring van intensiteit. In het geval van
het algemeen behaalt een RGB-led-backlight dezelfde resultaten als bijvoorbeeld een klassieke lcd-tv op het vlak van verbruik. De productiekosten liggen
Een led (van het Engelse light-emitting diode) is een elektronischehalfgeleidercomponent opgebouwd als een diode, die bij stroomdoorgang in de doorlaatrichting licht uitstraalt. Dit kan zichtbaar licht in diverse kleuren zijn, maar ook infraroodstraling of ultraviolette straling. Na de uitvinding ervan in 1962, werden leds alleen gebruikt als indicatorlampje en voor signaaloverdracht. Als gevolg van technologische verbeteringen is de lichtopbrengst toegenomen en aan het eind van de jaren 1990 konden leds geproduceerd worden die geschikt waren als lichtbron voor het gewone dagelijkse gebruik. Meestal is een led ingebouwd in een kleine doorzichtige behuizing van een paar millimeter groot, die tevens als lens fungeert.
Aardgas 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 hoeveelheden stikstof, zuurstof en kooldioxide. 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 Europa wordt aardgas vooral in en rond de Noordzee aangetroffen, onder andere onder het noorden van Nederland (zie ook Aardgaswinning in Nederland). Aardgas uit het Groningse Slochteren bestaat voor 81,9% uit CH4(methaan), voor 3,3% uit hogere gasvormige koolwaterstoffen, en voor 14% uit stikstofgas en 0,8% kooldioxide. Aardgas van andere winplaatsen heeft vaak een andere samenstelling en bevat soms ook waterstofsulfide ("zuur gas").
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.
Aardgasproductie per land (bruin en rood gekleurde landen produceren het meest)
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.
Chemische eigenschappen
Aardgas is bij kamertemperatuur en een druk van 1 bar (absoluut) een gas. Doordat aardgas voor het grootste gedeelte bestaat uit methaan (82%), ligt het kookpunt bij 1 bar op −162 °C (112 K) en het smeltpunt bij −183 °C (91 K). De atomen van methaan vormen een volmaakt regelmatig viervlak en hebben dus in evenwicht een bindingshoek van 109,5°.
Fysische eigenschappen
Aardgas heeft een dichtheid van ongeveer 0,833 kg/m³ (bij 1 bar, 0°C). De relatieve dichtheid ten opzichte van lucht bedraagt ca. 0,65. Het gas 'drijft' dus op lucht. Hierdoor zal het opstijgen, vergelijkbaar met lucht(bellen) onder water.
Gronings aardgas levert bij verbranding gemiddeld een energetische waarde van 31,65 MJ/m³[1] (onderwaarde) aan energie. Dit komt overeen met ongeveer 8,8 kWh/m³. Bij een gemiddeld omzettingsrendement van centrale verwarming blijft hiervan 7 kWh/m³ over. De bovenwaarde (de onderwaarde plus de warmte die vrijkomt door condensatie van rookgassen) voor Nederlands standaardaardgas is 35,17 MJ/m³, wat neerkomt op 9,8 kWh/m³.
Samenstelling
De belangrijkste component van aardgas is methaan, maar de samenstelling wisselt afhankelijk van de bron. Dit is van invloed op de verbranding van het gas en daarom zorgen gasleveranciers door het mengen van gas voor constante eigenschappen (dat wil zeggen, gas met dezelfde wobbe-index). Gronings gas bevat veel stikstof, waardoor de verbrandingswarmte lager is dan die van bijvoorbeeld Russisch gas. Gronings gas staat daarom ook bekend als 'laagcalorisch gas' met het buitenlandse gas als 'hoogcalorisch gas'.
Onderstaande tabel geeft een overzicht van de verschillen tussen Gronings gas, en het typische gas dat bijvoorbeeld in Canada geleverd wordt.
De reactie die bij het verbranden van methaan volgt, is:
Transport en opslag
Ondergrondse gasleiding met afsluiter
Gas wordt bij voorkeur in metalen of kunststoffen gasleidingen vervoerd. Daarnaast wordt aardgas ook onder druk als compressed natural gas (CNG) vervoerd, of als vloeistof, liquefied natural gas (lng). Opslag in gasvorm kan in bolvormige containers of in ondergrondse gesteentelagen. Kleine hoeveelheden worden in tanks, cilinders en gasflessen opgeslagen. Lng wordt in geïsoleerde tanks opgeslagen.
Over het algemeen bestaat een pijpleiding uit aan elkaar gelaste buizen. De wanddiktes variëren van enkele millimeters tot ruim een centimeter, de diameter schommelt tussen 20 cm en 1 m of meer (de grootste tot nu toe meet 1,40 m). De buizen zijn vaak voorzien van een beschermende mantel.
De lasnaden worden streng gecontroleerd. Na die controle en voor de leiding in de sleuf neergelaten wordt, krijgen de lassen een extra bekleding tegen met name corrosie. Kunststofleidingen worden toegepast omdat dit economisch aantrekkelijk is en omdat ze minder gevoelig zijn voor corrosie.
Het is belangrijk dat een pijpleiding een voldoende hoeveelheid gas kan vervoeren en dus een hoge transportsnelheid kan waarborgen. Het gas stroomt van hoge druk naar lage druk. Langs het net bevinden zich krachtige compressiestations (ongeveer om de 80 km) die voor voldoende gasdruk zorgen.
Methaantankers
Methaantankers vervoeren het aardgas in vloeibare vorm. Aardgas in vloeibare vorm neemt 600 maal zo weinig volume in als in gasvorm, wat het vervoer over zee economisch aantrekkelijker maakt.
Aardgas kan vloeibaar gemaakt worden bij een druk van 600 bar of. zoals bij lng (liquefied natural gas). bij atmosferische druk en een temperatuur van 163°C.
De handel in vloeibaar aardgas heeft zich sinds 1990 over heel de wereld sterk ontwikkeld. Het vertegenwoordigt meer dan een kwart van de totale wereldhandel van aardgas. Meer dan de helft van de handel gebeurt in Azië, maar de techniek van de methaantankers werd grotendeels in West-Europa ontwikkeld.
Onderzeese pijpleidingen
Om aardgas uit velden die in zee liggen aan land te brengen, wordt gebruikgemaakt van onderzeese pijpleidingen. Ook aardgas dat op andere continenten ontgonnen is, wordt via deze pijpleidingen vervoerd. Zo ontvangen Italië en Spanje gas uit Algerije via de Medgazpijplijn.
In de Noordzee ligt meer dan 2000 km aan pijpleidingen. Zo zijn er de leidingen Norpipe, Statpipe en Europipe die de velden van de Noorse aardgaszone verbinden met Emden, aan de Duitse kust. De Zeepipe voorziet sinds 1993 het transport van Noors aardgas tussen het Troll-gasveld en Zeebrugge. Later werd de Zeepipe ontdubbeld zodat er nu ook een pijpleiding in Duinkerken aankomt.
Eind 1998 werd de Interconnector in dienst gesteld, een gasleiding tussen Bacton, aan de Britse kust, en Zeebrugge. Hierlangs wordt het Britse aardgas naar continentaal Europa vervoerd en omgekeerd. Eind 2006 werd een tweede leiding (de BBL-pijplijn) tussen Bacton en het continent in gebruik gesteld.
