Is een volledige omslag naar gezonde energie mogelijk? - Alexandra Lybaert

Om de klimaatopwarming te beperken tot 2° Celsius tegen 2100 moet volgens klimaatexperten de uitstoot van broeikasgassen helemaal geëlimineerd zijn tegen 2100. 80% van die uitstoot komt door de verbranding van fossiele brandstoffen. De opwekking van energie is goed voor ongeveer twee derde van alle broeikasgassen geproduceerd door menselijke activiteit, en is daarmee verreweg de grootste bron van uitstoot.
labels
Opinie
Aansturen van de 'opinie' teaser o.a. op de home pagina en 'opinie' weergave op een detail artikel. Deze tag zorgt er ook voor het automatisch aanvullen van de 'opinie' overzichtspagina

Alexandra Lybaert is burgerlijk natuurkundig ingenieur, MBA en master in de E-business. Ze is spreker en lector Gezond Transport.

Bill Gates en andere miljardairs hebben bij de opening van klimaattop COP21 in Parijs aangekondigd massaal te investeren in de zoektocht en versnelde implementatie van bestaande en vooral nieuwe energiebronnen die geen koolstof uitstoten. Volgens hen zullen alleen investeringen in baanbrekende innovaties het probleem op een wereldwijde schaal kunnen oplossen; want vandaag wordt amper 5% van de wereldenergie door hernieuwbare energie gegenereerd en vindt men veel te duur. Volgens hen zijn nieuwe doorbraken nodig in de opslag van energie om voor 100% naar hernieuwbare energie te kunnen overschakelen en moeten nieuwe energiebronnen gevonden worden om schoner en goedkoper energie te produceren.

Wat zijn de knelpunten in het onderzoek naar hernieuwbare energie?

De vraag is of het onderzoek zich moet richten op alle hernieuwbare energie of enkel naar nieuwe gezonde energievormen en energie-efficiëntie. De term hernieuwbare energie is immers misleidend want niet alle hernieuwbare energie is gezond voor de planeet en voor de mensen.

Zo is een pelletkachel bijvoorbeeld minder vervuilend dan een open haard, maar ze stoot nog steeds 150 keer meer roet uit dan een aardgasboiler. En roet is ook een broeikasgas. Daarom spreek ik bij voorkeur over de categorie van gezonde energie.

Volgens Bill Gates en de andere miljardairs die de breakthrough energy coalitie hebben opgericht zijn de grootste knelpunten risicokapitaal, de snelheid waarmee nieuwe technologieën in de markt geïntroduceerd worden en de lange terugverdientijden.

Volgens mij is het grootste knelpunt niet het onderzoek en de ontwikkeling maar het geïntegreerd denken. De gezondste energie is nog altijd energie die je niet verbruikt. En bovendien moet men kijken naar de volledige ketting.

Een auto laten rijden op CO2 en water - zogenaamde e-diesel - zoals Audi wil doen, lijkt op het eerste gezicht een goede zaak voor de planeet en voor de mens. Maar in werkelijkheid heb je vandaag nog steeds energie nodig om de CO2 uit de lucht te halen en om er met water via de aanmaak van waterstof, kunstmatige diesel mee te maken. Bovendien komt bij de verbranding van die kunstmatige diesel die CO2 weer vrij en blijft die dieseluitstoot op de weg ongeveer even ongezond voor de mens als gewone diesel. “Hernieuwbare & kunstmatige brandstoffen” zijn dus slechts een manier om diesel en andere brandstoffen kunstmatig langer in leven te houden. Ook zonnecellen en windmolens zijn deels met fossiele energie gemaakt.

Waarin investeren we best het eerst?

De grootste efficiënties kunnen volgens mij gehaald worden door de vervuiling ten gevolge van het verbranden van brandstof voor transport (diesel, benzine, gecomprimeerd aardgas (CNG genoemd)), biobrandstoffen en kunstmatige brandstoffen) zo veel mogelijk te beperken. Want bij elk verbrandingsproces komen naast CO2 ook andere gassen vrij die ook het klimaat direct of indirect opwarmen en ongezond zijn. Dat kan het beste door het transport helemaal overbodig te maken (vb. thuiswerken, lokaal produceren), door de voertuigen zo efficiënt mogelijk te maken en zo efficiënt mogelijk te gebruiken (vb. carsharing, ridesharing) en door over te schakelen op gezonde energie, zoals elektriciteit en waterstof. Daarbij dient men natuurlijk wel de elektriciteit en de waterstof zo efficiënt mogelijk aan te maken mét gezonde energie.

