Het 'Venetië van Azië' verdwijnt door watervervuiling

Eén van de grootste, of waarschijnlijk de allergrootste uitdaging waarvoor de mensen op aarde de komende eeuw zullen voorgeschoteld krijgen is de steeds toenemende wereldpopulatie op aarde.Naar schatting was de wereldpopulatie op 7 januari 2009 6,79 miljard en elke dag zouden er zo'n 200.000 mensen bijkomen op aarde. De mate waarin de wereldpopulatie toeneemt is hetgeen wat de meeste zorgen baard. In de afgelopen decennia nog nooit zo snel toegenomen. In 1804 woonden er nog 'slechts' één miljard mensen op de wereld en tegen 1927 was het aantal al verdubbeld naar de twee miljard. De populatie van drie miljard werd bereikt eind de jaren '50 en op 11 juli 1987 werd het Kroatische jongetje Matej Gaspar symbolisch uitgeroepen tot de vijf-miljardste wereldburger. Op 19 juli 1999, slechts 12 jaar na de geboorte van de vijf-miljardste wereldburger, werd de zes-miljardste wereldburger geboren. U merkt dus dat de laatste jaren de toename snel verloopt.

Is getijdenenergie een vergeten hernieuwbare energiebron?

Getijdenenergie is energie die wordt gewonnen door gebruik te maken van het verschil waterhoogte tussen eb en vloed. Eigenlijk wordt getijdenenergie al gebruikt sinds de middeleeuwen aan de hand van watermolen die aangedreven werden door het opkomen of terugtrekkende zeewater tijdens het omwisselen van eb naar vloed of omgekeerd. Maar uiteraard waren er veel meer watermolens die aangedreven worden door het water uit een rivier dan dat er ooit geweest zijn die hiervoor het zeewater gebruikten. Maar het idee dat het mogelijk is om energie uit de getijden op zee te gaan halen is ons al een hele tijd gekend. Toen in de middeleeuwen gebruikte men mechanische overbrengen om de kinetische energie van het stromende water te gaan opvangen en over te gaan brengen naar een andere toepassing. Daar kon men dan deze kinetische energie gaan gebruiken voor een nuttige toepassing. Maar op de dag van vandaag is men niet meer zo geïnteresseerd in de kinetische energie die men kan opvangen uit stromend water. Maar de kinetische energie wil men nu gaan opvangen om deze om te zetten in elektrische energie. De waterwielen van toen kunnen ons dus nu niet meer van dienst zijn. Voor deze toepassing gebruikt men momenteel propeller-achtige turbines die kunnen werken bij een lage stijghoogte. Dergelijke turbines zijn sterk gelijkaardig aan diegene die momenteel ook gebruik worden bij waterkrachtcentrales waarbij er maar een relatief klein hoogteverschil is tussen de wateroppervlaktes langs beide kanten.

Waarom er een Supergrid moet komen in Europa

Wanneer men tot een tijdje geleden het had over energie uit de Noord-Zee bedoelde men daarmee steeds de aardgas en aardolie die er ontgonnen wordt. Maar op de dag van vandaag kan het bij deze uitspraak ook over andere zaken gaan dan aardgas en aardolie. Ook is het zo dat momenteel de productie van aardgas en aardolie op de Noord-Zee zijn glans aan het verliezen is doordat het op geen al te prettig leven is op een boorplatform in de Noord-Zee door het ruige weer. En door deze en nog andere factoren begint men anders te denken over de manieren om energie uit de Noord-Zee te gaan halen. Zo verklaarde Alex Salmond, de eerste minister van Schotland dat hij ervan overtuigd was dat er tot 7 maal meer energie dan wat er verbruikt wordt in Schotland uit de zee kon gehaald worden via wind- en golfslag-energie. En de andere landen met een kustlijn aan de Noord-Zee hebben hetzelfde potentieel beschikbaar. Maar het probleem blijkt te zijn dat het moeilijk is om al deze energie van de wind en de golven in Europa's dicht-bevolkte, energie-hongerig hart te pompen. Het regio's waar het hier dan in het bijzonder over gaat is de streek rond Londen, Berlijn en Milaan. De conclusie van de Schotse eerste minister is dat er dringend werk gemaakt moet worden van een efficiënter transmissie systeem voor energie want het oude systeem waarover men momenteel beschikt blijkt niet geschikt te zijn voor deze taak. En vooral zou er zo'n efficiënt transmissie systeem moeten komen rond de Noord-Zee. Op 3 december tekenden 10 landen uit Noord Europa een memorandum waarin ze afspraken maken om een dergelijke transmissie systeem te gaan opbouwen.