Opslag van aardgas
Er komen steeds meer gebruikers en toepassingen van aardgas. De continue aanvoer van aardgas moet dus gegarandeerd kunnen worden. Om seizoensgebonden pieken op te vangen (zoals in de winter bijvoorbeeld), wordt het aardgas opgeslagen in bovengrondse reservoirs of in ondergrondse gasopslag.
Toepassingen
Aardgas wordt als energiebron gebruikt om op te koken en om te verwarmen. Aardgas heeft in Nederland sinds de jaren zestig het stadsgas en het stoken op steenkool geheel verdrongen. Daarnaast wordt het in grootverbruik toegepast voor elektriciteitscentrales en stadsverwarming. Elektriciteit geproduceerd met behulp van aardgas heeft het grootste aandeel in de in Nederland geproduceerde elektriciteit, in 2015 41,7% of 45,9 TWh.[3]
Aardgas wordt ook als grondstof gebruikt in diverse chemische productieprocessen. Van het aardgas wordt bijvoorbeeld ammoniak gemaakt, dat op zijn beurt weer een grondstof voor kunstmest is.
In samengeperste vorm (CNG) wordt aardgas gebruikt als alternatieve, relatief schone brandstof voor personenauto's, bedrijfswagens en bussen en in vloeibare vorm (lng) voor vrachtwagens. Vooral in de bebouwde omgeving maakt dit een groot verschil voor de luchtkwaliteit, omdat
Vroeger werd windenergie met windmolens direct omgezet in mechanische arbeid, bijvoorbeeld om graan te vermalen tot meel of om water te verpompen. Tegenwoordig wordt het woord windenergie vooral gebruikt voor de elektrische energie die met een windturbine uit de wind gewonnen wordt. Sommige producenten van windturbines spreken ook wel over windenergieconvertoren.
Geschiedenis
Opwekking van mechanische energie
Windenergie heeft via de zeilvaart een belangrijke bijdrage aan transport gegeven, maar zeilschepen worden tegenwoordig voornamelijk nog gebruikt voor de pleziervaart. Er zijn echter plannen en experimenten om ook vrachtschepen wederom uit te rusten met zeilen[1][2] De eerst beschreven windmolen was die van Heron van Alexandrië in de 1e eeuw.[3][4] In zijn beschrijving maakte hij gebruik van een door wind aangedreven wiel om lucht door een orgel te blazen. Uit andere bronnen is te halen dat er in het 4e-eeuwse Chinaen Tibet al een type gebedsmolen voorkwam dat door wind werd aangedreven.[5]
Waarschijnlijk is het dat sinds de 12e eeuw het gebruik van de windmolen in West-Europa opgang maakte. De oudste nog bestaande molen van de Lage Landen dateert uit 1183 en werd gebouwd in het graafschap Vlaanderen te Wormhout. Belangrijke toepassingen van windmolens waren het malen van graan, het pompen van water en ook het zagen van hout. Het gebruik van windenergie heeft in Nederland een grote vlucht genomen met de inpoldering en de droogmakerijen in de 17e eeuw. Dankzij het werk van deze windmolens kreeg Nederland zijn huidige aanzien.
Neergang
Bosman-molentje
Met de uitvinding van de stoommachine aan het eind van de 18e eeuw had men een krachtig en betrouwbaar hulpmiddel dat kon worden ingezet zonder afhankelijk te zijn van de wispelturigheid van de wind. Daardoor verdwenen windmolens langzamerhand uit het landschap. Alleen voor kleinschalige toepassingen bleef het gebruik van windenergie tot ver in de 20e eeuw gehandhaafd, uit Amerika kwam de windmotor en uit Piershil het Bosman-molentje. Deze laatste molenpomp, ook bekend als opbrengertje, was lang beeldbepalend in de Nederlandse polders.
Opwekking van elektriciteit
Met de ontwikkeling van de elektriciteit in de negentiende eeuw werden ook pogingen ondernomen om elektriciteit te winnen met behulp van windenergie. Door de hoge investeringskosten was elektriciteitsproductie door windenergie alleen op kleine schaal economisch in gebieden waar nog niet was geïnvesteerd in infrastructuur van elektriciteitstoelevering. In het Belgische Gistel liet de burgemeester Alfred Ronse in 1933 achter zijn kasteel Ter Waere een molen bouwen (de Meerlaan) die vooral bedoeld was om elektriciteit op te wekken. Met behulp van riemen over de conische gedeelten slaagde men er effectief in om elektriciteit te produceren. Ulrich Hütter bouwde, in 1957 in Duitsland, een 100kW-horizontaleaswindturbine met aerodynamisch gevormde glasfiber vleugels met hoekverstelling (zie Windturbine-aerodynamica), het oermodel van de moderne windturbine.[6] De jaren 60 en 70 van de twintigste eeuw kenmerkten zich door veel kleine particuliere initiatieven. Eenvoudige windmolens met generatoren van enkele kW tot enkele tientallen kW verrezen in polders op plaatsen waar behoefte was aan elektriciteit. Dankzij subsidiëring waren sommige experimenten zelfs rendabel. Pas na het doemscenario van de Club van Rome en de oliecrisis van 1973 begon het besef te groeien dat fossiele energie eindig is en dat te zijner tijd alternatieven zullen moeten worden gebruikt. De overheid stelde subsidies ter beschikking en er werd geëxperimenteerd met alternatieve bronnen van energie. In Tvind, Denemarken, verrees in 1977 de eerste Europese megawatt windturbine.[7]Nieuwe verticaleaswindturbines als de Darrieus- en de Savoniusrotor werden onderzocht maar de vermogen/gewicht verhouding bleek laag in vergelijking met de horizontaleas-windturbine.
Verschillende landen startten projecten om op grotere schaal elektriciteit te winnen. In 2003 was het vermogen mondiaal opgelopen naar 31 GW, tegen 2 GW twaalf jaar daarvoor.
Eind 2017 stond in de wereld 539 gigawatt windcapaciteit opgesteld. Dit vermogen was in 5 jaar bijna verdubbeld. Van de 539 GW stond 188 GW in China, 169 GW in de Europese Unie en 89 GW in de Verenigde Staten.[8]Windparken genereerden 1120 TWh, dat was 4,4% van de totale elektriciteitsopwekking in de wereld.[9]
Opgewekte hoeveelheid elektrische energie
De opbrengst van een windturbine hangt af van het type, de windsnelheid, het nominaal vermogen van de windmolen (bepaald door de generator), de tijd die een windmolen kan draaien en het rendement van de omzetting van windenergie naar elektriciteit door de windmolen. De totale hoeveelheid beschikbare wind op jaarbasis wordt uitgedrukt door een indexcijfer die de wind in dat jaar aangeeft ten opzichte van 'normale' jaren, deze index heet de Windex.
Windsnelheid
Het windvermogen is evenredig met de derde macht van de windsnelheid. Vergelijk de luchtweerstand van een auto die ook meer dan evenredig toeneemt met de snelheid.
