Co-generatie, soms ook gecombineerde warmte en kracht (WKK) genoemd, is een manier om de intense warmte die uit schoorstenen ontsnapt op te vangen en om te zetten in elektriciteit of voor ander goed gebruik, zoals het verwarmen van huizen. Bijna 70 procent van de uitstoot van broeikasgassen in de VS is afkomstig van de opwekking van elektriciteit en warmte (nog eens 20 procent komt van auto's) en de schattingen van het potentieel van WKK zijn dramatisch. Het opvangen van verspilde schoorsteenenergie in de Verenigde Staten zou bijna 30 procent van de stroom kunnen vervangen die momenteel wordt opgewekt door het verbranden van fossiele brandstoffen, de uitstoot van koolstofdioxide met 20 procent verminderen en jaarlijks $ 150 miljard tot $ 250 miljard besparen, volgens een aantal studies. In december schatte Oak Ridge National Laboratory dat als WKK in 2030 20 procent van de stroomcapaciteit van onze natie zou genereren - Duitsland, Japan en China hebben dat doel al bereikt of overtroffen, en Denemarken genereert 50 procent van zijn vermogen door WKK - de technologie zou elimineren 848 miljoen ton kooldioxide-uitstoot. Dat is hetzelfde als 154 miljoen auto's van de weg halen. Het bereiken van dat niveau van WKK in de Verenigde Staten zou volgens het Oak Ridge-rapport $ 234 miljard aan nieuwe investeringen inhouden en een miljoen nieuwe hooggeschoolde, technische banen creëren. WKK is nu ook op kleinere schaal beschikbaar voor verwarming, koeling en stroomopwekking in huis; het heet microCHP.
Smithsonian's Bruce Hathaway sprak onlangs met WKK-expert Tom Casten, voorzitter van een bedrijf in Chicago genaamd Recycled Energy Development (RED). Casten heeft drie decennia besteed aan het bevorderen van de recycling van anders verspilde industriële energie. Hij heeft vele malen voor het Congres getuigd en is de auteur van Turning Off the Heat: Why America moet de energie-efficiëntie verdubbelen om geld te besparen en de opwarming van de aarde te verminderen. Het runnen van een winstgevend WKK-bedrijf is belangrijk voor Casten, die een MBA uit Columbia heeft. Maar zijn achtergrond als Eagle Scout verklaart ook zijn passie voor het verminderen van de opwarming van de aarde: hij houdt zich aan de slogan: "Laat de camping schoner achter dan we het hebben gevonden."
Je hebt geschreven dat sommige fabrieken "hitte zo promiscuous opblazen als een woedend vuur, " en dat wanneer je stoom uit schoorstenen ziet komen en gaat verspillen, je er gek van wordt. Waarom maakt dat zicht je zo overstuur?
Ik raakte ervan overtuigd in ongeveer 1974 of 1975 dat de opwarming van de aarde veroorzaakt door de uitstoot van kooldioxide het grootste probleem zal zijn waar we als mens ooit mee te maken hebben gehad en dat we minder fossiele brandstoffen moeten verbranden en leren CO2-uitstoot winstgevend te verminderen. De vraag is hoe we onze enorme behoefte aan energie kunnen verzoenen met de behoefte aan een gezonde planeet en een gezonde economie. Ik heb het grootste deel van mijn carrière winstgevend besteed aan het vastleggen en gebruiken van de industriële energie die we verspillen.
De smelters van West Virginia Alloys produceren meer silicium dan welke fabriek in de Verenigde Staten dan ook. (© Laura Antrim Caskey 2008) 
Tom Casten (rechts) is voorzitter en zijn zoon Sean is president en CEO van een bedrijf genaamd Recycled Energy Development (RED) dat een warmteterugwinningssysteem installeert bij West Virginia Alloys. (© Laura Antrim Caskey 2008) 
Bij 3000 graden Fahrenheit smelt de smelterij kwartsrots om silicium te extraheren. Tot nu toe is de ovenuitlaat in de atmosfeer gelucht. Het systeem van RED gebruikt die warmte om stoom te maken, turbines te draaien en elektriciteit op te wekken. (© Laura Antrim Caskey 2008) 
Het warmteterugwinningssysteem, dat in 2010 volledig geïnstalleerd zou moeten zijn, zal jaarlijks bijna 357 miljoen kilowattuur elektriciteit genereren, genoeg om 20.000 huizen van stroom te voorzien. (© Laura Antrim Caskey 2008) 
Nadat de apparatuur is geïnstalleerd, moet West Virginia Alloys op zijn energierekeningen besparen en zijn koolstofdioxide-uitstoot met 290.000 ton per jaar verminderen. (© Laura Antrim Caskey 2008) Je hebt geschreven dat WKK niet nieuw is, dat Thomas Edison het deed met 's werelds eerste energiecentrale in 1882. Hij bouwde zijn fabriek in het centrum van Manhattan en stuurde de warmte die overblijft van de elektriciteitsproductie om de gebouwen naast de deur te verwarmen. Waarom wordt WKK niet veel gebruikt in ons huidige elektriciteitsproductie-systeem?