Gas vrijgemaakt uit gesteente met water

In de 19de eeuw werd aardgas in het algemeen beschouwd als een bijproduct die men bekwam tijdens de ontginning van aardolie. Want aardgas bevat eigenlijk de lichte fracties van de koolwaterstoffen die gevormd worden tijdens de productie van fossiele koolwaterstoffen. De productie van deze koolwaterstoffen vond een hele tijd geleden plaats diep onder de grond, waar de druk enorm hoog is. Aangezien aardgas lichter is dan aardolie bevindt het aardgas zich steeds boven de aardolie in een ondergronds reservoir. Dus wanneer men, tijdens het boren naar olie, een olieveld bereikt dan zal het aardgas ook meer naar boven komen. Wanneer de boor bij het boren van een oliebron het olieveld binnendringt, dan is hetgeen wat gebeurt vergelijkbaar met wanneer men een fles frisdrank, geschud geweest is, opent. Bij de fles frisdrank spuit de frisdrank samen met het koolzuurgas de lucht in, wanneer men de fles te snel opent.

Chinees project zet koeienmest aan het werk

Biogas is fundamenteel nagenoeg hetzelfde als aardgas behalve dan dat het van ergens anders afkomstig is dan van diep onder de grond. Het hoofdbestanddeel van allebei deze brandstoffen is hetzelfde namelijk methaan. Methaan ofwel CH4 is de eenvoudigste van de koolwaterstof-verbindingen dat bij kamertemperatuur en atmosferische druk gasvormig is. Methaan, ook bekend onder de naam moerasgas, werd ontdekt door Alessandro Volta in 1778. Alessandro Volta was een Italiaanse natuurkundige die vrij gekend is, vooral voor zijn ontdekking van de elektrische batterij ofwel de voltaïsche cel. Volta raakte als kind geïnteresseerd in elektriciteit. Hij voerde op jonge leeftijd al experimenten uit en las alles wat hij over het onderwerp in handen kon krijgen. Op 18 jarige leeftijd correspondeerde hij al met hoogleraren en professoren over elektriciteit en was hij in principe al een expert in het vak. Op 24 jarige leeftijd bracht hij zijn eerste wetenschappelijke publicatie uit. Toen hij begin de dertig was richtte hij zijn aandacht niet meer zo sterk op elektriciteit maar specialiseerde hij zich in de scheikunde. En kort daarna deed hij een bijzondere ontdekking, namelijk het beroemde moerasgas. Hij voerde er verschillende experimenten ermee uit zoals bijvoorbeeld het ontsteken van gassen met een vonk in een gesloten vat. Na zijn ontdekking werd hij benoemd tot professor natuurkunde aan de Universiteit van Pavia - momenteel één van de oudste universiteit in Italië. Het was aan deze universiteit dat hij verder werkte aan zijn eerste passie namelijk elektriciteit. Hij was vooral begaan met het verschijnsel van statische elektriciteit. Nadat hij daar een aantal jaren werkte als professor, deed hij in 1800 zijn beroemde uitvinding, namelijk de zuil van Volta, wat dus uiteindelijk de allereerste elektrische batterij was. Maar voor zijn ontdekking van methaangas is minder bekend in vergelijking met zijn uitvinding van de elektrische batterij.

Het risico van ondergrondse opslag van CO2 voor het grondwater

De opwarming van de aarde en het veranderende klimaat vormt een grote potentiële bedreiging voor het leven van de mens op aarde. Men weet dat dit het gevolg van ons enorm gebruik van fossiele brandstoffen als leverancier van energie. Het is in ieders belang om maatregelen te gaan nemen om de opwarming van de aarde en de klimaatverandering te voorkomen. Maar dit is simpel gezegd maar het is niet direct zo simpel om dit dan ook te gaan doen. Dit komt doordat fossiele brandstoffen, afgezien van hun nadelige impact op mens en milieu, een zeer geschikte energiebron is voor de activiteiten van de mens. En dit heeft er dan ook voor gezorgd dat men in de loop van de geschiedenis een systeem van technologieën, infrastructuur, economie en dergelijke heeft opgebouwd rondom fossiele brandstoffen. Het is zover gekomen omdat het nadelig effect van fossiele brandstoffen op mens en milieu nog maar een relatief korte tijd gekend zijn of voldoende aandacht hebben gegeven, in vergelijking met de periode waarin men gebruik maakt ervan. En nu is dit systeem van deze zaken in heel sterke mate uitgebouwd waardoor het niet meer zomaar is weg te denken. En dus zal het waarschijnlijk nog meerdere decennia gaan duren vooraleer men een groot aandeel van de fossiele brandstoffen kan vervangen door een gelijkaardig alternatief die ongeveer dezelfde prijs heeft en die ook overvloedig beschikbaar is voor de mens.

