Eén van de grote problemen van deze tijd is de zogenaamde energietransitie. De omvorming van fossiele brandstoffen als steenkool, aardolie en aardgas naar duurzame energiebronnen die niet vervuilend zijn en geen CO₂ uitstoten. Vroeg of laat moeten we deze omvorming maken, want fossiele brandstoffen raken een keer op, in het huidige tempo binnen zo’n 50 à 100 jaar.
Momenteel wordt er vooral ingezet op wind- en zonne-energie, maar deze twee zullen nooit genoeg energie leveren om aan onze behoefte te voldoen. We zijn met z'n allen dan ook naarstig op zoek naar andere duurzame energiebronnen. Zoals blauwe energie (energie uit het verschil in zoutgehalte tussen zeewater en zoet water). Of aardwarmte. Er is echter een duurzame energiebron die tot nu toe over het hoofd wordt gezien, namelijk stof. Daarover straks meer.

  
      Verschillende vormen van energietransitie

Eerst wil ik de aandacht vestigen op de Technische Universiteit Eindhoven die zegt ijzerbrandstof als de gedroomde kandidaat voor duurzame brandstof ontdekt te hebben. Bij het verbranden van ijzerpoeder komt veel energie vrij in de vorm van warmte. Deze warmte kan worden gebruikt om op grote schaal elektriciteit op te wekken, in de industrie maar ook bijvoorbeeld bij vrachtwagens en grote schepen. “IJzerpoeder is herbruikbaar en makkelijk te vervoeren. Tijdens de verbranding ontstaat geen CO₂ , er blijft slechts roest over. Het is een circulair proces: dit roestpoeder vang je op en zet je duurzaam weer om tot ijzerpoeder. Verder is ijzerbrandstof veilig en verliest het geen energie tijdens de opslag. Om deze redenen is ijzerbrandstof eenvoudig en veilig op te slaan voor langere periodes en te transporteren over langere afstanden – een van de grootste uitdagingen in de energietransitie”. Zo zegt de TU Eindhoven zelf in een verklaring.

  
            IJzerpoeder als brandstof

Dit behoeft enige nuancering. Net als bij het gebruik van waterstof wordt ook hier vergeten dat er een verschil is tussen een energiebron en een energiedrager. Een energiebron is iets wat energie levert, een energiedrager is iets wat als (voorlopige) tussenvorm energie vasthoudt. Voorbeelden van energiebronnen zijn steenkool, aardolie, aardgas, maar ook wind, zonlicht en vallend of stromend water. Voorbeelden van energiedragers zijn batterijen, waterstof en zoals hier ijzerpoeder. Ze leveren zelf geen energie, maar slaan het (tijdelijk) op.
Door ijzerpoeder als brandstof te gebruiken win je zodoende niet aan energie. Wel kan het handig zijn dit te gebruiken waar de reguliere batterijen te zwaar of te omvangrijk zijn, zoals inderdaad in vrachtwagens en grote schepen. Daar heeft het voordelen. Echter, de energie zelf moet nog altijd opgewekt worden uit een andere energiebron, meestal aardgas. Wind en zon leveren bij elkaar veel te weinig energie om aan onze behoefte te voldoen, al bouwen we land en zee nog zo vol met windmolens en zonnepanelen.

Dit kun je voor zonne-energie zelf uitrekenen. De zonneconstante bedraagt 1368 W/m², eenvoudig te bepalen met de kwadratenwet, of anders kun je het gewoon ergens opzoeken. Dat betekent dat de zon maximaal bij ons op de aarde 1368 W per vierkante meter levert. In Nederland is dat op zonnige dagen hooguit 800 W/m², gemiddeld zo’n 300 à 400 W/m². Lees maar op buienradar, daar staat het per minuut vermeld. Dit geldt alleen overdag, want ’s nachts is de opbrengst nul. Als je weet dat het rendement van een zonnepaneel maximaal 25 % is, dan hou je niet meer dan 100 W/m² over gedurende zo’n 10 uur per dag. Dat is niet veel wanneer je bedenkt dat een gemiddelde auto op 60 à 70 kW rijdt.
Wil je dus een auto, zoals nu wordt gepropageerd, alleen op zonne-energie laten rijden, dan heb je een oppervlak boven op je auto van 60.000 / 100 = 600 m² nodig. Dat lukt natuurlijk nooit.
Nee, wordt dan gezegd, tijdens het rijden laadt de auto nauwelijks op, maar je kunt je accu van tevoren wel volladen met zonne-energie en na een rit opnieuw. Tja, dat wordt er meestal niet bij verteld tijdens reclamecampagnes. Ook niet hoeveel zonnepanelen voor dit opladen nodig zijn. En hoe lang dit opladen wel niet duurt. Misleidende informatie dus.

