Uitdagingen

Het energieprobleem is één van de grootste uitdagingen van deze eeuw. Fossiele brandstoffen dreigen op te raken. Bovendien levert de uitstoot van koolstofdioxide door de verbranding van olie en gas te veel klimaatproblemen op. Daarom is de race om duurzame energiebronnen gestart.

Energiebesparing

Op korte termijn kan energiebesparing veel bereiken. Ook kunnen slimme netwerken leiden tot energiebesparingen. ICT is een belangrijk hulpmiddel daarbij. Slimme meters kunnen huishoudelijke apparaten laten aanspringen op het moment dat er een overschot aan elektriciteit in het elektriciteitsnet is. Software houdt in de gaten hoeveel windenergie er geleverd wordt aan het net en hoeveel daarvan moet worden opgeslagen voor later gebruik. Of hoeveel energie een huishouden met zonnepanelen op het dak terug levert aan het net en hoeveel dat scheelt in de energierekening. Om een stabiel elektriciteitsnet te garanderen op basis van bronnen die geen constante hoeveelheid energie leveren, zoals zon en wind, zijn zogeheten smart grids van belang. NWO mobiliseert informatici, wiskundigen en technische wetenschappers om hieraan te werken.

Alternatieve energiebronnen

Voor de langere termijn zijn naast besparingen ook alternatieve bronnen van energie nodig. Nieuwe technologieën en fundamentele wetenschappelijke doorbraken zijn cruciaal om tot een duurzame oplossing te komen, met name op de volgende terreinen:

Kernfusie

DIFFER maakt deel uit van de wereldwijde samenwerking van wetenschappers en bedrijfsleven aan kernfusie; een schone, veilige en duurzame energiebron. Het doel is om de motor van de zon: het samensmelten van lichte atoomkernen, in te zetten als energiebron op aarde. DIFFER richt is op twee cruciale elementen binnen het fusie-onderzoek:

  • het ontwikkelen van theoretische modellen, meetinstrumenten en geavanceerde controlesystemen om de turbulentie in het fusieplasma van de testreactor ITER te beheersen, en
  • het onderzoeken van de interactie tussen wandmaterialen en het plasma in het plasma-experiment Magnum-PSI.

Zonne-energie

De huidige technologie om zonnecellen te maken is nog niet concurrerend genoeg. Daarnaast zijn nieuwe manieren nodig om zonnecellen te maken. Zonnecellen met minder materiaal, die het licht slim invangen en zo efficiënt mogelijk omzetten in elektriciteit.

Zonnebrandstoffen

Zonne- en windenergie kennen een grillig aanbod. Afhankelijk van de windsnelheid en de hoeveelheid zon wisselt het elektriciteitsaanbod. Om een tijdelijk overschot aan elektriciteit te kunnen opslaan, zijn zogeheten zonnebrandstoffen een mogelijkheid. Dit zijn brandstoffen die rechtstreeks en zonder uitstoot van broeikasgassen worden gemaakt uit zon of wind.

Bio-energie

Biomassa kan op verschillende manieren dienen als brandstof. Bio-ethanol, biodiesel en biogas zijn de meest bekende voorbeelden. Maar ook het opwekken van brandstof met behulp van algen behoort tot de mogelijkheden.

Maatschappelijke acceptatie

Om over te kunnen stappen op nieuwe vormen van energie, is nieuwe technologie nodig. Succes is echter alleen verzekerd als consumenten ook massaal op iets nieuws willen overgaan. Binnen het NWO-thema Duurzame energie bestuderen wetenschappers welke overwegingen van belang zijn om een succesvolle gedragsverandering te bewerkstelligen.