De 6-procent oplossing bij supply chain management

Het energieverbruik van de mens op aarde kan opgedeeld worden in drie grote groepen, namelijk in het verbruik door residentiële en commerciële processen, door industriële processen en door transport. Elk van deze activiteiten zijn verantwoordelijke voor een aandeel van het totale energieverbruik. Er gaat ongeveer 35% van de energie naar residentieel en commercieel gebruik, zo'n 36% wordt opgenomen door industrieel gebruik en dan de overige 27% is dan voor de transportsector. In de transportsector gaat nagenoeg 3/4 van de energie naar het aandrijven van wegvoertuigen en het vervoer langs de spoorwegen. In deze groep gaat het dan hoofdzakelijk om auto's en SUV's, die gebruik wordt voor personentransport. En aangezien het verbruik van energie bij deze toepassing een hoop nadelige gevolgen met zich meebrengt is men recent sterk op zoek gegaan naar alternatieven. Deze zoektocht heeft gezorgd voor een heleboel mogelijke alternatieven waarvan de meest interessant en beloftevolle nu en/of binnenkort zullen opkomen. Deze opkomende technologieën zullen zorgen voor een aantal veranderingen op het gebied van persoonlijk transport. Maar naast personenvervoer is er ook nog het goederentransport. Dit kent een kleiner aandeel, op het gebied van energieverbruik, van het totale energieverbruik door de transportsector, maar toch is deze hoeveelheid toch aanzienlijk. Namelijk wordt zo'n 40% van totale energie van de transportsector gebruik voor goederentransport.

Twee vliegen in één klap met hybride zonnepanelen

Al een eeuw lang zijn we bezig met de ontwikkeling van systemen om de energie van de zon in grotere mate te gaan omzetten in bruikbare energie. Veel van de 'engineering know-how' en de analyses zijn echter opgedaan in de afgelopen 50 jaar. Dit heeft ervoor gezorgd dat er al heel wat documentatie is uitgebracht over zonne-energie. Zonne-energie is overvloedig beschikbaar hier op aarde maar slechts een fractie daarvan kan vastgehouden worden en omgezet worden naar een gewenste bruikbare vorm voor de mens. Eén van de basismethodes om de energie van de zon te gaan benutten is al heel lang gekend en benut door de mens. Namelijk gaat het hier om de passieve systemen.

Bestrijding van de armoede kan ook samengaan energiebesparingen, Nicaragua project toont dit aan

In Orinoco en Punta Marshall twee kleine dorpjes in Nicaragua, in Centraal-Amerika, heeft een project om de elektriciteitsvoorziening te verbeteren opmerkelijke resultaten met zich meegebracht. In deze dorpen is het totaal elektriciteitsverbruik gedaald met 30%. En wanneer men na het doorvoeren van dit project ook nog eens massaal overschakelde van gloeilampen naar compacte fluorescentielampen of spaarlampen daalde het elektriciteitsverbruik nog verder, namelijk was het dan in totaal met meer dan 40% afgenomen in vergelijking met voordien. Dit project zorgde ook dat de kostprijs van elektriciteit er afnam en dat meer mensen er nu langer kunnen genieten van een betrouwbare energie-service. Maar daarnaast demonstreert dit project hoe het verhelpen van energie-armoede en de reductie van het gebruik van fossiele brandstoffen hand in hand kan gaan. En dus kunnen twee van 's werelds grootste problemen in één klap opgelost worden. Namelijk dan de energie-armoede en de klimaatproblematiek. Dit is het besluit van een studie uitgevoerd door verschillende wetenschappers uit verschillende sectoren.

De klimaatonderhandelingen in Cancún zullen zich richten op kleinere doelen

Binnenkort zal er waarschijnlijk weer veel te doen omtrent het klimaatverdrag en de samenkomst van alle partijen van de "Conference of Parties" (COP). De eerste COP was die van 1992 en vond plaats in Rio de Janeiro. Het eigenlijke klimaatverdrag trad in werking op 21 maart 1994. Sinds die tijd hebben bijna alle lidstaten van de Verenigde Naties het verdrag ondertekend en bekrachtigd (ratificatie). Momenteel gaat het hier om zo'n 192 landen en binnen het kader van het klimaatverdrag is in 1997 het welbekende Kyoto-protocol overeengekomen. Het Kyoto-protocol of het Verdrag van Kyoto, heeft als doelstelling om de uitstoot van broeikasgassen wereldwijd te verminderen, zo'n 187 landen zijn betrokken bij dit verdrag. Dit verdrag werd in werking gesteld op 16 februari 2005 en het loopt ten einde in 2012. En dus was het de bedoeling van de COP van vorig jaar in december, COP15, om afspraken te maken over het vervolg van het Kyoto-protocol en dus over de emissiereducties na 2012. Maar deze conferentie is echter op niets uitgelopen en er werd geen nieuw verdrag gesloten. Maar ook dit jaar, in 2010, wordt er terug een COP gehouden. Deze vindt plaats in Cancùn, Mexico en gaat van start op 29 november 2010 en duurt tot 10 december.