De windsnelheid wordt bepaald door:
de plaats van de windmolen: aan de kust en vooral boven open zee waait het meestal harder dan diep landinwaarts;
de hoogte van de turbine: op grotere hoogte waait het doorgaans harder, maar landinwaarts is de windsnelheid overdag onder ongeveer 90 meter gemiddeld hoger dan daarboven.
de tijd van de dag: boven land waait het overdag tot een hoogte van ongeveer 90 meter gemiddeld harder dan 's nachts;
het seizoen: in de winter waait het gemiddeld harder dan in de zomer.
de temperatuur van de lucht. Warmere lucht is ijler en bevat dus minder energie.
al dan niet variabele windrichtingen in combinatie met de snelheid waarop de turbinebladen zich op de windrichting kunnen instellen. Dit is meestal het geval bij nagenoeg windstil weer wanneer de opbrengst dus sowieso al erg laag is.
Het jaargemiddelde van de windsnelheid op een bepaalde plaats en ashoogte is redelijk in te schatten. De selectie van locaties gaat in eerste instantie via een windatlas, en in een latere fase via windmetingen.
Tijd die een windmolen kan draaien
het deel van de tijd waarin de turbine kan draaien: een windmolen gaat draaien vanaf windkracht 23 en wordt stilgezet boven windkracht 10 tot 12 (afhankelijk van het type) om overbelasting te voorkomen.
De energie-opbrengst van een windturbine is evenredig met het kwadraat van de rotordiameter en de derde macht van de gemiddelde windsnelheid. Windmolens met 30 of 32 wieken, met een diameter van 40 m en een masthoogte van 50 m, kan bij een optimale windsnelheid (windkracht 6) 500750 kW leveren. Een grotere windmolen met een rotordiameter van 60 m en een masthoogte van 70 m kan een vermogen hebben van 1 tot 1,5 MW. Bij zeer grote rotordiameters neemt de efficiëntie niet af, maar wordt de windmolen ontworpen voor een lager toerental. De snelheid van de uiteinden van de wieken moet hooguit ongeveer 75 m/s worden, omdat daarboven geluid een probleem wordt. In de periode 19802008 is de "standaard" windmolen steeds groter geworden. Als "meest verkocht model" als standaard wordt gehanteerd, dan is dat anno 2008 een windmolen met een masthoogte van 70 tot 108 m en een generator vermogen van 2 tot 3 MW. De rotordiameter van een windmolen hangt af van het generatorvermogen, de masthoogte en het windregime ter plaatse. Aan de kust waait het op 100 m hoogte wat harder dan in het binnenland. Daardoor hebben windmolens verder weg van de kust een hogere mast en/of langere wieken.
Situatie in Europa
Om de eerste grens van 10 GW te halen had men 20 jaar nodig. 13 jaar erna rondde men de kaap van 100 GW.
De mijlpaal van 100 GW geïnstalleerd vermogen (vergelijkbaar met 39 kerncentrales) werd overschreden in 2012,[10] waarmee ongeveer 57 miljoen huishoudens van elektriciteit kunnen worden voorzien. In 2011 lag het nog op 94 GW. De helft of 50 GW werd pas in 2006gehaald volgens cijfers van het EWEA.[11] Het grootste offshore windmolenpark ter wereld, London Array, bevindt zich in het Theems-estuarium.
Situatie in Nederland
In Nederland worden in de westelijke en noordelijke kustgebieden vermogens gerealiseerd van 8001200 kWh/jaar per m² rotoroppervlak (dat wil zeggen, ongeveer 100 watt per m²). Meer landinwaarts is de opbrengst lager: 500800 kWh/jaar per m². Dit gemiddelde vermogen per m² is afhankelijk van de hoogte van de mast van de molen, en zal daarom nog wel toenemen de komende jaren omdat de trend is dat molens steeds hoger worden; op grotere hoogten waait het immers meer. In de afgelopen jaren is het vermogen van windmolens blijven toenemen omdat het rotoroppervlak ook steeds groter werd. Anno 2007 had de standaard windmolen een vermogen van 3 MW.
De gemiddelde productiefactor (de verhouding van geleverd vermogen en nominaal vermogen) van een windturbine in Nederland bedroeg over de afgelopen jaren 21 (±30)%.[12] De lage productiefactor wordt veroorzaakt door het verschijnsel dat het meestal niet hard genoeg waait om windturbines op volle toeren te laten draaien.
In 2009 was volgens het CBS het totaal geïnstalleerd vermogen in alle centrales circa 25,3 GW (2004: 21,5).[13] Duurzame energie droeg in 2009 voor 3,9% bij aan de totale energievoorziening in Nederland (2004: 1,8%).[14] De doelstelling van de overheid is dat 16% van alle verbruikte energie in Nederland in het jaar 2020 duurzaam opgewekt moet zijn.[15] Als tussendoelstelling gold 5% in 2010.
Beperkingen bij het plaatsen van windmolens
Technische beperkingen en regelgeving
Onderlinge afstand en grootte
Windturbines moeten op een bepaalde minimale afstand van elkaar staan. Een vuistregel voor de onderlinge afstand is vijf keer de diameter van de rotor. Een kleinere onderlinge afstand heeft tot gevolg dat de turbines niet optimaal profiteren van de wind: ze staan dan bij sommige windrichtingen in elkaars luwte.
Grotere windmolens moeten verder uit elkaar staan, maar een park met grotere molens is toch efficiënter omdat deze wind op grotere hoogte kunnen benutten. In de praktijk blijken parken met grote molens ook economisch efficiënter. Parken met veel molens kunnen bovendien bepaalde schaalvoordelen bieden, zodat grote parken met grote molens het meest voordelig uitpakken.
Regelgeving
Voor het plaatsen van windturbines moet een omgevingsvergunning worden verleend. Vaak zal ook een wijziging van het bestemmingsplan worden doorgevoerd.
Situatie in Nederland
In Nederland worden de milieueffecten gereguleerd via de AMvB (Algemene Maatregel van Bestuur) "Besluit Algemene Regels voor Inrichtingen Milieubeheer". In dit besluit is onder meer aangegeven dat woningen op ten minste 4 maal de ashoogte dienen te liggen (Inmiddels is deze voorwaarde vervallen). Daarnaast zijn in dit Besluit geluidnormen opgenomen die ruimer zijn bij toenemende windsnelheid. In het algemeen geldt dat in landelijke gebieden bij specifieke windrichting en windsnelheid de windturbine goed hoorbaar is terwijl aan de geluidsnormen wordt voldaan. Verder is in een aantal speciaal aangewezen gebieden de Europese Vogel- en Habitatrichtlijn van toepassing.
Milieu- en hinderaspecten van windturbineparken
Windmolens kunnen vogels doden, scheepvaart hinderen, geluids- en schaduwhinder geven voor de omwonenden, het microklimaat verstoren, en het landschap ontsieren.
Energiegebruik
Tijdens de levenscyclus van een windturbine wordt niet alleen energie geproduceerd maar ook verbruikt voor winning van de benodigde grondstoffen, productie, onderhoud, regelelektronica en afbraak. Daarnaast bevat een windturbine onderdelen van uit aardolie afgeleide kunststof. Een windturbine verdient dit energieverbruik in een periode van 30 tot 60 maanden terug.
