Uw profiel is aangemaakt

U heeft een e-mail ontvangen met een activatielink. Vergeet niet binnen 24 uur uw profiel te activeren. Veel leesplezier!

Windenergie is niet genoeg om de CO2-uitstoot terug te dringen

Groen

Marco Visscher

© Idris van Heffen | Studio Iedman
Essay

Duurzame energie opwekken: doen. Maar om de uitstoot van CO2 fors terug te dringen is veel meer nodig. CO2-opslag en kernenergie, bijvoorbeeld.

We beginnen met een quiz. Hoeveel procent van alle energie op de wereld is afkomstig van windmolens en zonnepanelen?

Lees verder na de advertentie

Die vraag heb ik dit jaar vaak gesteld tijdens het schrijven van mijn boek over de ingeslagen weg naar een drastisch lagere CO2-uitstoot. Ik voelde me dan altijd een beetje als Frits Bom, die als De Vakantieman op het strand bij Marbella aan Nederlandse badgasten vroeg om op de wereldkaart aan te wijzen waar ze zich bevonden - waarop ze met een aarzelende vinger wezen naar Panama of Indonesië. Voor u verder leest, hoeveel procent denkt u?

Hoeveel procent van alle energie op de wereld is afkomstig van windmolens en zonnepanelen?

U kunt de vraag ook in uw eigen omgeving stellen. Als u vergelijkbare reacties krijgt als ik liggen de schattingen grofweg tussen de 10 en 40 procent. Bij mij kwam er eentje weifelend hoger uit: ‘Iets meer dan de helft.’

Het goede antwoord is: ongeveer 1 procent. De reacties van mijn proefpersonen varieerden van: ‘Goh, waar zijn we dan eigenlijk mee bezig?’ tot een strijdvaardig: ‘Nou, dan valt er nog een wereld te winnen!’

Samen in de meterkast

Hoeveel is 1 procent van alle energie op wereldschaal? Het is gigantisch. Het is bijna net zoveel energie als een land als Spanje of Australië verbruikt. Aan alleen stroom is het ongeveer zoveel als wat Canada en Duitsland samen verbruiken. Die ene procent van alle wereldenergie staat gelijk aan de jaarlijkse olieproductie in de Verenigde Arabische Emiraten alleen. Eén procent is veel.

Een andere manier om 1 procent inzichtelijk te maken, is om de totaal geleverde energie gelijk te stellen aan een week tijd, en dan te kijken welke bron hoeveel tijd van de week inneemt. Van maandagochtend tot zaterdagavond laat komt energie van fossiele brandstoffen. Hout en mest leveren nog eens 17 uur energie. Dan is er nog iets meer dan een halve dag over voor CO2-vrije energie. Kernenergie levert daarvan 8,5 uur, waterkracht 4 uur. In de periode van zeven dagen en zeven nachten houd je dan nog tweeënhalve uur over: dan komt de energie van de zon en de wind. In die tijd kunnen we de film ‘Titanic’ bekijken. Zonder de slotscène, welteverstaan, want de film duurt net iets langer. Eén procent is weinig.

Of laten we die 1 procent wind- en zonne-energie tastbaar maken door alle energiebronnen een plek te geven in een woonhuis van vijf meter breed en tien meter diep. De woonkamer, de keuken en de gang, plus de ouderslaapkamer én de tweede slaapkamer worden dan ingenomen door steenkool, olie en gas. De ruime badkamer is voor hout en mest, die ze vooral in armere en opkomende landen nog als energiebron gebruiken. De bescheiden babykamer is voor kernenergie, de wc is voor waterkrachtcentrales. Waar zitten zon en wind? Die zitten samen in de meterkast.

© Idris van Heffen | Studio Iedman

Typische jubelberichten

Dat is niet de indruk die we krijgen, vandaar de veel hogere schattingen bij de quizvraag. Er is al jarenlang zoveel aandacht voor duurzame bronnen, hun nut, hun potentieel en hun groei, dat het lijkt alsof ze in de energiemix al een flink aandeel innemen dat razendsnel toeneemt. Het klinkt natuurlijk ook fantastisch met - we pakken eens een typisch jubelbericht - ‘alweer een recordjaar’ waarin de groei van zonne-energie zorgde voor ‘liefst 50 procent’ van de totale toename van elektriciteitsverbruik, zoals het Internationaal Energieagentschap (IEA) meldde over 2016, sprekend van ‘een nieuw tijdperk voor zonne-energie’.

Het zijn mooie, hoopgevende woorden. Maar iedereen met enige kennis van energie weet dat elektriciteit maar zo’n 20 procent beslaat van alle energie; de rest gaat naar warmte, transport en industrie. En iedereen met enige kennis van statistiek weet: als je van ver komt, duurt het heel, heel lang voordat je met zulke groeicijfers de achterstand inloopt. Daarom klinkt de groei van stroom uit zon en wind al jaren achtereen indrukwekkend zonder dat die twee bronnen op de mondiale energiemarkt spelers van enig belang zijn geworden.