Steeds meer Braziliaanse bio-ethanol aan de pompstations

Biobrandstoffen krijgen recent steeds meer en meer aandacht omdat het er sterk op begint te lijken dat ze in de nabije toekomst een belangrijk aandeel gaan uitmaken van de energie. En vooral dan in verhouding met het huidige aandeel hernieuwbare energie in energiemix. Biobrandstof is een algemene verzamelnaam voor verschillende soorten brandstoffen die gemaakt worden uit biomassa. Biobrandstoffen in vaste, vloeibare of gasvormige toestand kunnen sinds kort niet alleen rekenen op een toenemende interesse vanuit de wetenschappelijke hoek maar ook van het grote publiek. Als hernieuwbare energiebron zijn ze uniek op het vlak dat ze een alternatief vormen voor fossiele brandstoffen. En aangezien de voorraad van fossiele brandstoffen eindig is en dat we hoogstwaarschijnlijk het economische hoogtepunt van deze brandstoffen al voorbij zijn, vormen biobrandstoffen een oplossing. En biobrandstoffen zijn zeer interessant alternatief, namelijk aangezien we het economische hoogtepunt van de fossiele brandstoffen voorbij zijn maar het overgrote deel van onze technologieën nog berusten op deze brandstoffen, is er een gelijkaardige alternatieve energiebron nodig zodat we een graduele transitie kunnen inzetten. Namelijk zou de omschakeling veel rustiger en zonder al te grote economische verliezen als we de huidige installaties en technologieën kunnen uitfaseren en zo gelijkmatig met deze uitfasering overschakelen naar de andere alternatieve energiebronnen. Tijdens deze periode voor het uitfaseren kunnen er gebruik gemaakt worden van biobrandstoffen om de schaarste aan fossiele brandstoffen op te vangen.

Goedkope hernieuwbare energie is de sleutel tot BMW's elektrische 'Megacity'

Wanneer men de steeds toenemende wereldpopulatie en het steeds toenemende energieverbruik van de gemiddelde aardbewoner beschouwd, dan beseft men al gauw dat er voorzorgsmaatregelen genomen zullen moeten worden naar de toekomst toe. Een heleboel van deze maatregelen bevinden zich op technologisch vlak, namelijk de ontwikkeling van nieuwe technologieën moet sterk rekeningen houden met dit perspectief van de toekomst. Momenteel lijkt het er heel sterk op dat in de transportsector de moderne technologieën de meest cruciale impact kunnen hebben in vergelijken met andere technologieën voor andere sectoren. De transportsector is zijn geheel is verantwoordelijk voor een groot gedeelte van ons totale energieverbruik. Transport is verantwoordelijk voor een aandeel van zo'n 25% van ons energieverbruik. Deze impact zou komen doordat de evolutie in de transportwereld sinds zijn ontstaan geen super grote doorbraken meer heeft gekend. En hierbij gaat het dan vooral over de personenwagens, het ontwerp van personenwagens kent geen grote veranderingen sinds het eerste model die voor de grote doorbraak zorgde. Namelijk rijden we nog altijd rond in gigantische grote en veel te zware wagens waarvan het vermogen van de aandrijving 'overpowered' is ten opzichte van het gebruik. En met de huidige technologie wordt slechts minder dan een derde van de toegevoerde energie gebruikt om de wagen vooruit te gaan duwen terwijl al de overige energie verloren gaat.

Demonisch experiment zet informatie om in energie

James Clerk Maxwell was een Schots wis- en natuurkundige. Naar hem zijn de vier Maxwellvergelijkingen genoemd die de grondvergelijkingen vormen voor de hele klassieke elektrmagnetische theorie. Samen met Albert Einstein en Isaac Newton wordt James Maxwell tot de grootste natuurkundigen allertijden gerekend. Maxwell leefde ongeveer in dezelfde tijdsperiode als de Britse natuur- en scheikundige Michael Faraday. Michael Faraday heeft in zijn carrière veel uitstekend experimenteel werk gedaan over inductie en uiteindelijk heeft hij dan de dynamo uitgevonden. Hij opperde het idee dat elektrische en magnetische veldne zich door een vrije ruimte konden uitbreiden. Faraday had echtere grotere kwaliteiten als experimentator dan als theoreticus. En Maxwell bleek wel in staat te zijn om Faradays theorie wiskundig uit te werken.

