Het ergste wat je als kind kon overkomen, was dat op zondagmorgen de butagasfles leeg was. Dan moest ik van mijn moeder naar het dorp fietsen om de lege blauwe joekel te verwisselen voor een volle. Teruglopend zag je achter de gordijntjes de dorpsgenoten misprijzend kijken, want met de fiets op zondag, laat staan met een gasfles achterop was “not done”.
Dit verhaal gaat over stookgas, wat zit erin en waarom moeten we ervan af.
Stadsgas
Al het gas dat we verstoken is fossiele brandstof (van plantjes dus). Het wordt uit olie en kolen gewonnen of het komt rechtstreeks uit de Groningse diepte. Halverwege de vorige eeuw (wat klinkt dat gek als je daar middenin geleefd hebt!) kookten de meesten mensen op “stadsgas”. Dit gas werd in de gasfabriek gemaakt door steenkool te verhitten en het vrijgekomen gasmengsel af te vangen. Dit mengsel bestond zo’n beetje uit 50% waterstof (H2), 21% methaan (CH4), 15% stikstof (N2), 9% koolmonoxide (CO). Wat van de steenkool overbleef was een kleverige substantie, die we teer noemen. Het zat vol met chemische troep, zogenaamde polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s), die ronduit slecht zijn voor mens en milieu.
Het gasmengsel werd opgeslagen onder een omgekeerde stalen cilinder die in een grote bak water dreef. Zo’n gashouder kon je in Nijmegen terugvinden aan de Sint Teunismolenweg in de Winkelsteeg. Een kubieke meter stadsgas bevat 7kWh aan energie (zie voetnoot*) en weegt 0,65kg. Dus met een inhoud van 30,000m3 kon je een aardig eindje vooruit.
De gashouder aan de St Teunismolenweg in de Winkelsteeg
G-Gas
1959 was een belangrijk jaar voor Nederland. In Groningen onder Slochteren werd aardgas aangetroffen. En niet zo’n klein beetje! Er bleek zo’n 2740 miljard m3 onder de grond te zitten, waarvan inmiddels zo’n 75% is opgehaald. De samenstelling van dit G-gas zag er wel wat anders uit dan het stadsgas: 82% methaan (CH4), 14% stikstof (N2). Dus geen waterstof en niet het zeer giftige koolmonoxide, dat altijd veel kolendampvergiftigingen veroorzaakte. Gronings gas (G-gas) is een schoon gas met veel onbrandbare stikstof (N2), waardoor het een laag-calorisch gas is (12,2kWh/m3) met een gewicht van 0,83kg/m3. Maar omdat het een fossiel gas is, komt er bij verbranding van het methaan (CH4) altijd veel kooldioxide (CO2) vrij en dat is slecht voor milieu en klimaat. Aardgas is van de fossiele brandstoffen, zoals steenkool en olie wel de minst slechte, maar nog wel slecht dus.
LPG
Je kunt ook gas krijgen door olie te bewerken (raffineren). Dit gas is zwaarder omdat het grotere koolstofketens heeft, namelijk Butaan (C4H10) of Propaan (C3H8). Het voordeel van deze gassen is dat je ze bij kamertemperatuur eenvoudig vloeibaar kunt krijgen door gasflessen onder druk te vullen. 1,5 atmosfeer voor butaan, 7 atmosfeer voor propaan. LPG staat dan ook voor Liquefied Petroleum Gas en is een mengsel van Butaan en Propaan. Ik heb het vroeger in mijn Opeltje gehad toen ik van Eindhoven dagelijks naar Nijmegen op en neer moest. Uit het zware LPG (2,34kg/m3) kun je veel energie halen en dat vinden die auto’s wel fijn (24kWh/m3). Onderschat het gebruik van LPG niet. Als je niet bent aangesloten op een luxe gasnet, zoek je je heil in LPG en dat is dus niet alleen op de camping maar ook voor terrasverwarming, glas-en tuinbouw en sigarettenaanstekers.
LNG
Normaal wordt aardgas via pijpleidingen van A naar B vervoerd. Nederland heeft één van de meest geavanceerde netten ter wereld. Rondom dit net zijn er bufferstations, die op hun beurt zijn aangesloten op Europese pijpleidingen (Nordstream) of op een Rotterdamse terminal aan de Maasvlakte. Een groot gedeelte van de pijpleidingen wordt bediend door Russisch gas, dat minder stikstof (N2) bevat en dat evenals Noors gas daardoor hoogcalorisch is (14,9kWh/m3). Door wat stikstof (N2) bij te mengen, wordt het gas laagcalorisch (12,2kWh/m3) en kunnen we het voor onze kachels en fornuizen door het net sturen. Dat bijmengen gaat relatief eenvoudig, maar daar zijn wel speciale mengfabrieken voor nodig, die stikstof (N2) uit de lucht halen. 81% van onze lucht bestaat namelijk uit vriendelijke stikstof (N2).
Een probleem ontstaat wanneer er voor de Europese pijpleidingen gewoon geen gas genoeg is. In dat geval moet het gas per schip worden aangevoerd en dan is het erg handig om dat in vloeibare vorm te doen. Het scheelt zo’n factor 650 in volume. Omdat aardgas veel van het lichte methaan (CH4) bevat is het veel minder gemakkelijk om het vloeibaar te krijgen dan butaan of propaan (LPG). Het lukt eigenlijk alleen maar bij lage temperaturen van minus 160C. We spreken van Liquefied Natural Gas (LNG). Maar het invriezen, het in speciale bolle koeltanks zetten, het overvaren vanaf Qatar naar Rotterdam, het ontdooien, en het toevoegen van extra stikstof (N2) voor ons gasnet is geen kleinigheid. Het levert ruim 10% energieverlies op. Daarbij moeten Rotterdam en andere havens fors opschalen.
In de tabel heb ik de eigenschappen van wat gassen op een rij gezet, waarbij ik de dichtheid van lucht heb toegevoegd om te laten zien dat de meeste stookgassen lichter zijn.
Alles bij elkaar opgeteld lijkt het enorm aantrekkelijk om in periode van schaarste (koude winter) gewoon de Groningse kraan maar weer open te draaien, maar sinds kort vindt ook onze regering dat dat echt niet meer kan. De Groningers kijken met angst en beven hoe het verder gaat.
Bronnen: Wikipedia (Eng/NL): Stadsgas/natural gas, LPG, NPG, Wobbe-index. Foto gashouder: regionaal archief Nijmegen
Tekening: Joop van Eck
Dick is natuurkundige en heeft als vakantiewerk Propaan kraagflessen (1970) gevuld. Erbij roken was dodelijk.
*) In dit verhaal gebruik ik de Wobbe-Index. Het beschrijft de energie per kubieke meter (kWh/m3) rekening houdend met de dichtheid van het gas, zodat ook de stroomsnelheid van het gas door de gasbranders wordt meegenomen. Als het even kan schrijf ik de chemische samenstelling van het gas erbij, zodat we stikstof (N2) niet verwarren met stikstofoxiden (NOx).
Geen opmerkingen:
Een reactie posten