Er is nóg een reden waarom zon en wind weliswaar stevige groei laten zien, maar toch amper meer dan 1 procent uitmaken: de vraag naar ándere energiebronnen stijgt evenééns. Zo verzesvoudigde de mondiale productie van windmolens in de afgelopen tien jaar en nam de productie van zonnepanelen in die jaren toe met een factor twintig. Dat is werkelijk spectaculair, maar in dezelfde periode steeg de totale, mondiale energieproductie met zo’n 7 procent. Dat is nauwelijks bij te houden.

Sterker, in absolute zin (geproduceerde energie) neemt ‘fossiel’ elk jaar nog steeds sterker toe dan ‘duurzaam’. Dat leidt tot de sombere constatering dat de wereld helemaal niet bezig is om fossiele brandstoffen af te zweren, maar er juist steeds meer van gebruikt. De wereld is vandaag minstens zo afhankelijk van fossiel als dertig jaar geleden.

Anders gezegd: zon en wind ontgroeien langzaamaan de meterkast in een huis dat een uitdijende aanbouw krijgt.

Flinke klus

Om een nog hogere CO2-uitstoot en meer opwarming van de aarde te voorkomen, is besloten dat die ene procent voor zon en wind veel meer moet worden. De Europese Unie is al langer bezig om deze duurzame energiebronnen te stimuleren. Nu gaat ook het Nederlandse kabinet eindelijk werk maken van een ambitieus klimaatbeleid.

Uit de hoofdlijnen van het Klimaatakkoord blijkt dat de productie van hernieuwbare energie in 2030 vervijfvoudigd moet zijn. Windparken op zee moeten zorgen voor het gros van die groei, de rest komt van zonnepanelen en windmolens op land. In 2050, zo schrijft de overheid op de eigen website, is er ‘bijna geen uitstoot meer van broeikasgassen zoals CO2’ en is er ‘een CO2-arme energievoorziening’.

Dat wordt nog een flinke klus. Er bestaat een model van de historische evolutie van ’s werelds belangrijkste energiebronnen. De maker ervan is Cesare Marchetti, een Italiaanse natuurkundige die in de jaren zeventig werkte bij het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), opgezet om oplossingen te bedenken ter bescherming van het milieu. Marchetti werd gevraagd een ‘eenvoudig en voorspellend’ model te maken voor de mondiale energiemarkt. Op de grafiek die hij uiteindelijk presenteerde, zette hij de periode 1850-2100 op de x-as; Marchetti bevond zich in het midden van zijn tijdschaal. Op de y-as zette hij het procentuele aandeel van een energiebron in de totale energiemix in de wereld, vanaf het moment dat ze 1 procent bereiken.

Nu gaat ook het Nederlandse kabinet eindelijk werk maken van een ambitieus klimaatbeleid

Wat zien we in zijn model? In 1850 was hout nog altijd de belangrijkste energiebron ter wereld, maar van afnemend belang. Hout maakte gestaag ruimte voor steenkool. Zo rond 1880 was steenkool belangrijker geworden dan hout. In die tijd werd ook de basis gelegd voor een derde en een vierde bron: aardolie en aardgas. Veel later volgde kernenergie, die zich in de schets van Marchetti sinds 1975 aandiende als een energiebron die ertoe deed. Energie uit zon en wind worden niet benoemd op het model. Wel tekende Marchetti een stijgende stippellijn, vanaf 2000, voor een nog onbekende bron die in de nieuwe eeuw aan een opmars zou beginnen.

De oliecrisis schopte zijn model in de war. De markt schoot in een schoktoestand en lijkt sindsdien haast bevroren. Maar het werk van Marchetti (en anderen die voorgaande energietransities in kaart hebben gebracht) laat vooral zien dat een nieuwe energiebron de tijd nodig heeft om echt belangrijk te worden. Uit zijn model valt op te maken dat het al gauw zo’n veertig tot vijftig jaar duurt voordat het marktaandeel van een energiebron van 1 naar 10 procent stijgt. Het duurt ongeveer honderd jaar om de helft van de energiemarkt te domineren, nadat die eerste procent is bereikt.

© Idris van Heffen | Studio Iedman

Technische hobbels

De vraag is nu: zal het voor zon en wind heel wat sneller kunnen? Zo’n versnelling is niet zomaar gerealiseerd, hoe hoog de politieke ambities ook reiken. Dat komt vooral door de reële technische hobbels van zonnepanelen en windmolens. Die leveren slechts stroom als de weergoden het zo willen, terwijl er geen grootschalige stroomopslag bestaat voor de momenten dat de zon achter de wolken zit en de wind is gaan liggen.