Radar
Windturbines kunnen storingen op radarbeelden veroorzaken. Plaatsing in de buurt van radarstations is daardoor meestal niet mogelijk. Er wordt onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om de rotor van windturbines te voorzien van een radarstralingabsorberende laag (zoals bij stealthvliegtuigen) en naar de mogelijkheid om radarstations uit te rusten met software die de radarreflecties van windturbines kan wegfilteren. Sinds 2005 blijkt het mogelijk om te overleggen met het ministerie van Defensie en afspraken te maken, ook als zij vroeger ergens maximale bouwhoogtes eisten.
Fauna
Vogels
Vogels kunnen schade ondervinden van windturbines door botsingen met windturbines en door verdringing van het leef- en broedgebied. Wanneer er in Nederland 1500 MW aan windturbines wordt opgesteld zal dit naar schatting 30.000 directe vogelslachtoffers per jaar maken. Ter vergelijking: het verkeer maakt jaarlijks twee miljoen vogelslachtoffers, de jacht anderhalf miljoen en hoogspanningsleidingen één miljoen.[16] Het effect van verdringing van de biotoop is minder duidelijk.
Vleermuizen
In de Verenigde Staten kwamen in 2012 naar schatting meer dan 600.000 vleermuizen om het leven na botsingen met windturbines. Het werkelijke aantal ligt mogelijk tot met de helft hoger. Het is echter niet duidelijk hoeveel vleermuizen er zijn in de VS, maar de dieren staan ook al onder druk van andere factoren.[17] Mogelijk houden de vleermuizen de turbines voor bomen.[18]
Scheepvaart
Windturbines op zee vormen potentieel een obstakel voor de zeevaart. Hoewel windmolens, alleen al omwille van economische redenen, geplaatst worden op zandbanken of ondiepe plaatsen, kan plaatsing in de buurt van drukbevaren routes risico's opleveren. Hierbij kan worden gedacht aan situaties met slecht zicht en zwaar weer, als schepen van hun ankers lopen of problemen ervaren bij het handhaven van de voorgeschreven koers. Plannen voor plaatsing van windturbineparken op de Noordzee, zoals op de Thorntonbank, zijn daardoor niet onomstreden. Ondertussen zijn in België toch de nodige vergunningen afgeleverd voor een windmolenpark op de Thorntonbank.
Schaduwhinder
Wanneer de zon schijnt werpt de rotor van een windturbine een bewegende slagschaduw. Dit stroboscopisch effect kan men als vervelend ervaren.
Afstand speelt een grote rol bij hinder van slagschaduw. Bij grotere afstanden is er minder hinder, doordat de wiek dan niet de hele zonneschijf kan bedekken en er geen volle schaduw meer valt. Ook de frequentie is belangrijk. Door de langzame draaiing van de molens van tegenwoordig is dat steeds minder geworden. De slagschaduw is merkbaar in een vlindervormig gebied. De slagschaduw verplaatst zich in de loop van de dag van west naar oost. In de zomer, als de zon hoog staat, is het gebied kleiner dan in de winter.
Microklimaat
Door de turbulentie (wervelingen) achter een draaiende windturbine worden hogere en lagere luchtlagen met elkaar gemengd. Dat veroorzaakt vooral 's nachts een hogere windsnelheid (tot enkele m/s) en hogere temperatuur (in de ordegrootte van een graad) op grondniveau.
Landschap
Het "Tauernwindpark" in Oostenrijk
Zeker met de toenemende masthoogtes zijn windturbines sterk in het landschap aanwezig. In de beginperiode van windenergie werden vooral individuele windturbines geplaatst wat een "rommelig" effect gaf. Tegenwoordig worden windturbines voornamelijk geplaatst in lijn- en clusteropstellingen die meer aansluiten bij bestaande elementen in het landschap zoals wegen en kanalen. Desondanks worden windturbine(parken) door velen als storend of lelijk ervaren. Men spreekt dan van horizonvervuiling of landschapsvervuiling. Zo werd een gepland windmolenpark voor de kust van Knokke uiteindelijk verplaatst naar een dieper in zee gelegen zandbank, de Thorntonbank, onder andere vanwege het horizonvervuilende aspect op de kustplaats.[19] Zie ook hierboven bij 'Scheepvaart'.
De weerstand tegen landschapsvervuiling door windturbines is in sommige gevallen te verminderen door financiële compensatie, of betere inbedding in het landschap. De weerstand wordt bijvoorbeeld minder als omwonenden een geldbedrag ontvangen of mede-eigenaar van de windmolen zijn. Of als een rij windmolens een algemeen erkende grens markeren, zoals de Peelrand breuk of een dijk aan de kust. Op Kreta is een windmolenpark halfweg tussen Matala en Knossos een toeristische trekpleister vanwege het panoramische uitzicht. In Nederland zijn de geplande nieuwe locaties voor grote windmolenparken rond het IJsselmeer en de Afsluitdijk op forse weerstand gestuit, omdat het vlakke, rustige cultuurhistorische landschap erdoor zou verdwijnen.
Doordat er steeds grotere turbines op de markt komen, bestaat er een trend dat windmolens steeds verder uit elkaar komen te staan en dat projecten ook meer molens gaan omvatten. Daarbij kan volgens de betrokken landschapsarchitecten dan een grootser en mooier landschappelijk ontwerp worden gemaakt. Critici zien hierin eerder een verdere en meer omvattende aantasting van het landschap.
Windmolens kunnen tegenwoordig ook worden geplaatst in bossen. Doordat masten van moderne turbines ver boven de gebruikelijke hoogte van bomen uitsteken ondervinden ze geen hinder bij de windvang. De molens zijn in het bos niet te zien en vlak bij het bos staan ze achter de hoge horizon van de bosrand. Van enige afstand gezien steken ze wel duidelijk boven het profiel van het bos uit.
Geluid
Het geluid van een windturbine heeft twee oorzaken: het mechanische geluid van de bewegende delen in de gondel en het zoevende geluid van het draaien van de rotorbladen. Bij moderne windturbines is de gondel goed geïsoleerd en is alleen de geluidsproductie van de rotorbladen van belang.
De geluidsproductie van een windturbine neemt toe met de windsnelheid. Voor een moderne windturbine ligt de brongeluidssterkte in het bereik tussen 91 en 104 dB(A). Dit is het zogenaamde brongeluid van de windturbine. Dit is een berekend geluidsniveau, alsof al het geluid vanuit één punt wordt uitgezonden. In werkelijkheid wordt het geluid vooral door de wieken veroorzaakt, over het hele rotoroppervlak, maar met een hoger geluidsniveau wanneer er een wiek bij de mast passeert. Dit laatste wordt veroorzaakt door de reflectie van het geluid op de mast.
Op een afstand van 250 meter bedraagt het maximale geluid van één solitaire windturbine ongeveer 40 tot 43 dB(A). Dit geluidsniveau wordt slechts bereikt als de windturbine op zijn maximale vermogen draait. Dit komt overeen met een windsnelheid van ongeveer 8 m/s op 10 meter hoogte, wat maar ongeveer 10% van de tijd het geval is. Verder is het geluidsniveau afhankelijk van het type windturbine en van de hardheid van de ondergrond tussen de windturbine en de meetplaats. Vegetatie heeft namelijk een sterk dempend effect.
