De energietransitie van fossiele naar duurzame energie is ingezet en daarbij worden allerlei middelen ingezet. Van het gebruik van wind- en zonne-energie is iedereen wel op de hoogte, maar het inzetten van waterstof is minder bekend bij het grote publiek. In Groningen is begonnen aan een grootschalig experiment.

Waterstof gaat vermoedelijk een grote rol spelen in onze toekomstige energievoorziening. Het kan worden gebruikt als energiebron voor industrie, vervoer en huishoudens, maar ook als energiedrager en buffer tussen de onvoorspelbare beschikbaarheid van groene elektriciteit enerzijds en de stabiele afname van die elektriciteit anderzijds. De omzetting van duurzame elektriciteit naar waterstof en vice versa is namelijk een schoon en CO2-neutraal proces. Hierover vertellen we graag meer, want bij het Groningse plaatsje Zuidwending vindt een interessant waterstofproject plaats.

Waterstofgas (of kortweg waterstof) is een kleurloos, reukloos en niet-giftig gas. Het komt niet voor in de vrije natuur, maar moet worden aangemaakt, bijvoorbeeld uit aardgas of door middel van elektrolyse. Er zijn verschillende redenen waarom waterstof tegenwoordig zo in de belangstelling staat. Ten eerste omdat het supersimpel te maken is uit water (H2O). Elk watermolecuul bestaat uit twee waterstofatomen (H=Hydrogen) en één zuurstofatoom (O=Oxygen).

Als je stroom door water geleidt (elektrolyse), splitsen de watermoleculen zich en ontstaat er waterstofgas bij de ene pool en zuurstofgas bij de andere pool. De gassen zijn dus makkelijk te maken én op te vangen. Ook met hoge temperaturen kun je water (stoom) splitsen in de twee gassen; dit heet thermolyse. Van aardgas kun je eveneens waterstof maken, maar dat is alleen duurzaam als je de CO2 die als restproduct vrijkomt afvangt en opslaat.

Water als grondstof voor brandstof

De tweede reden voor de interesse in waterstof is dat het in combinatie met zuurstof uitstekend brandt, met water als enige afvalproduct. Zo kun je uit water dus heel eenvoudig letterlijk brandstof maken. Je kunt waterstof ook via een zogenaamde brandstofcel omzetten naar elektriciteit. Het produceren van waterstofgas kost dus wel energie, maar die kan uit duurzame bronnen worden gehaald. Zo kun je tot een duurzame en schone brandstof uit een duurzame bron komen.

Een derde reden voor de focus op waterstof is dat het een geschikte energiedrager is. In plaats van de energie direct te gebruiken, kun je die op verschillende manieren opslaan en vervoeren om op andere plekken en tijdstippen te gebruiken.

Ten slotte is waterstof een grondstof voor allerlei industriële processen, en als die duurzaam kan worden geproduceerd, is dat mooi meegenomen. Waterstof kan aan de andere kant ook een bijproduct zijn van industriële processen. Vaak wordt het gewoon geloosd in de atmosfeer omdat het niet kostenefficiënt kan worden vervoerd. Als het kan worden opgevangen en wel worden gebruikt, heeft dat natuurlijk de voorkeur.

Tot zover klinkt het allemaal erg aantrekkelijk, maar het is helaas niet alles goud dat er blinkt. Een van de problemen van waterstof als centrale speler in de energievoorziening (een situatie die de waterstofeconomie wordt genoemd) is het brand- en explosiegevaar. Even zoeken op YouTube naar ‘hindenburg’ en het is meteen duidelijk hoe heftig waterstof verbrandt.

Een ander probleem is dat de energiedichtheid van waterstofgas onder atmosferische druk erg laag is. Je hebt erg veel ruimte nodig om waterstofgas onder natuurlijke omstandigheden op te slaan. Dat is onpraktisch voor de opslag en het vervoer. Er moet dus nog iets mee gebeuren om waterstof geschikt te maken voor praktische, dagelijkse toepassingen.

