7 trends die de toekomst van energie zullen bepalen

De toekomst van energie zal je geest volledig wegblazen. De energie-industrie stond altijd in het teken van tal van technologische trends, of het nu ging om energiebeheer, energiewinning of het vinden van nieuwe manieren om alternatieve brandstoffen te gebruiken. In de toekomst zullen we auto’s rijden die op biodiesel rijden, zullen bouwvakkers met wearables werken en informatie uitwisselen met bril en handschoenen, en energie kan niet alleen worden geoogst op de planeet waarop we leven, maar ook in de ruimte! Zonne-ruimteboerderijen zullen geen sciencefiction meer zijn, aangezien landen als Japan al proberen om zonne-oogstsatellieten de ruimte in te sturen, die deze energie zouden kunnen opslaan voor later gebruik.

Energie oogsten in de ruimte klinkt misschien een beetje vergezocht, maar prototypes zijn er al en de technologie gaat snel vooruit. Onze planeet Aarde heeft geen eindeloze energiebronnen die we kunnen besteden, en de behoefte aan dergelijke energie groeit exponentieel. Met andere woorden, of we het nu leuk vinden of niet, we moeten verhuizen om nieuwere manieren te vinden om het te produceren. Is het mogelijk dat bomen onze parken verlichten zoals lantaarns dat doen? Jazeker! Biomimicry zat altijd al in de natuur van de mensheid - waarom zou het dan ook niet zo zijn als het om lichtbronnen gaat? We hebben libellen nagebootst en wat niet. Hoewel het onhandig klinkt om van een boom een lamp te maken, is het zowel logisch als esthetisch mooi! Hele steden zullen worden aangedreven en ontworpen door een smart grid-systeem, waarbij alle mogelijke dingen en hun elektriciteit in één enkel netwerk worden aangesloten!

Nu hebben we elektriciteitsnetwerken die zijn ontworpen om ook de stroomvoorziening aan te sluiten. Een smart grid-systeem zou het echter allemaal naar een heel nieuw niveau tillen. Het slimme netwerk zou ook worden gevoed met big data, voorspellende analyses en sensoren, zodat steden daadwerkelijk inzicht kunnen krijgen in hoe energie kan worden opgeslagen, bespaard en beter kan worden ingezet, en niet te veel wordt gebruikt. Zijn we voorbereid op een geheel nieuwe energiehuishouding en klaar om over te stappen op nieuwe energiebronnen? We moeten wel, want de oude kunnen opraken. Energie wordt in de toekomst erg belangrijk, omdat alles wat we in ons dagelijks leven gebruiken, inclusief huizen en ons werk, op een of andere vorm van energie draait of ermee samenhangt. De wereld is afhankelijk van energie en er zijn tal van nieuwe technologieën en ideeën die deze sector zullen helpen uitbreiden en koesteren in een mate die onze verbeelding te boven gaat.

Zijn algen de brandstof van de toekomst?

We hebben vandaag brandstof nodig om alles en nog wat te doen. We hebben het nodig om een auto te besturen, een machine te oliën en zelfs een vliegtuig te besturen! Maar wat zouden we doen als het opraakt? Kun je je een wereld voorstellen zonder brandstof? Dat kan niet, toch? Natuurlijk zou het ons leven voor altijd veranderen. Met het oog hierop is de wetenschap begonnen iets te ontwikkelen dat zal voorkomen dat onze angst voor een wereld zonder brandstof, auto’s of iets gemotoriseerds werkelijkheid wordt. En het antwoord op dit probleem is simpel: algen. Algenbrandstof of algenbiobrandstof is een alternatief voor fossiele brandstof, die algen gebruikt als bron van natuurlijke afzettingen. In tegenstelling tot fossiele brandstoffen is biobrandstof schoon en gezond. Bovendien produceert het bij verbranding geen gifstoffen en kooldioxide en is het hernieuwbaar! Net als andere planten gebruiken algen de energie van de zon om suikers te maken, waarvan ze leven. Sommige bevatten een hoog gehalte aan vetmoleculen, vergelijkbaar met plantaardige oliën, die kunnen worden omgezet in biodiesel. Verschillende bedrijven en overheidsinstanties financieren inspanningen om de kapitaal- en bedrijfskosten te verlagen en de productie van algenbrandstof commercieel levensvatbaar te maken.