Wanneer een tweede windturbine op eenzelfde afstand wordt gezet als de eerste, dan verhoogt het geluidsniveau met 3 dB(A). Dit komt doordat de schaal waarop decibel wordt uitgedrukt, een logaritmische schaal is, en geen lineaire schaal.
Een eerste verbetering bij windturbines, om het geluidsniveau te verminderen, was het vermijden van een tandwielkast. Door minder snel draaiende onderdelen wordt het geluidsniveau in de gondel sterk gereduceerd. Dit type windturbines is te herkennen aan een korte gondel. Bij moderne windturbines met tandwielkast wordt de gondel tegenwoordig zodanig van geluidsisolatie voorzien dat het geluidsniveau niet hoger ligt dan bij de windturbines zonder tandwielkast.
Een tweede verbetering is een ander wiekprofiel, dat is te herkennen aan (kleine) dwarsvleugeltjes aan de tips van de wieken. Daardoor wordt de luchtstroom langs de tip minder chaotisch, waardoor het geluid ook afneemt. De tip is de grootste lawaaibron, omdat daar de luchtsnelheid het grootst is.
Afstand en sterkte spelen een rol bij de mate van hinder. Producenten van windenergie beweren dat als de afstand groter is dan 300 meter, er bijna geen sprake meer is van geluidshinder. Onderzoek door Frits van den Berg van de Universiteit Groningen toont echter aan dat vooral het geluid tijdens de nachtperiode hinderlijk kan zijn, zelfs tot op een afstand van 2 kilometer. In de nacht gaat de wind op grondniveau vaak liggen, maar op grote hoogte kan het juist extra hard gaan waaien. De rekenmodellen voor geluid zijn vaak gebaseerd op de windsnelheden op 10 meter hoogte, terwijl een windturbine tot 80 meter hoog kan zijn. Door ontbreken van achtergrondgeluid van wind en verkeer in de nacht, is het geluid van de bladen van de turbines dan juist extra goed hoorbaar, met name omdat het geluid van de turbines in de loop der tijd varieert (Van den Berg 2006).
De metingen die aan de basis liggen van deze studie zijn echter niet met de juiste procedures bekomen. Dit impliceert een grote onnauwkeurigheid in de meetresultaten. Er wordt kritiek geleverd op de meetprocedures die gebruikt worden om normoverschrijding vast te stellen, zonder dat er vermelding wordt gemaakt van het vele onderzoek dat ten grondslag ligt aan deze procedures. Het betreffen hier genormaliseerde procedures die tot doel hebben elke situatie gelijk te kunnen beoordelen. Dat deze modellen daarom afwijken van de realiteit is onvermijdelijk, de afwijkingen blijven immers steeds binnen de bestudeerde perken (bron: LBPartners, 'Beoordeling geluidrapport Hoge Molens vangen veel wind', 13 februari 2003).
De West-Europese steenkool ontstond in het Westfalien (313,0 tot 303,9 miljoen jaar geleden, een subperiode van het Carboon) na langdurig aan hoge druk en warmte te zijn blootgesteld, waarbij tamelijk zuivere koolstof en vluchtige verbindingen ontstonden, waarvan de laatste weer grotendeels zijn ontsnapt. De transformatie verloopt met toenemende blootstelling aan druk en temperatuur van veen via bruinkool naar steenkool en antraciet uiteindelijk naar grafiet. Bij verdere compressie van grafiet zou diamant kunnen ontstaan. Dat voor dit proces in principe geen lange tijd nodig is, is in diverse experimenten bewezen. Hierbij werd organisch materiaal aan sterke druk onderworpen waarbij zich binnen een paar dagen steenkool vormde[1]. In steenkoolafzettingen zijn soms de afdrukken van de fossiele planten en bomen, waaruit het is ontstaan, nog herkenbaar.
Steenkool komt voor in diverse kolensoorten en -kwaliteiten zoals antraciet, ess- (of halfvet)kool, rookzwakke (of driekwart vet)kool en vetkool. Het verschil in gasgehalte maakt het onderscheid tussen deze varianten. Antraciet bevat het minste gas en vetkool het meest. Antraciet en magere kolen zijn gasarm en met name geschikt voor de huisbrand. De esskolen en rookzwakke kolen zijn bestemd voor industrieel gebruik of als brandstof in elektriciteitscentrales. Vetkolen zijn zeer gasrijk; bij verhitting vergruizen deze kolen tot blokjes en klitten aaneen tot sintels. Deze zijn daardoor zeer geschikt voor de fabricage van cokes; een harde kool, bijna rookvrij en nagenoeg zonder zwavel en fosfor. Cokes wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van ijzer door hoogovens en gieterijen. Het gas dat bij de productie van cokes vrijkomt is een energiebron maar ook een grondstof voor de bereiding van stikstofkunstmest en andere chemische producten. Vetkool kan ook direct worden ingezet als brandstof voor de industrie, schepen en locomotieven. Bij de winning van huisbrandkolen komen ook veel vergruisde kolen vrij, de zogenaamde fijnkolen. De fijnkolen zijn niet geschikt als huisbrandkolen, maar worden als – goedkopere – industriekolen verkocht. Door fijnkool en pek te mengen en vervolgens samen te persen kunnen briketten en eierkolen worden gefabriceerd die wel weer geschikt zijn voor huisbrand.
Reserves, winning, gebruik en handel
Wereldwijd zijn de steenkoolreserves 826 miljard ton groot. Dit lijkt een grote voorraad en is het ook, men weet alleen niet hoelang steenkool tegen redelijk goedkope prijzen aangeboden kan worden omdat de piek in productie binnenkort bereikt zou kunnen worden[2]. Landen met grote steenkoolreserves zijn de Verenigde Staten met circa 30% van de wereldwijde reserves, Rusland met 19%, China (14%) en Australië (9%)[3] .
Bij steenkool wordt een belangrijke tweedeling gebruikt met betrekking tot de toepassing:
Stoomkolen: steenkool wordt gebruikt als fossiele brandstof voor industriële processen en elektriciteitscentrales.
Cokeskolen: deze kolen worden na ontgassing als cokes gebruikt in hoogovens als koolstof- en energiebron bij de productie van ijzer. Hier wordt steenkool gebruikt als reductiemiddel.
Wereldwijd wordt ongeveer 90% van alle gedolven steenkool ingezet als brandstof en de overige 10% bij de ijzerproductie.