Veilig en efficiënt

Om het volume te verkleinen, kan het gas onder druk worden gecomprimeerd. Een alternatief is om waterstof extreem af te koelen, waardoor het een vloeistof wordt. Zo kan het alsnog worden vervoerd via buizen of weg- en treintransport. Er wordt bovendien geëxperimenteerd met tussentijdse ‘opslag’ in metaalhydriden.

Een techniek die momenteel volop in de belangstelling staat, is de omzetting naar mierenzuur, ofwel methaanzuur (CH2O2). Als je CO2 (uit de atmosfeer) met behulp van elektriciteit laat reageren met waterstof, krijg je mierenzuur. Methaanzuur is een niet-ontvlambare vloeistof en hoewel het erg corrosief is, is het heel bruikbaar om veilig te transporteren en te gebruiken.

Onlangs schreven we al over een project van de TU Eindhoven om elektrische bussen op waterstof te laten rijden via een tank met mierenzuur. Met behulp van een katalysator van ijzer kan het mierenzuur weer worden omgezet in waterstofgas, dat naar een brandstofcel wordt gevoerd. Het enige restproduct is het eerder opgevangen CO2. Met waterstof en CO2 kun je ook methaan (CH4) maken, een brandbaar gas dat bijvoorbeeld aan het aardgasnet kan worden toegevoegd.

Waterstofgas kan ook onder de grond worden opgeslagen in ondergrondse grotten, oude mijnen, holtes in zoutkoepels (cavernes) of uitgeputte olie-en gasvelden. Dat wordt ook al tientallen jaren zonder problemen gedaan door verschillende organisaties over de hele wereld. Niet per se in het kader van energievoorziening, maar gewoon omdat het een goede methode is voor de opslag van grote hoeveelheden waterstof, ongeacht de toepassing. Het is dus een bekende en veilige methode.

©PXimport

Aardgasbuffer Zuidwending

En zo komen we bij het project HyStock bij Zuidwending, een plaatsje nabij Veendam in Groningen. In Zuidwending bevindt zich een ondergrondse aardgasopslag. EnergyStock, een dochterfirma van Gasunie, exploiteert hier vijf grote ondergrondse holtes, zogenoemde cavernes, die zich op zo’n 1500 meter diepte bevinden in zoutkoepels (uitstulpingen van op 2 tot 3 km diepte liggende zoutlagen). Het aardgas dat in de cavernes is gepompt, wordt gebruikt als voorraadbuffer om het verschil in vraag en aanbod van aardgas in Nederland op te vangen.

De cavernes zijn elk 500.000 tot 1.000.000 m3 groot, hebben een doorsnede van 50 tot 80 meter en zijn 300 tot 400 meter hoog. Ze zijn gemaakt door een jarenlang zorgvuldig aangestuurd proces van uitspoeling met water. De pekel die dat heeft opgeleverd is gebruikt voor industriële toepassingen en wegenzout. Meer informatie vind je hier.

Omdat de komende decennia de transitie naar duurzame energievormen zal gaan plaatsvinden, worden als eerste de kolencentrales gesloten. Dat zijn namelijk de meest vervuilende centrales. Om de verminderde kolenstook op te kunnen vangen, zal in eerste instantie meer gas worden gestookt. Om die (tussentijdse) groei op te kunnen vangen, wordt er in Zuidwending de komende jaren een zesde caverne aangemaakt en in gebruik genomen. De capaciteit van de aardgasbuffer wordt dus groter gemaakt. Deze nieuwe caverne wordt ook direct geschikt gemaakt voor de opslag van waterstof.