Studie verklaart veranderende intensiteit van stormen door opwarming van de aarde

De afgelopen 30 jaar werd er veel tijd en talent van experts op vlak van wetenschap, technologie en beleidsmakers geïnvesteerd in het verstaan van de invloed van de mens op het klimaat en op de veranderingen ervan. En voornamelijk in de veranderingen die de afgelopen decennia hebben plaatsgevonden. Dit werd gedaan uit voorzorg om uiteindelijk de mens te gaan beschermen tegen zichzelf. Want uiteindelijk, wanneer de mens een te grote invloed op het klimaat op aarde gaat uitoefenen zal hij er zelf de prijs voor moeten betalen. Men is zich zorgen beginnen maken over deze zaak omdat men een aantal veranderingen constateerde in de samenstelling van onze atmosfeer. Uiteraard gaat het hier over het toenemende aandeel van de broeikasgassen in onze atmosfeer. Het effect van de aanwezigheid van de broeikasgassen in onze atmosfeer is al een hele tijd gekend en wordt het broeikaseffect genoemd. Het broeikaseffect is het globale effect dat ontstaat ten gevolge van de aanwezigheid van broeikasgassen in de atmosfeer. Deze gassen zorgen ervoor dat de temperatuur van het aardoppervlak hoger ligt wat verwacht kan worden op grond van de combinatie van warmte-instraling van de zon en de interne aardwarmte. Zonder het broeikaseffect - en dus alleen verwarming van het aardoppervlak door zonlicht en aardwarmte - zou de temperatuur op aarde gemiddeld -18°C zijn. Maar door de aanwezigheid van de broeikasgassen in de atmosfeer is de gemiddelde temperatuur op aarde 15°C.

Onzichtbare mantel komt dichter bij realiteit met nieuw metamateriaal

Een metamateriaal is een materiaal met een structuur met een negatieve brekingsindex. De structuur is periodiek zodanig dat de permeabiliteit én permittiviteit negatief zijn. De permeabiliteit van een materiaal is de eigenschap die beschrijft in welke mate een vaste stof een andere stof doorlaat. De permittiviteit is een fysische grootheid die beschrijft hoe een elektrisch veld een materiaal beïnvloedt en hoe het elektrische veld beïnvloedt wordt door een elektrisch veld. En doordat, bij metamaterialen, allebei deze grootheden negatief zijn hebben deze materialen opmerkelijke eigenschappen ten opzichte van normale materialen. Eén van deze eigenschappen is bijvoorbeeld dat deze materialen een invallend elektromagnetische straal op een verschillende manier doorgelaten of gebroken in vergelijking dan gewone materialen. Namelijk wanneer een elektromagnetische straling op een metamateriaal invalt dan wordt het van de normaal weg gebroken in plaats van naar de normaal toe. En dus is de brekingsindex van deze materialen negatief in plaats van positief. Dit en nog andere eigenschappen zijn verschillend bij deze materialen.

Een stap in de richting naar holografische videoconferenties

Holografie is een manier om een driedimensionale afbeelding van een object te maken, met gebruik van een plat vlak van een fotografische film, of een ingegraveerd structuur. Momenteel is het zo bij een hologram dan men de afbeelding uit verschillende hoeken moet bekijken om de indruk van een ruimtelijk driedimensionaal beeld te verkrijgen. Dit beeld bestaat uiteraard echter niet maar wordt gepresenteerd door plaatsen waar licht aanwezig is en door plaatsen waar geen licht aanwezig is. Het resultaat kan alleen vanuit een beperkte hoek worden waargenomen. Tot nu toe zijn hologrammen vrij primitief uitgewerkt, zo zijn er nagenoeg geen hologrammen waarvan het beeld kan veranderen. Dus eenmaal het beeld er op 'gedrukt' is dit permanent. Het zijn dus steeds afbeeldingen en nooit video's. Maar sinds recent is dit gaan veranderen en heeft men toch methode's gevonden om een film in driedimensionale beelden te gaan opnemen en weergeven. Maar ook hiervoor werden hologrammen veelvuldig gebruikt, voornamelijk om de echtheid van een object te waarborgen. Zo komen hologrammen voor op bankpasjes, banknbiljetten, softwareverpakkingen, etc. Deze methode wordt toegepast omdat het namaken van een hologram een moeilijke aangelegenheid is. Deze techniek bij deze hologrammen is al relatief oud, namelijk bedacht een Poolse natuurkundige Mieczyslaw Wolfke in 1920 een methode voor het opsplitsen van het beeldvormingsproces in twee afzonderlijke fasen. Later werd zijn idee dan nog verder uitgewerkt om met behulp van een speciaal soort licht een voorwerp in drie dimensies op een gevoelige plaat vast te leggen.