Biobrandstofmengsels zouden net zo presteren als traditionele vliegtuigbrandstof in bestaande vliegtuigen zonder wijziging van de motoren of het vliegtuig. Zou jij autorijden op biodiesel? Zou het dezelfde snelheid hebben? Zou jij een vliegtuig op biobrandstof vliegen? Het is een groen alternatief dat de wereldmacht zal redden. Algen groeien snel, zijn beter materiaal dan landplanten voor volledige biologische afbraak en, belangrijker nog, zijn natuurlijk! Elke vorm van hulp en bijdrage die ze kunnen leveren om de wereldwijde brandstofcrisis op te lossen, zal van cruciaal belang zijn. Als we aardolie uit de grond halen, kopen we een grondstof die miljoenen jaren geleden is gecreëerd en betalen we er niet voor. We gebruiken de koolstofvoorraad van de natuur! Denk nog eens na!

Internet of Things als instrument om energie te oogsten

Er zijn talloze meningen die de hype van het internet der dingen (IoT) voeden. Iedereen heeft het over IoT. Is er echter een kans op energie te midden van al deze hype? Energie is overal binnen handbereik; het moet gewoon geoogst worden. Dit is het principe van energie oogsten. Hoe kunnen miljarden communicerende apparaten van stroom worden voorzien? Het antwoord is het oogsten van energie. Draadloze en batterijloze technologie vereenvoudigt de energiebewaking en -regeling van gebouwen aanzienlijk met weinig tussenkomst in de bestaande systemen. Hoe moeten miljarden communicerende apparaten van stroom worden voorzien? Draadloze stroomtechnologie zou het antwoord op deze vraag kunnen zijn, vooral met talloze manieren om draadloze protocollen te gebruiken, energie te oogsten en individuele apparaten aan te sluiten. De draadloze apparaten zijn zeer flexibel te installeren, zodat afzonderlijke componenten, wandschakelaars, sensoren en relaisontvangers kunnen eenvoudig in een netwerk worden gekoppeld om een intelligent systeem te vormen zonder ingewikkelde bekabeling. Draadloze en batterijloze technologie vereenvoudigt de energiebewaking en -regeling in gebouwen aanzienlijk met weinig tussenkomst in de bestaande systemen.

In de toekomst zullen we slimme energienetwerken hebben, complete steden verbinden met energie, en alle andere dingen daarin, en zelf de energievoorziening plannen en onderhouden. In verder geoptimaliseerde systemen worden centrale apparatuur zoals ketels of luchtbehandelingskasten geïntegreerd in het draadloze communicatiesysteem. Dit en de draadloze aansturing van het alarmsysteem zijn duidelijke voorbeelden van hoe het Internet of Things wordt ingebed in een elektriciteitsnetwerk. We zullen ook slimme meters zien die een einde maken aan geschatte facturering door precies te meten hoeveel energie daadwerkelijk wordt gebruikt en tegen welke kosten, en dat ook in realtime! Slimme metertechnologie heeft het vermogen om consumenten mondiger te maken door hen meer controle te geven over hun elektriciteits- en gasgebruik en door de concurrentie op de retailmarkt voor energie te vergroten. Gehoopt wordt dat dit niet alleen de manier waarop mensen denken over energieverbruik zal veranderen, maar ook klanten een nieuw niveau van inzicht zal geven in energieverbruik en prijzen, zodat ze providers gemakkelijk kunnen vergelijken en sneller kunnen wisselen. Het is duidelijk dat draadloze energie echter een speerpunt zal zijn in het toekomstige IoT. Draadloze energie was een idee waar Nikola Tesla naar streefde. Kan IoT zijn droom waarmaken?

Hoe big data de energiesector elektriseert

Denk je na over hoeveel data er achter een simpele taak zit, zoals het aansteken van een schakelaar? Nou, informatie is macht, en om de wereld letterlijk van stroom te voorzien, hebben we veel gegevens nodig. Dit is waar big data in de toekomst zal schitteren. Van het uitbreiden van elektriciteitsnetten tot slimme meters, de energiesector groeit enorm en big data is er voor elke stap. Met behulp van big data kunnen duurzame energiebedrijven de optimale locaties voor hun apparatuur beter voorspellen. Big data kan helpen bij kleinschalig klantbereik door de huidige gebruikstarieven voor buurten en individuele adressen te volgen en te verwerken. Door klanten te vinden met energieprofielen die kunnen profiteren van zonne-energie, kunnen duurzame energiebedrijven geïnteresseerde partijen lokaliseren in plaats van duizenden ongeïnteresseerde individuen te werven.