Het waterstofproject HyStock

Het streven is echter om op langere termijn juist steeds minder gas te gaan gebruiken en zo veel mogelijk over te stappen op duurzame vormen van energie. Naar verwachting zal de behoefte aan aardgasopslag vanaf 2035 afnemen. Vooral wind- en zonne-energie zijn niet stabiel wat betreft beschikbaarheid en moet de opgewekte energie op een of andere wijze kunnen worden opgeslagen – op zijn minst tijdelijk in buffervorm. Waterstof is een prima kandidaat en zoutcavernes zijn ideale opslagruimtes. En aangezien er op termijn minder aardgas zal worden gebruikt, kunnen de lege cavernes te zijner tijd geschikt worden gemaakt voor waterstofopslag. Het ligt echter meer voor de hand dat een van de vier nog te bouwen cavernes direct geschikt wordt gemaakt voor waterstofopslag.

In Zuidwending is een proefproject gestart waarbij voor het eerst in Nederland een installatie wordt opgezet waar op een schaal van 1 megawatt (MW) ervaring kan worden opgedaan met de omzetting van duurzaam opgewekte elektriciteit in waterstof. De voorbereidingen zijn in de zomer van 2017 begonnen en het waterstofproject moet in de tweede helft van dit jaar klaar zijn voor gebruik.

©PXimport

Rondom de installatie zullen ongeveer 12.000 zonnepanelen worden geïnstalleerd met een gezamenlijk vermogen van 2,4 MW (2,4 miljoen watt). Hiervan is 1,4 MW bestemd voor de eigen energievoorziening van de installatie. De resterende 1 MW zal worden gebruikt om groene stroom via elektrolyse om te zetten in waterstof, waardoor ongeveer 17 kg waterstof per uur kan worden gefabriceerd. Na compressie van de waterstof kan het worden vervoerd naar afnemers in bijvoorbeeld de industrie en transport.

Waterstofgas kan ook beperkt worden gemengd met aardgas. De opslag in cavernes is nu nog niet aan de orde, het gaat puur om het ervaring opdoen met op grotere schaal omzetten van groene stroom naar waterstof. Als de proef succesvol verloopt, kan de installatie in combinatie met de opslag in cavernes functioneren als grote waterstof-hub.

De locatie in Groningen is ideaal qua ligging en infrastructuur. Vlakbij ligt een verdeelstation van TenneT, een belangrijk knooppunt in de elektriciteitsvoorziening. Op termijn kan via dit knooppunt duurzame elektriciteit worden aangevoerd, bijvoorbeeld afkomstig van windparken boven de Waddeneilanden. Maar er liggen ook al verbindingen met Denemarken en Duitsland, waardoor tijdelijke overschotten aan wind- en zonne-energie uit die landen in de Nederlandse waterstof-hub verwerkt kunnen worden tot waterstof, om vervolgens tijdelijk in de buffer te worden opgeslagen voor latere omzetting in elektriciteit, of om in waterstofvorm te worden geleverd aan afnemers.

De locatie in Zuidwending is ook ideaal omdat er al een uitgebreide gasinfrastructuur ligt waarlangs waterstof – of een mengsel van waterstof en aardgas – kan worden vervoerd.

Tot slot heeft EnergyStock al de vergunningen voor gasopslag in de cavernes in de zoutberg die onder Zuidwending ligt. Het ligt in de lijn der verwachting dat de cavernes net zo geschikt zijn voor waterstofopslag als voor aardgasopslag, maar dit aspect is ook onderdeel van het proefproject.

Tekst: Jurgen Nijhuis

Je laptopaccu lijkt altijd leeg te zijn op het moment dat er nergens een stopcontact te bekennen is. Met de juiste software-instellingen pers je echter makkelijk een uur extra uit je apparaat, zonder dat je daarvoor technisch onderlegd hoeft te zijn. Wij leggen uit aan welke knoppen je precies moet draaien voor maximaal resultaat.

Er is weinig irritanter dan een laptop die in de spaarstand schiet of uitvalt terwijl je in de trein net de laatste hand legt aan een belangrijk document. Veel gebruikers denken bij een snel leeglopende batterij direct dat de hardware versleten is en kijken alweer naar een nieuwe laptop. Vaak is de accu zelf echter nog prima in orde, maar gaat het besturingssysteem slordig om met de beschikbare energie. Fabrieksinstellingen zijn namelijk vaak gericht op maximale prestaties en helderheid, niet op uithoudingsvermogen. In dit artikel leer je hoe je de regie terugpakt en de energievreters in toom houdt, zodat je met een gerust hart de dag doorkomt.