Het grootste wetenschappelijk project in de wereld moet gaan besparen

Velen zien kernfusie als de energiebron voor de toekomst en dus als dé vervanger voor de fossiele brandstoffen. De International Thermonuclear Experimental Reactor of kortweg de ITER is de naam van het internationaal samenwerkingsproject met als doel de wetenschappelijke en technische haalbaarheid te onderzoeken en aan te tonen van kernfusie als energiebron. De project wordt onder andere gefinancierd door de Europese Unie, Japan, Zuid-Korea, China, India, VS, en de Russische Federatie. De ITER samenwerking begon in 1985 op verzoek van Gorbatsjov, de Russische partijleider van de regerende partij op dat moment. Tijdens de top in Genève waarop onder andere ook de toenmalige Amerikaanse president Ronald Reagan aanwezig was, stelde Gorbatsjov voor om een internationaal onderzoeksproject op te starten om de mogelijkheden en de haalbaarheid van kernfusie te onderzoeken. Na de top in Genève richtten de Sovjet-Unie, de VS, Japan en de Europese Unie een samenwerkingsverband op onder de noemer IAEA. Later in 1999 trokken de Verenigde Staten zich terug uit dit samenwerkingsverband maar keerden dan later in het begin van 2003 terug. En samen met de terugkomst van de VS, sloten China en Zuid-Korea zich ook mee aan bij dit project. En als laatste sloot India zich ook nog aan bij deze groep in 2005. Dit project heeft dus wereldwijd wel heel wat belangstelling.

Het probleem van de zeldzame aardmetalen

Tot voor kort werd er niet erg veel gesproken over zeldzame aarden of zeldzame aardmetalen tot nu dat China, de primaire producent van deze grondstoffen, zijn exportqouta's voor deze elementen heeft aangescherpt. De zeldzame aardmetalen is een groep van zeventien zware scheikundige elementen die van nature op en in de aarde voorkomen. Deze zeldzame aardmetalen zijn scandium, yttrium en de vijftien lanthaniden. Het zijn dus niet de elementen waar men elke dag mee in aanraking komt maar toch zijn deze belangrijk voor de industrie. De naam zeldzame aardmetalen bedriegt eigenlijk een beetje aangezien geen enkel van de zeldzame aardmetalen echt zeldzaam is. Want volgens U.S. Geological Survey heeft de VS een reserve van 13 miljoen ton van deze metalen, Australië zou er zo'n 5,4 miljoen ton hebben, Rusland een goeie 19 miljoen ton en China heeft er 36 miljoen ton. Maar ze kregen deze naam doordat deze metalen een heel stuk moeilijker te ontginnen zijn dan andere metalen. Deze zeldzame aardmetalen worden economisch gewonnen uit de mineralen bastnasiet, monaziet en lopariet. De moeilijkheid van de ontginnen zit hem is het isoleren van de zeldzame aardmetalen van de andere stoffen. Deze zeldzame aardmetalen worden gebruikt in vele verschillende technologieën waaronder in de magneten in de generator van een windturbine, in de batterijen van elektrische en hybride wagens, in TL-lampen, in harde schijven en nog vele andere.

Is de wereld al voorbij "Peak Oil"?

Marion King Hubert was een geofysicus die werkte bij het onderzoekscentrum van de oliemaatschappij Shell in Houston, Texas. Maar naast dit werkte hij ook nog als professor aan Stanford University en aan de University of California - Berkeley. Hubbert heeft diverse bijdragen geleverd aan de geofysische kennis, zoals het gedrag van gesteenten die zich onder enorme druk in de aardkorst bevinden en het met de stroming van vloeistoffen in het gesteente. Door deze belangrijke bijdragen aan geologie en geolfysica, had zijn onderzoeksresultaten ook belangrijke politieke consequenties. Maar M. King Hubbert is vooral bekend van zijn studie van de olie- en gasreserves en de daaruit volgende resultaten, namelijk Hubbert Peak of ook wel Peak Oil genoemd. Namelijk ontwikkelde hij een mathematische model voor de olieproductie in een gegeven regio. Origineel werd zijn ontwikkeld ontwikkeld voor de Verenigde Staten maar ook zou het toegepast kunnen worden op de mondiale olieproductie en de productie van andere fossiele brandstoffen als aardgas en steenkool.