Een andere vorm van misleidende informatie is het gegoochel met cijfers over hoeveel zonne- en windenergie beide opleveren. Er staat dan ergens dat deze twee voor maar liefst 20 % in onze elektriciteitsbehoefte voorzien. Dan denk je, dat is best veel. Echter, er is een verschil tussen energiebehoefte en elektriciteitsbehoefte. Behalve elektriciteit gebruiken we namelijk ook aardgas (voor verwarming en in de industrie), aardolie (benzine en diesel voor auto's, kerosine voor vliegtuigen) en steenkool (nog altijd ja). Onze elektriciteitsbehoefte is zo'n 17 % van onze totale energiebehoefte. Dus van die 20 % moet je 17 % nemen, wil je het percentage elektriciteit ten opzichte van ons totale energiegebruik uitrekenen. Dan kom je uit op 20 x 0,17 = 3,4 %. 
Massaal overstappen van aardgas op elektrisch, zoals de politiek dat wil, is onzinnig. Paradoxaal genoeg is er in de toekomst steeds meer aardgas nodig, omdat elektriciteit de eerste 30 jaar voornamelijk door aardgas gemaakt zal blijven worden. Zoals gezegd, zon en wind leveren te weinig op. Door het sluiten van de gasbronnen in Groningen krijgen wij in Nederland de komende jaren een groot tekort aan aardgas. De eerste berichten verschijnen er nu al over in de kranten. Aardgas zal nog meer ingekocht gaan worden, vanuit Noorwegen en Rusland. En dus ook duurder worden. Het scenario is dat wij de komende 30 jaar 4 keer zoveel aardgas verbruiken als dat we nu doen. De politiek weet dat, het staat in verschillende verslagen. Maar politiek is van de korte termijn. Dat zien we dan wel weer, is de gedachte. Ikzelf noem dat opportunisme.

Om weer op die ijzerbrandstof terug te keren, het idee om energie uit het verbranden van poeder te halen is helemaal niet zo gek. Er zijn namelijk poeders waar we in de praktijk last van hebben en waar toch veel energie in zit. We zijn ze liever kwijt dan rijk. Een voorbeeld hiervan is stof. Precies, datgene dat na verloop van tijd op meubels neervalt, onder bedden neerdwarrelt of andere oppervlakken in ruimtes bedekt. Heel ijverig zuigen we vrijwel elke week deze stof middels stofzuigers op of vegen het weg met een doekje.
Stof is kleine flintertjes uit elkaar gevallen materie, kleiner zijn dan 0,06 millimeter. Minder dan een tiende van een menselijke haar. Het is zo licht dat het letterlijk danst in de lucht, mooi te zien wanneer er een streep zonlicht in een verder donkere ruimte valt. In stof zit ongelooflijk veel energie! Wanneer je stof op een bepaalde manier met zuurstof in aanraking brengt, kan er een enorme explosie plaatsvinden. Deze stofexplosies vormen een groot gevaar in fabrieken. In Nederland vindt er gemiddeld één keer per week zo'n stofexplosie plaats. Dat is de reden dat het dak van fabrieken losjes op de muren gemonteerd wordt. Bij een stofexplosie beweegt het dak een stukje omhoog en stort niet de hele fabriek in elkaar.

  
             Stofexplosie in een timmerfabriek in Esbeek

Dit potentieel aan energie wordt momenteel niet gebruikt. Het ligt letterlijk en figuurlijk te verstoffen. Zonde. Wanneer voortaan de inhoud van alle stofzuigerzakken in de wereld verzameld wordt, deze geleverd wordt aan nieuw te bouwen stofcentrales, waar het stof in de juiste concentratie aan zuurstof (dus de lucht) wordt toegevoerd en men dit gecontroleerd tot verbranding laat overgaan, hebben we tot in lengte van dagen behoorlijk wat extra energie. Duurzaam, want stof verzamelt zich overal waar mensen werkzaam zijn; we kunnen er steeds weer gebruik van maken. Schoon, want bij de verbranding van stofdeeltjes komen er geen of nauwelijks schadelijke stoffen vrij. En het ruimt ook mooi op. Poetsen en stofzuigen wordt zo een lucratieve bezigheid. Een volle stofzuigerzak levert in de toekomst zodoende al gauw heel wat euro’s op. Daarnaast, stof is ook gemakkelijk zelf te maken. Versnipper hout of andere producten in miniscuul kleine stukjes en je hebt stof. Als het moet in overvloed. Te denken valt ook aan het gewone huisafval dat nu minder effectief wordt verbrand.
Tijd voor de TU Eindhoven en de TU Delft om hier eens aandacht aan te schenken. Voor verdere informatie kunnen ze altijd bij mij terecht. Al moet ik er nog wel patent op aanvragen.