Kwaliteit van energie

Nuttige energie

Energie kan zich in vele gedaantes voordoen: elektriciteit, brandstoffen, warmwater, windenergie, zonneenergie etc.. In de praktijk blijkt dat er iets onverwachts met energie aan de hand is. Als je met dezelfde hoeveelheid energie in de gedaante van elektriciteit of heet water een lift omhoog wilt sturen, kom je met elektriciteit op de tiende verdieping en met heetwater nog maar net op de eerste verdieping. Elektrische energie is beter te benutten dan de energie van heetwater. Elektrische energie heeft een hogere kwaliteit dan warmte.

Energie en exergie

Een ander woord voor 'kwaliteit van energie' is 'exergie'. Exergie is het nuttige deel van een energiestroom. Het deel van een energiestroom dat niet nuttig is, heeft ook een naam: anergie. Energie bestaat dus uit exergie en anergie, resp. een nuttig en een niet-nuttig deel. Elektriciteit en brandstoffen kunnen volledig nuttig worden ingezet; hun exergiewaarde is gelijk aan de energiewaarde. Voor een warmtestroom geldt dat hoe hoger de temperatuur, hoe meer nut die stroom heeft en hoe hoger de exergiebijdrage is (zie onderstaande figuur).

Energie- en exergieinhoud van 100 kJ aan warmte bij verschillende temperaturen, bij een omgevingstemperatuur van 15 °C.