Waar die energie eigenlijk naartoe lekt

Om te begrijpen hoe je accucapaciteit bespaart, moet je eerst weten waar de energie aan opgaat. De twee grootste verbruikers in een laptop zijn vrijwel altijd het beeldscherm en de processor. Het scherm vreet stroom om pixels te verlichten; hoe feller het scherm, hoe sneller de teller tikt. Daarnaast speelt de verversingssnelheid een rol. Veel moderne schermen verversen het beeld 120 keer per seconde (120 Hz). Dat kijkt heel rustig, maar kost aanzienlijk meer rekenkracht dan de standaard 60 Hz.

Onder de motorkap is de processor continu bezig met het verwerken van taken. Een veelvoorkomende misvatting is dat je handmatig alle programma's moet afsluiten om stroom te besparen. Dat is maar ten dele waar, want moderne systemen zijn heel goed in het bevriezen van apps die je niet gebruikt. Wat wél energie kost, zijn achtergrondprocessen die actief blijven synchroniseren, zoals cloudopslagdiensten of mailprogramma's die elke minuut checken op nieuwe berichten. Ook randapparatuur die stroom trekt via de usb-poort, zelfs als je deze niet actief gebruikt, snoept procenten van je lading af.

Besparen tijdens eenvoudige taken

De energiebesparende modus is je beste vriend wanneer je taken uitvoert die weinig rekenkracht vereisen. Denk hierbij aan tekstverwerken, e-mailen, webbrowsen of het invullen van spreadsheets. In deze scenario's heb je de volledige kracht van je processor en videokaart simpelweg niet nodig. Door in Windows of macOS te kiezen voor de energiebesparende modus, klokt de processor zichzelf terug. Hij werkt dan letterlijk iets langzamer, maar voor administratieve taken merk je daar in de praktijk niets van. De letters verschijnen nog steeds direct op je scherm zodra je ze typt.

Daarnaast is dit het moment om eens kritisch naar je schermhelderheid te kijken. Binnenshuis is een helderheid van 50 tot 60 procent vaak meer dan voldoende om comfortabel te kunnen werken. Werk je vooral 's avonds? Dan kan het zelfs nog lager. Ook het uitschakelen van toetsenbordverlichting levert in deze context pure winst op. Het zijn kleine percentages per uur, maar op een hele werkdag maakt dit het verschil tussen wel of niet de oplader moeten pakken.

©PXimport

Prestaties boven accuduur

Er zijn momenten waarop je de batterijbesparingsinstellingen beter uit kunt laten, of zelfs agressief moet vermijden. Zodra je aan de slag gaat met zware grafische taken, zoals videobewerking, 3D-rendering of serieuze gaming, werkt een besparingsmodus averechts. De software knijpt de toevoer van stroom naar de componenten af, wat resulteert in een haperend beeld, trage exporttijden en een frustrerende gebruikservaring.

In deze gevallen heeft de hardware ademruimte nodig om te kunnen presteren. Als je probeert te gamen op een besparingsstand, zal het systeem de prestaties van de grafische chip zo ver terugschroeven dat het spel onspeelbaar wordt. Bovendien duurt het renderen van een video in spaarstand veel langer, waardoor het scherm en de schijf langer actief moeten blijven, wat onderaan de streep soms zelfs méér energie kost dan een korte piekbelasting op vol vermogen. Hier geldt: efficiëntie door snelheid is soms zuiniger dan traagheid.

Situaties waarin instellingen het niet meer redden

Hoewel je met software veel kunt optimaliseren, zijn er harde grenzen waarbij geen enkele instelling je meer gaat redden. Je moet realistisch zijn over de fysieke staat van je apparaat.

