Tot de industriële revolutie kwam bijna alle energie uit hernieuwbare bronnen, maar veel ervan werd inefficiënt gebruikt. Moderne technologie kan veel meer van deze natuurlijk voorkomende energie opvangen en omzetten in elektriciteit of nuttige warmte.
Zonnewarmte – zonnecollectoren voor waterverwarming
De warmte van zonne-energie kan worden opgevangen door thermische zonnepanelen. Deze panelen absorberen de energie van de zon en brengen deze over om water te verwarmen. Zonneboilersystemen zijn de meest populaire vorm van zonne-energie die in het Verenigd Koninkrijk wordt gebruikt. Zonneboilersystemen kunnen over het algemeen meer dan de helft van de warmwaterbehoefte van een huishouden gedurende een jaar dekken, maar leveren geen bijdrage aan de centrale verwarming.
Er zijn twee soorten zonneboilercollectoren: vlakke platen en geëvacueerde buizen. Er zijn nog andere actieve vormen van zonneverwarming, waaronder die welke zijn ontworpen om lucht voor te verwarmen door middel van zonruimten of zonne-energiewanden. De meeste bevinden zich echter nog in een experimenteel stadium of zijn in het Verenigd Koninkrijk niet op grote schaal verkrijgbaar, zodat ze op deze website niet in detail worden behandeld.
Zonne-elektriciteit – fotovoltaïsche (PV) panelen
Zonne-energie kan ook worden opgevangen door PV-zonnepanelen. Fotovoltaïsche (PV – ook wel zonne-elektrische panelen genoemd) zetten de zonnestraling rechtstreeks om in elektriciteit. PV-panelen wekken op een schone, stille en duurzame manier elektriciteit op. Hoewel fotovoltaïsche (PV) cellen aanvankelijk werden gebruikt in eenvoudige toepassingen zoals rekenmachines en horloges, worden zij nu op grote schaal gebruikt voor huishoudelijke en grotere toepassingen. Grote fotovoltaïsche systemen die in gebouwen zijn ingebouwd, maken gebruik van omvormers om de laagspanningsgelijkstroom van de panelen om te zetten in wisselstroom die kan worden gebruikt in het gebouw waarop ze zijn gemonteerd of kan worden geëxporteerd naar het nationale elektriciteitsnet.
Biomassa – brandstof uit hout of andere planten
Biomassa is een term die wordt gebruikt voor vaste brandstoffen die zijn afgeleid van plantaardige materialen, zoals hout of speciaal geteelde gewassen. Om de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer niet te laten toenemen, is het belangrijk dat het hout dat als brandstof wordt verbrand, afkomstig is van duurzame bronnen. Dit betekent dat wanneer bomen worden gekapt om als brandstof te worden gebruikt, er meer bomen moeten worden geplant. Op die manier wordt de koolstof die vrijkomt bij de verbranding van het hout weer geabsorbeerd door de nieuwe bomen die groeien en is het proces koolstofneutraal. Biomassa kan worden gebruikt als houtblokken, houtspaanders en houtpellets in hout- of pelletkachels, of in boilers voor ruimte- en waterverwarming. Biomassa kan in vrij kleine hoeveelheden in zakken worden aangekocht, maar kan ook in bulk worden aangekocht, meestal geleverd in een tankwagen die de brandstof vervolgens in een stoargevat blaast. Biomassa kan ook in bulk worden gebruikt om elektriciteit op te wekken in elektriciteitscentrales, hetzij door het verbranden van stro, speciaal geteelde gewassen, of als verwerkte houtproducten.
Sommige biomassacentrales vangen ook afvalwarmte op in het verbrandingsproces om nabijgelegen huizen of fabrieken te verwarmen; dit staat bekend als warmtekrachtkoppeling voor biomassa & (CHP). Planten kunnen ook worden verwerkt tot vloeibare brandstoffen (zoals bio-ethanol of biodiesel) voor gebruik in motorvoertuigen of tot gasvormige brandstoffen die in het gasnet kunnen worden geïnjecteerd. Plantaardig afval kan worden verwerkt in een anaërobe vergister om dergelijk biogas te produceren. Deze worden op deze website niet in detail behandeld, hoewel sommige vloeibare biobrandstoffen in centraleverwarmingssystemen op huisbrandolie zijn getest in een mengsel dat bekend staat als B30K.
Warmte van de zon – aardwarmtepompen
Wanneer de zon op de grond schijnt, wordt zijn warmte-energie geabsorbeerd. Bodemwarmtepompen onttrekken deze energie, om te gebruiken voor ruimteverwarming. Strikt genomen is de energiebron die voor aardwarmtepompen wordt gebruikt dus de zon en niet de warmte uit de aarde. Daarentegen kan diepe geothermische energie (waaronder het aftappen van warmwateraquifers of toegang tot hete droge rotsen) worden gebruikt voor zowel stadsverwarming als het opwekken van elektriciteit via stoomturbines, hoewel dit gewoonlijk alleen wordt gedaan in geothermisch actieve landen zoals IJsland of Japan.
Warmte van de zon – luchtwarmtepompen
Luchtwarmtepompen gebruiken de energie van de zon ook indirect, omdat ze restwarmte aan de lucht onttrekken en die door een warmtewisselaar leiden om nuttige warmte voor gebouwen te leveren. In het Verenigd Koninkrijk wordt deze warmte meestal overgebracht naar een nat centraal verwarmingssysteem.
Wind – windturbines
De kracht van de wind wordt al vele jaren gebruikt om mechanische energie op te wekken voor het malen van graan en het pompen van water. De laatste tijd gebruiken windturbines de wind om elektriciteit op te wekken. De elektriciteit wordt dan ofwel naar het net geëxporteerd voor plaatselijk gebruik of om een stand-alone toepassing van stroom te voorzien. Deze hernieuwbare energiebron heeft een groot potentieel in zowel onshore- als offshore-windmolenparken en kan ook op kleinere schaal op boerderijen worden gebruikt. Windenergie is een van de schoonste en veiligste van alle hernieuwbare commerciële methoden om elektriciteit op te wekken.
Hydro – waterturbines
Het energiepotentieel van bewegend water wordt al duizenden jaren benut, oorspronkelijk met behulp van waterraderen om molens en machines aan te drijven. In de afgelopen eeuw is het echter gebruikt om turbines te laten draaien waarmee elektriciteit wordt opgewekt. Waterkracht produceert momenteel 2% van de elektriciteitsbehoefte van het Verenigd Koninkrijk; hoewel het grootste deel hiervan afkomstig is van grote stuwdamprojecten die vele jaren geleden zijn geïnstalleerd, is er nog een onaangeboord klein waterkrachtpotentieel in bepaalde delen van het Verenigd Koninkrijk.
Er zijn diverse andere manieren om offshore energie uit water op te vangen, onder meer uit getijden en golven, maar die vallen buiten het bestek van deze website, die zich richt op technologieën die direct op, of in de buurt van, gebouwen kunnen worden toegepast.
Vul de online Renewable Selector van de Energy Saving Trust in om uit te vinden welke duurzame systemen geschikt zouden kunnen zijn voor u en uw huis.