Een stabiele manier om zonnewarmte op te slaan

Zonne-energie is een veelbelovende energiebron maar heeft momenteel met een aantal problemen te kampen. Vooral gaat het hier dan om zonne-energie waarbij er elektriciteit opgewekt wordt met behulp van fotovoltaïsche zonnecellen. Deze problemen belemmeren namelijk dat zonne-energie een competitieve hernieuwbare energiebron kan worden op de huidige energiemarkt. Momenteel kan zonne-energie enkel gaan concurreren op de energiemarkt met behulp van subsidies of andere hulpmiddelen. Er wordt veel werk gestoken in het drukken van de kostprijs van zonne-energie. Men onderzoekt verschillende technologieën en materialen. Er bestaan ook nog andere vormen van de zonne-energie dan met fotovoltaïsche zonnecellen. Bij een andere vorm worden de zonnestralen geconcentreerd op een bepaald oppervlak zodanig dat men in dit oppervlak de thermische energie van de zonnestralen kan gaan benutten. Deze vorm van zonne-energie wordt ook wel 'concentrated solar power (CSP)' ofwel geconcentreerde thermische zonne-energie. Bij deze technologie worden de zonnestralen met behulp van spiegels en eventueel met lenzen geconcentreerd op een klein oppervlak. Op die oppervlak kan de temperatuur gaan oplopen tot zo'n 400°C à 1000°C. Een dergelijk hoge temperatuur is zeker bruikbaar in een warmtemachine. Door deze relatief hoge temperatuur is het theoretisch haalbare rendement van de warmtemachine voldoende hoog.

Waarom de kosten een groot obstakel zijn voor fotovoltaïsche zonnecellen

Zonne-energie en windenergie zijn van de hernieuwbare energiebronnen degene die fundamenteel gezien het interessants zijn naar de toekomst toe. Namelijk komt dit door een meerdere voordelige elementen. Namelijk te eerste is het proces voor de energie-omzetting bij deze energiebronnen relatief eenvoudig. Alle twee deze energiebronnen produceren uiteindelijk bruikbare energie voor de mens in de vorm van elektrische energie. Het proces van de energie-omzetting bij deze energiebronnen verloopt relatief eenvoudig in vergelijking met het proces bij andere energiebronnen. Zowel bij windenergie maar vooral bij zonne-energie zijn er niet veel tussen stappen nodig tijdens de energie-omzetting. Dit maakt het inzicht in de werking van deze processen en de ontwikkeling ervan eenvoudiger. Eenvoudiger in die zin dat men zich maar op een relatief klein aantal zaken hoeft te concentreren. Bij processen waarbij er veel tussenstappen en dergelijke zijn is dit niet het geval. Daarnaast is de infrastructuur die vereist is bij wind- en zonne-energie relatief klein in vergelijking met die van andere energiebronnen. Op het eerste zicht is die niet direct voordelig aangezien deze installaties ook een kleinere capaciteit hebben voor het opwekken van elektrische energie. En dus om eenzelfde capaciteit te halen als die van bij andere energiebronnen zijn er dus vele windmolens en/of zonnepanelen nodig.

Gerobotiseerde protheses die in verbinden staan met de hersenen

De meeste van de robot armen die gebruikt worden is sommige protheses hebben maar beperkte mogelijkheden. Ze hebben namelijk slechts twee of drie vrijheidsgraden. Dit beperkt aantal vrijheidsgraden zorgt ervoor dat de gebruiker slechts één beweging op hetzelfde moment kan uitvoeren. En dit zorgt ervoor dat deze prothese een gelimiteerde bruikbaarheid heeft in vergelijking met de armen van de mens. Daarnaast om deze gerobotiseerde ledematen te bedienen moet dit gebeuren via een bewuste inspanning van de gebruiker. En dit zorgt ervoor dat de gebruiker niet veel anders kan doen op dat moment behalve dan het bedienen van het gerobotiseerde ledemaat. Dus er gaan een hele hoop ongemakkelijkheden gepaard met deze prothese en daarom zijn vele wetenschappers en onderzoekers op zoek om deze protheses verder te gaan ontwikkelen en optimaliseren om het gebruik ervan aangenamer en 'natuurlijker' te maken. Bij deze verdere ontwikkeling concentreert met zich vooral op de bedienen van deze gerobotiseerde protheses. Namelijk om de bediening ervan intuïtief te maken zodat de gebruiker zich niet meer concentreren op de bediening van de prothese om een beweging te laten uitvoeren.

