Zero Emissie-concept

Zero Emissie-concept

Het station, dat ontworpen werd naar een "zero emission"-concept, combineert passieve bouwtechnieken met hernieuwbare energiebronnen, waarbij het energiebeheer geregeld wordt door een intelligent netwerk. Zo minimaliseert het station haar energieverliezen, stoot het geen CO2 uit, en optimaliseert het haar energieverbruik.

 

Passiefbouw

Het station is een passiefhuis. Er is dus geen verwarmingsinstallatie, het station wordt passief verwarmd door de zon, aangevuld met de warmte die elektrische apparaten en men­selijke activiteiten produceren. Het heeft een zeer goeie isolatie (de muren zijn ongeveer 53 cm dik en bestaan uit 9 verschillende lagen), zeer isolerende ramen (een raam bestaat uit twee ruiten van dubbel glas gescheiden door een luchtlaag) en een mechanisch ventilatiesysteem met warmterecuperatie. In tegenstelling tot een passiefhuis dat in onze streken wordt gebouwd, is het vensteroppervlak niet naar de zonnigste kant van het station gericht. Tijdens de zomermaanden is er immers heel veel zon op Antarctica en de zon schijnt soms 24 uur per dag. Gecombineerd met de uitstekende isolatie van het station zou deze sterke zonneschijn het station te veel kunnen opwarmen. De grootste ramen van het station zijn dus naar het zuiden gericht (dat stemt overeen met het noorden in onze streken) en ze zijn eerder laag geplaatst, op zithoogte, om te sterke opwarming te voorkomen.

 

Hernieuwbare energiebronnen

Tot nu toe waren de poolstations volledig afhankelijk van fossiele brandstoffen die per schip naar Antarctica werden gebracht. Het Princess Elisabeth-station bewijst dat een poolstation volledig autonoom in zijn energie kan voorzien door uitsluitend gebruik te maken van hernieuwbare energiebronnen.

Het station maakt gebruik van een combinatie van twee hernieuwbare energiebronnen: wind- en zonne-energie. De wind voorziet het hele jaar door het station van electriciteit (9 windmolens met een totaal vermogen van 54 kW), terwijl de zonne-energie tijdens de zomer op Antarctica gebruikt wordt voor electriciteit (374 m² fotovoltaïsche zonnepanelen met een totaal vermogen van 68 kW) en voor warm water en het smelten van sneeuw (43,6 m² thermische zonnepanelen).

Er zijn 2 dieselgeneratoren aanwezig, die enkel in uiterste nood worden gebruikt.

 

Intelligent netwerk (smart grid)

Wat is een smart grid? In de meeste geïndustrialiseerde landen wordt de hoeveelheid elektriciteit die geproduceerd wordt bepaald door de elektriciteitsvraag. In het station gebeurt net het tegenovergestelde, het energieverbruik wordt aangepast aan de energieproductie geleverd door zonnepanelen en windturbines, aangezien deze afhankelijk is van het weer. Om de energiedistributie te beheren gebruikt men een smart grid of slim netwerk. Deze nieuwe technologie verdeelt de beschikbare energie over het station volgens vooropgestelde prioriteiten die o.a. gebaseerd zijn op het tijdstip (bijv. etenstijd). Als het buiten stormt en de windturbines produceren genoeg energie om te voldoen aan het energieverbruik in het station, dan geeft de DPMS (Demand Power Management System) de opdracht om de extra energie op te slagen in batterijen. Op dagen waarop weinig energie wordt geproduceerd, checkt het systeem de batterijen om te zien of er genoeg reserve is en worden sommige secundaire circuits (bijv. garage, wasmachines) naargelang de beschikbare energie afgesloten.

 

Afvalwaterzuiveringssysteem

De onderzoekers van het Princess Elisabeth-station zijn de eerste bewoners van de Zuidpool die hun afvalwater volledig recycleren, een principe dat uit de ruimtevaart werd geadopteerd. Ongeveer 60% van dit gerecycleerd water wordt hergebruikt voor douches, WC’s en wasmachines, de rest wordt afgevoerd. Voor de andere functies (keuken, drinkwater, vaatwasmachine, lavabo’s) wordt sneeuw gesmolten. 

De waterzuivering verloopt volgens een vrij klassieke procedure met een aërobe bioreactor, filters, actieve kool en UV-stralen. Het volledige waterzuiveringssysteem wordt gecontroleerd door een computer die de temperatuur, de pH, het volume, de hoeveelheid O2, enz. meet en regelt. De laatste niet-afbreekbare afvalresten worden opgeslagen in een reservoir in de garage en op het einde van het seizoen meegenomen, samen met alle andere restafval.

Bron: www.antarcticstation.org

 

Pedagogisch dossiers over de technische aspecten van het station:

http://www.educapoles.org/nl/education_material/teaching_dossier_detail/cze6_duurzame_ontwikkeling_poolgebieden_station_princess_elisabeth/

http://www.educapoles.org/nl/education_material/teaching_dossier_detail/het_princess_elisabeth_station_binnenste_buiten_gekeerd/

http://www.educapoles.org/nl/education_material/teaching_dossier_detail/technische_aspecten_van_het_station_energie-efficientie_waterzuivering/

 

Flash animatie over het station:

http://www.educapoles.org/nl/multimedia/animation_detail/het_princess_elisabeth_station/

 

Flash animatie over passiefbouw:

http://www.educapoles.org/nl/multimedia/animation_detail/de_passiefbouw/