Slimmere energie betekent alles zo efficiënt mogelijk doen en het hele energiesysteem optimaliseren, wat letterlijk betekent meer data, meer energiebeheer, meer efficiëntie! Als we energie slimmer willen maken, moeten we er gewoon meer van weten, en big data geven ons daar een nieuw perspectief op. De elektriciteitsnetten van het land groeien elke dag, wat betekent dat de netwerktools die worden gebruikt om ze te beheren ook groeien. Met netmonitoring kunnen energiebedrijven energiepieken en energiestroomgegevens per net en regio volgen. Inzicht in potentiële verbetering van de energieprestatie door te kijken naar maandelijkse verbruikstrends? Ja, op elk moment! Alles analyseren en dingen kunnen voorspellen die zullen gebeuren met behulp van big data wordt een enorme troef van elke technologie; in energie is voorspelling echter waarschijnlijk het belangrijkste.

Als het nauwkeurig genoeg wordt, zal het oogsten en onderhouden veel gemakkelijker zijn dan het tot nu toe is geweest. Nutsbedrijven hebben binnenkort toegang tot uitgebreide gestructureerde en ongestructureerde gegevens die ze kunnen analyseren om hen te helpen hun bedrijfsprocessen te optimaliseren en nieuwe bedrijfsmodellen te ontwikkelen. Dit omvat informatie die wordt geleverd door apps op mobiele eindapparaten, online portals en sociale media. Het doel van de analyse is niet alleen om greep te krijgen op de gegevens, maar ook om nuttige informatie te extraheren uit zo’n grote hoeveelheid gegevens, waardoor bedrijven een concurrentievoordeel krijgen. Betekent dit dat ze meer werknemers nodig hebben om deze berg gegevens te analyseren? Misschien hebben ze alleen de juiste software nodig om het aan te pakken. Ook alle andere technologieën zullen big data op het gebied van energie beïnvloeden. Of het nu gaat om aangesloten apparaten, sensoren, robots of drones, alles zal gegevens verzenden, ontvangen, eraan werken of accumuleren. Al deze informatie zal goed gestructureerd en gebruikt moeten worden ten behoeve van het energieverbruik. Energie wordt groter met big data.

Zal robotica de energie-industrie ontwrichten?

De energie-industrie heeft veel banen en taken die mensen moeilijk kunnen voltooien. Dit is waar robots kunnen helpen en deze taken veel efficiënter en gemakkelijker kunnen uitvoeren. Is het niet makkelijker voor een robot om grote zonnepanelen in de woestijn te ruimen? Is het niet makkelijker om in een kerncentrale te werken? Robots zullen in deze sector steeds meer worden gebruikt, omdat het een kleiner risico is voor mensen en ze beter kunnen presteren in alle soorten gevaarlijke en potentieel gevaarlijke situaties! Tijd en gegevens hebben bewezen dat mensen niet in staat zijn om bepaalde taken uit te voeren die een hoge mate van precisie vereisen. Robotica heeft keer op keer aangetoond dat robots voor dergelijke problemen perfecte oplossingen kunnen bieden. De conventionele assemblage-units verlaten en robots ons werk laten doen in de energie-industrie? Waarom niet? Het is zeker veiliger en beter!

Is draagbare technologie de volgende grens op het gebied van energiebesparing?

Je hebt vast wel eens gehoord van het oogsten van zonne-energie door middel van zonnepanelen. Maar kun je je voorstellen dat je kracht uit je pols haalt? Het dragen van een slim horloge, een slim polsbandje, handschoenen of een bril die zichzelf van stroom voorziet van de zon zonder dat je er iets aan hoeft te doen of erover na hoeft te denken, is misschien niet zo ver. Energie wordt niet alleen geoogst in de vorm van zonne-energie, maar ook door trillingen of pure beweging! Fabrikanten als Seiko passen deze methode al lang toe, zij het op een eenvoudigere manier. Nu de markt voor wearables tegenwoordig in opkomst is, zal dit echter veranderen. Elke fabrikant zal gelijke tred moeten houden met energiebeheer door middel van wearables. Het verminderen van het energieverbruik, het opslaan van stroom of het aanvullen ervan zijn veel verschillende aspecten van hoe wearables de industrie zullen veranderen. En dat is niet alles! Wearables worden gebruikt om de temperatuur in uw huis, energie-apparaten en wat niet meer op peil te houden en te ‘voelen’. Wilt u dat uw polsbandje weet wanneer u uw airconditioner in de slaapstand moet zetten?