Het eerste dat u moet begrijpen, is dat ons energiesysteem zeer inefficiënt is. We doen niet ons best met de beschikbare technologie. Waarom? Welnu, om te beginnen wordt ons elektriciteitsnet hoofdzakelijk beheerd door beschermde monopolies, en ze worden niet beloond voor efficiëntie. Inefficiënte centrale stroomopwekking wordt beschermd door een gletsjer van kunstmatige barrières. Die gereguleerde gletsjer smelt langzaam, maar niet zo snel als de echte gletsjers.
De gemiddelde energiecentrale van vandaag is slechts 33 procent efficiënt, dus in wezen neem je drie eenheden energie en krijg je één eenheid elektriciteit. En zo is het sinds Eisenhower president was. De rest van de energie is meestal overtollige warmte, en we gooien dat gewoon weg. We kunnen eenvoudigweg de opwarming van de aarde niet beteugelen zonder de efficiëntie van stroomopwekking te verdubbelen. Die efficiëntie is de olifant in de kamer.
Hoe vangt uw bedrijf warmte op die meestal wordt verspild door energiecentrales?
We bouwen on-site energiecentrales voor fabrikanten, universiteiten, voor elke instelling die veel energie verbruikt. We genereren elektriciteit en in plaats van het bijproduct thermische energie weg te gooien, gebruiken we het om nabijgelegen gebouwen te verwarmen - ter vervanging van ketels op fossiele brandstoffen - of voor industriële processen of om meer elektriciteit te creëren. Deze aanpak wordt warmtekrachtkoppeling genoemd, want dat is wat het is: het doet twee taken met één vuur. Op die manier energie produceren verdubbelt de efficiëntie en halveert C02 in vergelijking met wat de nutsbedrijven nu doen. Het minst effectieve project dat we ooit hebben gedaan, is ongeveer 70 procent efficiënt, wat twee keer de efficiëntie is van het elektriciteitsnet. Het beste van onze projecten overtreft 90 procent efficiëntie. Maar de projecten moeten lokaal zijn om de afvalenergie te recyclen; warmte reist niet zo goed.
Kun je uitleggen hoe WKK warmte van industriële schoorstenen opvangt en gebruikt?
We noemen het restwarmteterugwinning. We gebruiken hete uitlaatgassen die door de schoorstenen zouden zijn geventileerd. We gebruiken die warmte om water te koken en stoom te produceren, waardoor een dynamo verandert om elektriciteit op te wekken. Een plaats waar een van mijn vorige bedrijven werkte, is een staalfabriek aan de oevers van Lake Michigan. We namen hun restwarmte en veranderden het in 220 megawatt absoluut schone stroom. Dat is groot; het is de hoeveelheid zonne-energie die in elektriciteitsnetten over de hele wereld wordt ingevoerd. Die staalfabriek bespaart nu ongeveer $ 100 miljoen per jaar - een belangrijke factor om haar concurrerend te houden op de wereldmarkt voor staal. De EPA heeft de fabriek erkend voor het verminderen van haar broeikasgassen met 1, 1 miljoen ton per jaar. Dat maakt WKK zo spannend - het is een win-win kans. Het is pro-economie en pro-omgeving, en het zet de oude valse dichotomie tussen goedkope stroom en schone stroom op zijn kop.
Hoe ben je überhaupt in energiebesparing geraakt?
Ik ben opgegroeid in Colorado in een zeer natuurgerichte familie. We hadden een kleine routine waarbij we een brug overstaken om te gaan vissen en we drie, vier mijl langs een rivier liepen. Onze vader liet ons niet terugkomen tenzij we wat afval bij zich hadden dat iemand anders had achtergelaten. Hij zou fulmineren over wat voor soort idioten popflessen daar naartoe zouden dragen en ze op zo'n mooie plek zouden achterlaten. Mijn moeder benadrukte ook dienstbaarheid - aan wie veel wordt gegeven, is veel vereist. De onderliggende boodschap van beide ouders was dat we de camping schoner moesten verlaten dan we hadden gevonden. En in onze krimpende wereld is onze camping nu de planeet en wordt deze bedreigd door de opwarming van de aarde.