Overzicht steenkolenwinning wereldwijd tussen 1981 en 2008. Bron BP Statistical Review of World Energy 2009
In 2008 werd wereldwijd 5.850 miljoen ton gewonnen, dit was een stijging van 250 miljoen ton ten opzicht van 2007. Van de totale productie was circa 800 miljoen ton cokeskool en de rest, ruim 5 miljard ton, stoomkolen. In 2000 lag de totale productie op 3,6 miljard ton. Van de totale stijging van 2,3 miljard ton in deze periode van acht jaar, komt 1,5 miljard ton voor rekening van China. In 2008 waren de vijf grootste producenten van steenkool: China met 2,7 miljard ton, de Verenigde Staten met 1 miljard ton, Australië en Rusland met allebei ongeveer 0,3 miljard ton en ten slotte Zuid-Afrika met 0,23 miljard ton. Binnen Europa heeft Polen de grootste steenkoolindustrie[4]. Sinds 2014 lijkt de winning van steenkool op zijn retour.[5]
Veel gewonnen steenkool wordt in hetzelfde land verbruikt. In 2008 werd internationaal 900 miljoen ton steenkool verscheept. De twee grootste exporteurs zijn Australië en Indonesië die tezamen de helft van alle export voor hun rekening nemen. Rusland, de Verenigde Staten en Zuid-Afrika zijn ook grote exporteurs. Japan is de grootste importeur met 0,2 miljard ton op jaarbasis. De Europese Unie importeerde in 2008 ook ruim 0,2 miljard ton; hierbinnen zijn Duitsland, het Verenigd Koninkrijk en Spanje van groot belang. Nederland importeert ongeveer 12 miljoen ton per jaar. De import van steenkool heeft in deze landen de sterke daling van de eigen productie gecompenseerd.[4]
De kwaliteit van steenkool wordt vooral bepaald door de calorische waarde, maar ook door het aandeel van niet koolstof bestanddelen als zwavel, as en water. Door de grote verschillen in kwaliteit is er geen steenkoolmarkt zoals die bijvoorbeeld bestaat voor aardolie. De prijzen komen via onderhandelingen tussen producenten en consumenten tot stand. Voor cokeskool is er een jaarlijkse onderhandeling tussen de grootste producent Australië en de grootste gebruiker Japan. De contractprijs die zij afspreken, is een basis (benchmark) voor alle andere cokeskool-contracten. In de belangrijke export- en importhavens van steenkool, zoals Newcastle in Australië, Richards Bay in Zuid-Afrika en Rotterdam, wordt nog veel steenkool verhandeld en worden prijzen gepubliceerd.[4]
In Nederland is na de ontdekking van aardgas op eigen grondgebied steenkool voor verwarming van woningen en gebouwen, in de jaren zestig van de 20e eeuw aanvankelijk in onbruik geraakt. Voor energieopwekking was het minder in trek omdat bij de verbranding ervan veel meer kooldioxide, een broeikasgas, ontstaat dan bij de verbranding van aardolie of aardgas, en omdat het vaak vrij sterk verontreinigd is met onder andere zwavel waardoor bij de verbranding ook het schadelijke zwaveldioxide als bijproduct ontstaat. Omdat het een van de goedkoopste fossiele brandstoffen is, groeide het vanaf 2015, niettegenstaande de sluiting van de drie oudste en meest vervuilende kolencentrales, opnieuw uit tot de belangrijkste grondstof voor Nederlandse energiecentrales.
Kolenmijnen
In de oudheid, bijvoorbeeld bij de Romeinen, was al bekend dat steenkool als brandstof te gebruiken was, maar omdat hout toen nog veel gemakkelijker te krijgen was gebruikte men dit liever om aan warmte-energie te komen. Steenkool werd ook alleen gebruikt als het dicht aan de oppervlakte lag en zo goedkoop te delven was. Toen in middeleeuws Europa de houtvoorraad slonk werd het economisch interessanter om de productie van steenkool op te pakken en werden er langzamerhand nieuwe mijnen aangelegd. Engeland was het eerste land waarin, vanwege de schaarste aan hout, de steenkoolwinning een betrekkelijk grote omvang aannam (13e eeuw). Omdat deze steenkool vanwege de hoge transportkosten hoofdzakelijk gewonnen werd in locaties dicht bij zee of aangevoerd werd over zee, stond het de eerste eeuwen ook wel bekend als "sea coal". Langzamerhand werden er steeds meer mijnen aangelegd en die werden ook steeds dieper. Maar het grondwater werd steeds meer een probleem en dieper dan het grondwaterpeil kon men lang geen kolen delven. Pas met de komst van de stoommachine werd het mogelijk om op grote schaal grondwater weg te pompen en nam de grootschalige mijnbouw met soms kilometersdiepe mijnen een hoge vlucht.
Een waterkrachtcentrale of hydraulische centrale is een elektriciteitscentrale die stromend of neerstortend water (zie waterkracht) gebruikt om een turbine in beweging te brengen. Waterkrachtcentrales bevinden zich op stromen en rivieren, met al dan niet een kunstmatige dam. Het verval en het debiet van de stroom zijn bepalend voor de werking.
Het gebruik van waterkracht brengt geen vervuiling met zich mee en geen gevaarlijk radioactief afval. Daarom worden waterkrachtcentrales gezien als opwekker van groene energie.
In 1886 installeerden Westinghouse en Stanley Amerikas eerste wisselstroom energienetwerk in Great Barrington. Een door waterkracht aangedreven generator, die 500 volt wisselsspanning produceerde, voorzag dit netwerk van energie. De spanning werd omhoog gebracht naar 3000 volt voor transport om de verliezen, die evenredig zijn met het kwadraat van de stroom gedeeld door de weerstand van de kabels, te beperken en lokaal weer omlaag gebracht naar 100 volt voor de voeding van elektrische verlichting.
De eerste effectieve elektrische centrale op wisselspanning zoals de wereld ze nu kent, op de Niagarawatervallen in de Verenigde Staten, is gebouwd en bedacht door de Servische uitvinder Nikola Tesla en ingehuldigd op 16 november 1896. Men sprak toen van witte steenkool. Met deze wisselspanning van 25 Hz werd Buffalo van elektrische energie voorzien. Later schakelde men over op 60 Hz als standaard voor de VS.
Waterkrachtcentrales zijn in vier groepen onder te verdelen:
Riviercentrale
Een riviercentrale (doorstroomwaterkrachtcentrale) ligt aan een ingedijkte waterloop. Het verval is licht en ligt in het algemeen tussen de drie en 15 meter. Het volume en de stroomsnelheid van het water door de turbines hangen af van het debiet van de rivier.
Stuwdamcentrale
Een stuwdamcentrale verzamelt eerst een grote hoeveelheid water in een kunstmatig stuwmeer. De turbine bevindt zich ofwel aan de voet van de dam of verder stroomafwaarts langs de rivier. In het laatste geval zijn de stuwdam en de machinezaal waar de turbines zich bevinden met elkaar verbonden door een dikke pijpleiding. In de machinezaal drukt het water op de schoepen van een turbine, die op haar beurt een alternator aandrijft. Bij het verlaten van de turbine heeft het water zijn energie afgestaan. Het stroomt verder naar de benedenloop van de rivier. Het hoogteverschil en het waterdebiet bepalen het vermogen. Naast de productie van elektriciteit dient de stuwdam ook als reservoir en laat toe om de voorraad drinkwater en de waterstand te regelen.
Pompcentrale
Een derde bijzondere vorm is de pompcentrale. Deze komen vooral voor in gebieden met bergen zoals Zwitserland. Het water wordt tijdens perioden met een lager energieverbruik, bijvoorbeeld 's nachts en in het weekend, naar een hoger gelegen waterbekken gepompt. Is er veel vraag naar elektriciteit dan stroomt het water van het boven- naar het benedenbekken via de turbines die de benodigde elektriciteit produceren. Het water wordt in het benedenbekken opgevangen en vastgehouden zodat de cyclus kan worden herhaald. De turbines moeten wel geschikt zijn om het water weer op te pompen. Dat is economisch aantrekkelijk, omdat de stroomprijs gedurende de dag varieert en laag is als er weinig vraag is en hoog is als er veel elektriciteit wordt verbruikt. De investering en rendementsverliezenin de pompen en turbines kunnen zo terugverdiend worden.