Ten eerste is er de chemische degradatie. Als de maximale capaciteit van je accu (ook wel battery health geheten) onder de 70 procent is gezakt, kun je instellen wat je wilt, maar de rek is er fysiek uit. De batterijcellen kunnen de lading simpelweg niet meer vasthouden. Ten tweede is oververhitting een doodsteek voor je accuduur. Als de ventilatoren van je laptop continu staan te loeien omdat de koelkanalen vol stof zitten, kost dat enorm veel energie. Warmte is in feite verspilde energie. Tot slot helpt software niet als je zware externe apparaten zonder eigen voeding aansluit. Een externe harde schijf die zijn stroom via de laptop krijgt, trekt de accu leeg alsof het een rietje in een pakje sap is, ongeacht je schermhelderheid.

Creëer je eigen energieprofiel

Om echt grip te krijgen op je verbruik, moet je de instellingen afstemmen op jouw specifieke gedrag. Begin met de slaapstand-instellingen. Veel mensen laten hun laptop openstaan als ze even koffie gaan halen, waarbij het scherm zomaar tien minuten op volle sterkte blijft branden. Stel in dat het scherm al na twee of drie minuten inactiviteit uitgaat. Dat is de makkelijkste winst die je kunt boeken.

Kijk ook naar je randapparatuur. Gebruik je een externe monitor? Zorg dan dat je laptop zo is ingesteld dat het interne scherm volledig uitschakelt, en niet 'zwart maar aan' blijft staan. Gebruik je veel bluetooth-apparaten? Schakel bluetooth uit als je ze niet gebruikt; het constant scannen naar verbindingen kost stroom. Voor gebruikers met een oledscherm is er nog een extra truc: gebruik een donkere modus. Bij oledschermen verbruiken zwarte pixels namelijk helemaal geen energie, in tegenstelling tot traditionele lcd-schermen waar de achtergrondverlichting altijd aan staat.

Balans tussen snelheid en stopcontact

Het verlengen van je accuduur is uiteindelijk een balansspel tussen comfort en noodzaak. De grootste winst behaal je door de schermhelderheid te temperen en de slaapstand agressiever in te stellen, zodat je geen energie verspilt in de pauzes. Wees niet bang om de energiebesparingsmodus standaard aan te zetten voor alledaags werk; de moderne processors zijn krachtig genoeg om dat zonder haperingen op te vangen. Pas als je merkt dat je laptop traag reageert bij zwaardere taken, is het tijd om de teugels weer iets te laten vieren. Zo bepaal jij hoelang de werkdag duurt, en niet je batterij.

Een medley gebaseerd op soundtracks uit Super Mario-games van het Jazzorkest 8-Bit Big Band heeft afgelopen zondagnacht een Grammy gewonnen.

De medley ‘Super Mario Praise Break’ won een Grammy Award voor beste arrangement (instrumentaal of a capella). In de medley zijn nummers als Gusty Garden Galaxy uit Super Mario Galaxy en Bomb-Omb Battlefield uit Super Mario 64 te horen.

De 9-Bit Big Band is afkomstig uit New York en heeft al eens eerder een Grammy gewonnen voor gamemuziek. In 2022 won het orkest een Grammy voor het nummer Meta’s Knight’s Revenge uit de SNES-game Kirby Superstar.

De Grammy Awards

De Grammy Awards worden al sinds 1959 georganiseerd en worden gezien als een van de belangrijkste prijzen voor muziek ter wereld. Ze worden vaak vergeleken met de Oscars, die worden uitgereikt aan films. Dit jaar won Bad Bunny de prijs van album van het jaar, en ging Billie Eilish er vandoor met een Grammy voor nummer van het jaar. Overigens won Austin Wintory een Grammy in de categorie beste gamesoundtrack voor de soundtrack van Sword of the Sea.

De Super Mario-reeks van Nintendo valt op diverse spelcomputers van het bedrijf te spelen, waaronder de Nintendo Switch 2 en Nintendo Switch. Onder de meest recente grote hoofddelen vallen Super Mario Wonder en Super Mario Odyssey.