Wetenschappers ontwikkelen hybride thermo-elektrische materialen tegen een lage prijs

Het thermo-elektrisch effect vindt langzaam aan zijn weg naar commerciële toepassingen. Het thermo-elektrisch effect zou de energie-efficiëntie van vele processen met een groot aandeel kunnen verhogen. Namelijk bij veel processen waarbij er energie aan te pas komt gaat er onherroepelijk een gedeelte energie verloren naar de omgeving. Bij elk proces waarbij thermische energie omgezet wordt naar mechanische energie of dus beweging gaat er een gedeelte van deze warmte verloren. Dit komt doordat het onmogelijk is om alle warmte die toegevoerd wordt om te zetten in mechanische energie. Slechts een gedeelte van de warmte wordt benut en de andere hoeveelheid warmte kan niet benut worden. Deze hoeveelheid thermische energie wordt ook wel de restwarmte genoemd. Het was de Franse wiskundige, Nicolas Léonard Sadi Carnot die dit ontdekte en aantoonde. Hiervoor gebruikte hij een denkbeeldig thermodynamisch kringproces. Bij dit kringproces wordt alle warmte toegevoerd bij de hoogst mogelijke temperatuur en wordt de restwarmte afgevoerd bij de laagst mogelijke temperatuur. De overige energie wordt omgezet in arbeid. En door de definitie van het verloop van deze thermodynamische cyclus is de hoeveelheid thermische energie die wordt omgezet in arbeid maximaal, bij deze corresponderende maximale en minimale temperatuur. Dus met geen enkel andere thermodynamische kringloopproces kan er meer arbeid geproduceerd worden, uiteraard indien men bij dezelfde temperaturen werkt. En dus is het rendement die behaald wordt bij deze denkbeeldig cyclus, het maximale rendement dat haalbaar is met eender welke thermodynamische cyclus.

3,36 l/100km, en dit zonder een hybride motor

De afgelopen decennia neemt de wereldbevolking jaarlijks met zo'n 1,4% toe. En over deze periode nam het wereldwijde energieverbruik gemiddeld jaarlijks met 1,9% toe. Deze twee zaken samen tonen dus aan dat, wanneer deze trends zich gaan voortzetten, er problemen gaan optreden. En dus dat er zich een energiecrisis zal gaan voordoen. Een dergelijke energiecrisis zal catastrofale gevolgen hebben voor een groot deel van de mensen op aarde. Daarom is het belangrijk dat er nu maatregelen genomen worden om een deze crisis te gaan voorkomen. Velen zijn op de hoogte van deze dreiging en gaan op zoek naar de geschikte maatregelen. Maatregelen kunnen in alle sectoren en toepassingen voordoen waarbij energie te pas komt. De transportsector, verlichting en klimaat zijn maar ongeveer de voornaamste sectoren waarin er al één of meerdere geschikte maatregelen ontdekt zijn en ook al op technologisch vlak zijn uitgewerkt. In deze sectoren kunnen de nieuwe, reeds ontwikkelde technologieën een cruciale impact hebben éénmaal ze op grote schaal worden toegepast.

Goedkope, door diesel aangedreven, brandstofcellen

Brandstofcellen zijn elektrochemische toestellen die chemische energie van een doorgaande reactie direct omzetten in elektrische energie. In tegenstelling tot bij fossiele brandstoffen en dergelijke wordt de chemische energie van de grondstoffen niet eerst omgezet in thermische energie en daarna wordt deze thermische energie omgezet in mechanische (kinetische) energie. Deze mechanische energie wordt dan in een laatste stap omgezet in elektrische energie. Met brandstofcellen kunnen deze twee tussenstappen tussen chemische en elektrische energie overgeslagen worden. Dit zorgt ervoor dat er nauwelijks verliezen optreden in een brandstofcellen. Dit fundamenteel verschil maakt brandstofcellen dan ook zoveel interessant, zeker in vergelijking met verbrandingsprocessen. Bijvoorbeeld, wanneer men fossiele brandstoffen gebruikt om elektriciteit te gaan opwekken, dan gaat er in de meeste gevallen meer dan de helft van de energie verloren onderweg. En dus is de hoeveelheid elektrische energie die op het einde bekomen worden een heel stuk kleiner dan de hoeveelheid energie die erin gestoken geweest is. Het proces die zich in brandstofcellen plaatsvindt zou dus uitstekend zijn voor elektriciteitsproductie. Op het eerste zicht lijkt een brandstofcel op een batterij of accu, toch is er een belangrijk verschillen. Namelijk in een brandstofcel kunnen de stoffen die nodig zijn bij de reactie waarbij er elektriciteit geproduceerd wordt aangevuld worden. Terwijl bij een batterij deze stoffen niet bereikbaar zijn zonder de batterij stuk te maken.