Gelukkig wordt er hard gewerkt aan allerlei oplossingen, bijvoorbeeld om groene stroom op te slaan in batterijen of waterstof. In optimistische toekomstscenario’s over een duurzame energievoorziening binnen één of twee generaties wordt er soms gemakshalve van uitgegaan dat zulke oplossingen al bestaan. Maar in de echte wereld lopen ze aan tegen immense uitdagingen.

Sinds de commercialisering van de lithium-ion-accu in de vroege jaren negentig zijn er geen noemenswaardige doorbraken geweest. Vele generaties natuurkundigen weten dat het niet zo gemakkelijk is om een batterij te maken die compact, licht, veilig, efficiënt, stabiel en goedkoop is, zonder giftig of brandbaar te zijn, en gemaakt van materialen die ruim voorhanden zijn.

Innovatie kan hard gaan, maar technische en economische hobbels kunnen we niet zomaar wegwensen

Er zit meer potentie in waterstof, maar het heeft een reden dat de in de jaren zeventig al aangekondigde waterstofeconomie nog niet van de grond is gekomen: het kost nog altijd relatief veel energie om waterstof te produceren en om te zetten in elektriciteit. Innovatie kan hard gaan, maar technische en economische hobbels kunnen we niet zomaar wegwensen.

De schaal waarop de versnelling moet gebeuren, is immens. We leven in een wereld met 7,5 miljard mensen die samen elk jaar een economische waarde produceren van 80 biljoen (80.000 miljard) dollar, en daarvoor ruim meer dan 100.000 terawattuur verbruiken en 60 biljoen kilo materialen. Hoe reëel is het om te denken dat er voor al die ontelbare onderliggende processen innovaties bestaan die zich razendsnel zullen ontwikkelen tot volwaardige alternatieven, en dan ook nog op elkaar aansluiten? Zelfs wanneer alternatieven bestaan die bewezen zijn, en die betaalbaar en klaar voor massagebruik zijn, zal zo’n wereld niet zomaar radicaal veranderen.

Geen middel maar doel

De les van Marchetti en anderen is dat de transitie naar duurzame energie uit zon en wind veel tijd vergt. Een beschaving die is gebouwd op fossiele brandstoffen zal die transitie niet gemakkelijk of snel maken.

Betekent dat dan dat we de hoop moeten opgeven en de energietransitie dan maar moeten laten zitten? Geenszins! We zullen anders moeten gaan denken. Nationale ambities klinken mooi, maar zolang er geen internationaal beleid is, zullen overheden hun eigen industrie blijven ontzien en blijven sterk vervuilende sectoren als lucht- en scheepvaart buiten beschouwing.

Vooral zullen we open moeten staan voor andere oplossingen dan zon en wind. Uit de onlangs gepresenteerde scenario’s van het IPCC, het klimaatpanel van de Verenigde Naties, valt op te maken dat kernenergie en CO2 afvangen onontkoombaar zijn als we de mondiale opwarming binnen de perken willen houden. Laten we dus alvast wennen aan het idee dat de weg naar een drastisch lagere CO2-uitstoot in de wereld geplaveid is met oplossingen waarvoor we misschien niet warmlopen.

Dat vereist dat we met ons internationale klimaatbeleid weer duidelijker sturen op het terugdringen van CO2-uitstoot en niet zozeer op het uitbreiden van bepaalde technieken zoals zonnepanelen en windmolens. Reductie van CO2-uitstoot is het doel, duurzame energie is een middel - en waarschijnlijk dus niet eens een heel effectief middel. De dreiging van klimaatverandering is te urgent om te blijven vertrouwen op energiebronnen die simpelweg onvoldoende zijn ontwikkeld om een rol van betekenis te spelen.

Dit is een bewerkt fragment uit het deze week verschenen ‘De energietransitie. Naar een fossielvrije toekomst, maar hoe?’ van journalist Marco Visscher. Nieuw Amsterdam; 144 blz. € 16,99 (e-book € 9,99).

Lees ook:

Zo duurzaam zijn die windmolens niet

Windturbines maken vergt veel metalen en mineralen. Het delven daarvan schaadt mens en milieu. Tijd voor een ‘faire’ molen, vindt ook de windsector zelf.

Geef de energietransitie vleugels

De aanpak van het klimaat wordt pas een succes wanneer de overheid hiervoor innovatief ondernemerschap in al zijn facetten weet te ontketenen, aldus Cees Oudshoorn, algemeen directeur VNO-NCW en MKB-Nederland.

Deel dit artikel

Hoeveel procent van alle energie op de wereld is afkomstig van windmolens en zonnepanelen?

Nu gaat ook het Nederlandse kabinet eindelijk werk maken van een ambitieus klimaatbeleid

Innovatie kan hard gaan, maar technische en economische hobbels kunnen we niet zomaar wegwensen