Biomimicry LED – gloeiende bomen zijn de straatverlichting van de toekomst

De mensheid heeft altijd de wens gehad om de natuur na te bootsen. In de geschiedenis zijn veel soorten biomimicry-benaderingen gebruikt. Maar waar we het nu over gaan hebben, is echt verbluffend! Weet je hoe een vuurvlieg gloeit in het donker? Kun je je een boom in het park voorstellen waar je normaal gesproken op dezelfde manier een wandeling maakt? Een rij bomen die je weg naar huis verlicht in plaats van lantaarns? Dit is slechts een van de projecten waar planten en de manier waarop de natuur ons mogelijkheden laat zien, gebruikt kunnen worden om energie op een heel andere manier te presenteren. Het is niet alleen om gebruik te maken van macht en het leven zelf, maar louter een creatieve kant van de mensheid waarvan we denken dat die afneemt met de vooruitgang van de technologie. Het ziet er geweldig uit, het is schoon en het laat ons zien hoe we de schoonheid van het leven niet mogen vergeten, terwijl het ook ons energiebeheer ten goede komt.

Kunnen we energie uit de ruimte benutten?

Toen Armstrong naar de maan reisde, zei hij: “dat is een kleine stap voor de mens, een grote sprong voor de mensheid.” Wat zou hij zeggen als de mensheid nu kracht uit de ruimte zou halen? Dit is niet ver weg, want sommige bedrijven en wetenschappers werken al aan projecten van zonnezeilen, satellieten die in de ruimte zullen zweven, zonne-energie verzamelen en naar de aarde overbrengen! Dit klinkt wel sci-fi, maar wat als we zouden zeggen dat we op een dag ook kracht uit een ster zullen halen? Ja, het is inderdaad de toekomst! Interstellaire energiewinning, krachtige magnetische velden om plasma van de polen van de zon de ruimte in te voeren, laserverwarming en vele andere verschillende technieken kunnen en zullen worden gebruikt. Stel je voor in 2030 zonne-energieboerderijen in de ruimte! Een Type 3-beschaving zou zo geavanceerd zijn, met zo’n enorme vraag naar energie, dat ze het materiaal van alle sterren in de melkweg zouden kunnen extraheren en het rechtstreeks aan zwarte gaten zouden voeren om energie te oogsten. Zwarte gaten voeden met andere zwarte gaten om ze weer op te laten draaien! Het is een onbegrijpelijk staaltje galactische techniek. En toch is het een mogelijke uitkomst van onze vraatzuchtige vraag naar energie.

De toekomst van energie

Elke technologie die erop gericht is een stap voorwaarts te zetten in energie, is eigenlijk een stap om de wereld te redden. Energie is een van de belangrijkste dingen geweest in het nieuwe tijdperk en zal in de toekomst nog groter worden. Alles wat de mensheid uitvindt, is afhankelijk van een of andere vorm van energie. Elk apparaat dat we in het dagelijks leven adopteren en gebruiken, en zelfs ons werk, is ervan afhankelijk. Zonder energie kunnen we niet vooruit, en de technologie die we gebruiken om de productie te verbeteren, is ook betrouwbaar op het gebied van energie. Om vooruit te blijven gaan, moeten we duidelijk meer bronnen en manieren vinden om energie te produceren en schoon te houden. Sommigen zullen zeggen dat de toekomst ligt in biobrandstof of oogsten in de ruimte, of gewoon in het analyseren ervan en het beter organiseren van de consumptie. Hoe zal dit verder gaan? In de toekomst zullen we technologie denken en gebruiken die veel meer op ecologie is gebaseerd,

Energie zal worden gebruikt via Internet of Things, geanalyseerd en voorspeld door middel van big data, of uiteindelijk geoogst in de ruimte zelf! Grote nutsbedrijven gaan de strijd aan om een weg te vinden om op een eenvoudigere manier energie te produceren. Dit kan sneller gebeuren dan we denken met het gebruik van big data, het aansluiten van alle apparaten op een smart grid of het investeren in het oogsten van de ruimte. Er zijn veel creatieve toepassingen die we al in actie kunnen zien, zoals biomimicry LED, gloeiende bomen en wat niet. Het belangrijkste is echter dat we onthouden hoe we nieuwe bronnen kunnen vinden om het te oogsten, en op de vreemdste plaatsen, zoals algen! Wat er ook gebeurt, we kunnen niet leven zonder energie, in welke vorm dan ook. Het lijkt erop dat hoe meer technologie ons leven verbetert, hoe meer het ons ondergeschikt maakt aan zijn brandstof. Gebruikt de mensheid daadwerkelijk energie, of verbruikt energie de mensheid?

Tekst en beeld: Richard van Hooijdonk