Getijdencentrale
Bij een getijdencentrale wordt energie gewonnen door gebruik te maken van het verschil in waterhoogte tussen eb en vloed. Op sommige plaatsen langs de zeekust waar grote trechtervormige inhammen bestaan, kan het waterhoogteverschil tot vele meters oplopen. Dit is voldoende om bij vloed het hoge water achter een dam te vangen en dit bij laag water via turbines gekoppeld aan generatoren terug te laten lopen naar zee.
Voordelen
Waterkrachtcentrales hebben als belangrijk voordeel dat bij de opwekking van elektriciteit geen brandstof nodig is. Het hoogte verschil van het water is voldoende om de turbines en daarmee de generatoren aan te drijven. Er worden geen fossiele brandstoffen als aardgasof steenkool gebruikt die in principe op kunnen raken. Verder komen er geen broeikasgassen vrij die verantwoordelijk worden gehouden voor het opwarmen van de aarde. Brandstof is een belangrijke kostenpost bij de opwekking van elektriciteit, daar een waterkrachtcentrale gebruikmaakt van natuurlijk beschikbaar water zijn hier de brandstofkosten nihil.
De dammen en centrales hebben een lange levensduur, ze kunnen 50 tot 100 jaar in productie blijven. Onderhoud blijft wel noodzakelijk en ze worden ook gemoderniseerd met effectievere turbines en generatoren. Tot slot kunnen waterkrachtcentrales snel opstarten of juist de productie van elektriciteit snel beperken. Hier hoeven slechts de sluisdeuren geopend of gesloten te worden.
Naast de stroomproductie zijn bijkomende voordelen dat het water achter de centrale ook kan worden gebruikt voor de irrigatie van landbouwgronden of de verbetering van vaarwegen. Het water achter de dam komt hoger te staan waardoor dieperstekende schepen gebruik kunnen maken van de rivier of het meer.
Nadelen
Toch bestaan er in natuur- en milieukringen ook bezwaren tegen deze vorm van stroomopwekking. De bezwaren zijn vooral van toepassing bij stuwdamcentrales.
Voor de aanleg van een stuwdamcentrale is de aanleg van een stuwmeer noodzakelijk. Door het water wat achter de stuwdam wordt vastgehouden, komt het water hoger te staan en land overstroomt. Het land gaat verloren als landbouwgrond en natuur gaat verloren. De lokale bevolking moet verhuizen naar hoger gelegen gebied. Nieuwe dorpen moeten worden gebouwd en de mensen worden geholpen in het opbouwen van een nieuw bestaan. Protesten van de lokale bevolking tegen de bouw van een stuwdam komen regelmatig voor.[1]
In een stuwmeer verzamelt zich organisch materiaal dat door rotting broeikasgas produceert. Met name in warme streken kan deze uitstoot groter zijn dan die van een even grote conventionele centrale. Dit kwam ter sprake tijdens de VN klimaatconferentie op Bali in 2007. Op ecohydrologisch vlak zorgt de bouw van stuwdammen evenzeer voor grote veranderingen doordat alle energie die een rivier van nature gebruikt om zich doorheen het landschap te slingeren geconcentreerd wordt ter hoogte van de stuwdam. Hierdoor wordt stroomopwaarts de dam een traag stromend meer gecreëerd en beneden de dam zijn er vooral problemen met sedimenttekorten (erosie) en 'hydropeaking'. Dit is het verschijnsel waarbij er zeer onregelmatige afvoerpieken merkbaar zijn in functie van de energiebehoefte (stroomproductie centrale). Bepaalde ondiepe stenige rivierstroken waar rheofiele vissoorten van nature paaien kunnen zo bijvoorbeeld periodiek droogvallen, met sterfte van de eitjes tot gevolg. De energie die dat deel van de rivier normaal heeft om haar eigen dynamisch profiel te ontwikkelen is dan grotendeels al benut door het hoogteverschil van de opstuwing.
Trekkende vissoorten, zoals zalm en paling, kunnen door de stuwdam niet meer in hun paaigebieden komen als ze stroomopwaarts willen migreren. Zowel paling als zalm migreren in hun levenscyclus in twee richtingen door de rivier. Bij de stroomafwaartse migratie (voor paling in de volwassen fase als schieraal en voor zalm in de juveniele fase na geboorte in het zoete water) zorgen waterkrachtcentrales zelf voor een aanzienlijke mortaliteit als vissen door deze turbines passeren. Systemen om deze stroomafwaartse migratie visvriendelijker te maken zodat vissen afgeleid worden naar doorgangen zonder sneldraaiende schroefbladen, blijken moeilijk te realiseren voor de verschillende soorten. De meest efficiënte oplossing om dit toch te realiseren voor alle soorten is een fijnmazig mechanisch rooster waar geen vissen doorheen kunnen. Naast het voordeel dat dit niet selectief werkt zoals andere gedragsgebaseerde afschermingstechnieken (geluid, licht, bubbels, kettingen,...),is er het grote nadeel dat dit duur is in bouw en onderhoud voor de exploiteur. Waterkrachtcentrales met of zonder dam vormen dus ook een migratieknelpunt voor opwaartse vismigratie, welke niet enkel uitgevoerd worden door de grote migratoren, maar ook door residente vissoorten, vaak op zoek naar geschikt voorplantingshabitat of opgroeihabitat. Hier kunnen visdoorgangen nuttig zijn, indien ze met kennis van zaken aangelegd zijn. In diverse landen zijn programmas gestart om vooral oude en kleine dammen te slopen. In 2012 werd in de rivier de Elwha in Washington twee dammen verwijderd om een vrije doortocht van zalmen naar de paaiplaatsen te realiseren. Ook in Europa wordt de meerwaarde van bepaalde dammen en stuwen luidop in vraag gesteld (www.damremoval.eu). Een afweging tussen de kosten en de baten van deze structuren en hun maatschappelijke gevolgen (sedimentproblemen, ecologische verstoring, waterveiligheid, recreatie,...) lijkt zinvol.
Bedankt en kijk zeker de andere blogs ook een keer.
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 de 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.
Verrijkt uranium wordt gebruikt in kernwapens en kernreactoren. Voor toepassingen van uranium waarbij het gehalte 235U niet hoog hoeft te zijn, en juist bij voorkeur laag is, wordt verarmd uranium gebruikt, dat een bijproduct is bij het verrijken van uranium. Dit betreft, vanwege de hoge dichtheid van uranium, het gebruik als contragewicht in vliegtuigen (zie Bijlmerramp) en in munitie. Bovendien dient het als afschermingsmateriaal tegen ioniserende straling.[1] In Nederland is het gebruik van munitie met verarmd uranium op de oefenterreinen Vliehors en Noordvaarder sinds 1993 niet meer toegestaan. Wel wordt er nog verarmd uranium gebruikt voor de legering van Amerikaanse M1-tanks, omdat het door zijn hoge dichtheid moeilijk te doorboren is met kogels. Verarmd uranium vindt ook toepassing in antitankwapens. Het projectiel uit verarmd uranium doorboort het pantser. Het uranium brandt dan en verbruikt daarbij alle zuurstof binnen in de tank.
Opmerkelijke eigenschappen
Na raffinage is uranium een zilverwit licht radioactief metaal dat iets zachter is dan staal. Het is buigzaam, vervormbaar, een beetje paramagnetisch en heeft een zeer hoge dichtheid; 65% dichter dan lood. Als fijn verdeeld poeder reageert uranium met koud water en bij aanwezigheid van zuurstof wordt het langzaamaan bedekt met een laagje uraniumoxide.
Uraniumhexafluoride (UF6) is een witte, vaste stof, die al een damp vormt bij temperaturen boven 56 °C. Het wordt gebruikt bij het verrijkingsproces van uranium. Verrijkt uranium bevat naar verhouding meer 235U en minder 238U dan in natuurlijk uranium aanwezig is.
Voorkomen
Uraniniet is het uraniumerts dat van nature het meest op aarde voorkomt. Het bestaat voornamelijk uit uraniumdioxide (UO2). Voor gebruik wordt dit verwerkt tot "Yellowcake". Dit bevat 70 tot 90 gewichtsprocent uraniumoxide (U3O8) en andere uraanverbindingen. Om 235U te winnen moeten grote hoeveelheden erts gedolven worden, want slechts 0,7% van al het uranium bestaat uit deze uraniumisotoop. Bij de mijn blijven in veel gevallen grote hoeveelheden radioactief afval en verzuurde modder achter.
In Nederland varieert de concentratie van uranium in de bodem tussen 0,4 en 8 milligram per kg droge aarde.[2] In Zeeland zijn in de Formatie van Bredafosforietknollen aangetroffen die tot 300 ppm uranium bevatten.
De meeste metalen hebben een positieve temperatuurcoëfficiënt, hetgeen wil zeggen dat weerstand toeneemt bij toenemende temperatuur. Dit komt doordat de atomen in het kristalrooster sterker trillen naarmate de temperatuur hoger is. Deze trilling verstoort de beweging van de elektronen door het kristalrooster. De elektronen bewegen zich daardoor moeilijker door het kristalrooster naarmate de temperatuur hoger is. Dit is waar te nemen als een toenemende weerstand bij stijgende temperatuur.
Wanneer de weerstand van een geleider bij zeer lage temperatuur nul wordt, spreekt men van een supergeleider.
Sommige stoffen worden halfgeleider genoemd, omdat hun geleidingsvermogen niet groot is, maar wel sterk temperatuurafhankelijk en bovendien door een speciale bewerking, door dotering kan worden beïnvloed.
dit was dan weer mijn blog en vergeet niet steel looking
Gebaseerd op Michael Faraday's principe van elektromagnetisme werd in 1832 de eerste dynamo gebouwd door Hippolyte Pixii, een Franse instrumentmaker. Pixii gebruikte een hoefijzermagneet, die met een kruk handmatig werd rondgedraaid. De draaiende permanente magneet was zo geplaatst dat de noord- en de zuidpool afwisselend langs een ijzeren kern bewogen die was omwikkeld met draad. Pixii vond uit dat de draaiende magneet stroompulsen in de spoelen opwekte elke keer dat een pool de spoel passeerde. De noord- en de zuidpool van de magneet induceerden stromen in tegengestelde richting, zodat een wisselstroom ontstond. Door een commutator toe te voegen wist Pixii de wisselstroom om te zetten in een gelijkstroom.
Jedliks dynamo
In 1827 begon de Hongaar Ányos Jedlik te experimenteren met draaiende elektromagnetisch apparaten, die hij elektromagnetische zelfrotors noemde. In zijn prototype van de eenpolige elektrische starter waren zowel het vaste als het draaiende gedeelte elektromagnetisch. In essentie kwam dit erop neer twee tegenover elkaar geplaatste elektromagneten te gebruiken in plaats van permanente magneten. Omdat elektromagneten veel sterkere magneetvelden kunnen leveren, kon de dynamo van Jedlik hogere spanningen opwekken en dus grotere vermogens leveren.
In 1859 ontdekte hij het principe van de elektrodynamische zelfbekrachtiging bij dynamo's. In zijn journalen beschreef hij, dat de kleine hoeveelheid remanent magnetisme dat achterblijft in een elektromagneet, voldoende sterk bleek te zijn om zijn dynamo te starten. In 1861 bouwde hij de "eenpolige dynamo", die van deze zelfbekrachtiging gebruikmaakte. Hierdoor formuleerde hij het concept van de moderne dynamo, zeker zes jaar voordat Werner von Siemens en Charles Wheatstone dat zouden doen.
Dubbel T-anker
Een andere belangrijke stap voorwaarts was de invoering van het dubbel T-anker van Werner von Siemens rond het jaar 1857. Dit anker bestaat uit een cilindervormige ijzerkern met twee groeven waarin de ankerwikkeling is aangebracht. Door de kleine luchtspleet tussen het anker en de magneet is de magnetische flux vrij groot, zodat Siemens' dynamo veel meer stroom kon leveren.
In 1867 (her)ontdekte Siemens het principe van zelfopwekking, waardoor hij nog sterkere dynamo's voor zijn telegrafiesystemen kon bouwen.
Gramme ringdynamo
Beide van de hierboven genoemde ontwerpen hadden eenzelfde probleem: ze induceerden "piek"-vormige stromen. Antonio Pacinotti, een Italiaanse wetenschapper, loste dit op door de draaiende tweepolige rotor te vervangen door een meerpolige rotor die rond een ijzeren ring was gewikkeld. Dit zorgde ervoor dat er altijd een gedeelte van de rotorspoel in het magnetische veld bevond en de dynamo daardoor een gelijkmatigere stroom leverde.
Zénobe Gramme herontwikkelde en verbeterde dit concept een paar jaar later toen hij in 1869 de eerste commerciële dynamo maakte. Dit ontwerp, dat nu bekend is als de Gramme-dynamo, was een continue-stroom dynamo, die in staat was veel hogere spanningen te genereren dan de toen bekende dynamo's. Later ontdekte hij dat het apparaat omkeerbaar was en ook als gelijkstroommotor kon functioneren.
Verdere verbeteringen werden doorgevoerd op de ring van Gramme, maar het concept van de dynamo bleef gelijk: namelijk een ronddraaiende, gewikkelde rotor met commutator in een elektromagnetisch bekrachtigingsveld.
Schematische voorstelling van een stroomkring: gesloten en geopend
Een stroomkring is een gesloten elektrisch circuit. Met gesloten wordt bedoeld dat er een weg is waarlangs de elektrische stroom in staat is om vanuit één pool van de bron terug te keren naar de andere.
Voorbeeld: door een lichtschakelaar te sluiten ontstaat een stroomkring vanuit het lichtnet via de bedrading, de lichtschakelaar en de lamp. Er kan een stroom gaan lopen.
(Dit is een transistor.)
(Dit is een IC's)
.jpg)
.jpg){kind=link}