Onze voertuigen zijn de laatste jaren steeds obeser geworden. De eerste Mini woog 617 kg en weegt nu bijna het dubbele, 1146 kg. Zelfs een Tesla weegt nog steeds 2 ton om 1 persoon van 75 kg te vervoeren. Er is een spectaculaire vooruitgang geboekt in lichte en supersterke vezels. Die kunnen ingezet worden voor voertuigen. Hoe minder de voertuigen wegen, hoe minder ballast ze moeten vervoeren. Daar ligt een enorme kans voor efficiëntie. Door voertuigen lichter te maken creëer je immers een sneeuwbaleffect. Je hebt namelijk minder energie nodig om ze te verplaatsen en ook minder energie nodig om de brandstof te maken en te vervoeren. En mogelijk heb je minder energie nodig om die ultra lichte voertuigen te maken.

Hoe ver staan we met het opslaan van energie?

Niet zover. Er is nog een lange weg te gaan. De winnaar van de batterijen is momenteel lithium-ion. Die heeft nog steeds een relatief korte levensduur, is zwaar en ook aan het batterijmanagementsysteem kan nog heel veel verbeterd worden. Ter vergelijking: volgens Bill Gates levert steenkool 37 keer meer energie per kilogram dan de beste lithium-ionbatterijen die vandaag beschikbaar zijn. En benzine 60 keer meer.

Combineer dat met de obesitas van onze wagens en je begrijpt meteen waarom de huidige generatie batterij elektrische wagens nog steeds een beperkte range heeft. Maar zelfs zonder technische doorbraken op vlak van batterijtechnologie kan men vandaag al spectaculaire verbeteringen realiseren.

Er komen bovendien nieuwe technologieën op de markt zoals lithium-ijzer-fosfaat- en flowbatterijen, die een veel langere levensduur zouden hebben.

Op grote schaal hebben we voorlopig ook nog geen betaalbaar alternatief gevonden voor de waterspaarbekkens. Op het ogenblik dat er te veel stroom is, pompt men het water omhoog, als je de stroom nodig hebt stroomt het water weer naar beneden en wekt daarbij stroom op. In België en in andere landen heeft men onderzocht of men een kunstmatig energie-eiland in de zee kon aanleggen, waarbij het water een 10-tal meter hoog gepompt zou worden maar men heeft toch gekozen voor een uitbreiding van de watervallen van Coo.

Maar er zijn ook wetenschappers aan het werken aan echte breakthrough technologieën. In Engeland bijvoorbeeld beweert de universiteit van Glasgow een manier gevonden te hebben om waterstof op te slaan in een veilige sponsachtige vloeistof zonder bijkomende energie. Die waterstof zou je dan weer kunnen vrijgeven met behulp van een goedkope katalysator. Dit zou de opslag en het transport van waterstof veel gemakkelijker en goedkoper maken.

Andere wetenschappers zijn dan weer aan het onderzoeken of ze waterstof kunnen aanmaken met bacteriën, zodat we zelfs geen zonne-, wind- of getijdenenergie meer nodig hebben om waterstof aan te maken.

Moeten we eerder investeren in kleinschalige projecten?

Niet alle lobbygroepen zijn gebaat bij een snelle en volledige omschakeling naar gezonde energie. Dit zal een enorme aanpassing vragen van de bestaande spelers in de olie-, gas-, automobiel- en elektriciteitsindustrie en er zullen ook nieuwe spelers bijkomen. Vaak is technologische vernieuwing sneller in kleine bedrijven.

Neem nu bijvoorbeeld het internet van energie. Veel kleine bedrijfjes zijn aan het kijken of ze in plaats van één atol-eiland, vele kleine energie-schiereilandjes zouden kunnen maken en de batterijen van de auto’s zouden kunnen gebruiken als opslag van energie of zelfs als gedistribueerde energiecentrales.

Een leuk voorbeeld is te zien in dit filmpje. Deze woonboot in Amsterdam wekt stroom op via zonnepanelen. Als er te veel stroom wordt geproduceerd, bijvoorbeeld op de middag, wordt die opgeslagen in de batterij van een klein elektrisch shuttlebootje. Die stroom wordt gebruikt om het shuttlebootje gezond en stil te laten rondvaren maar ook om bijvoorbeeld ‘s avonds het schip te voeden met stroom uit het shuttlebootje.

Dat wil men nu ook gaan doen op grotere schaal. Hierbij wil men volledige wijken bijna autonoom in hun stroom- en warmtevoorziening laten voorzien. Als het ene gebouw stroom opwekt, kan een buur daarvan gebruik maken en vice versa, of die kan opgeslagen worden in een elektrische deelauto. Ook wordt steeds meer gekeken hoe men warmte- en stroomnetten, en vraag en aanbod op mekaar kan afstemmen, waarbij steeds het decentraal opwekken van gezonde energie centraal staat. Deze kleinschalige projecten bieden het voordeel dat ze sneller en met minder middelen kunnen gebeuren dan bijvoorbeeld het netwerk upgraden of nieuwe centrales bijbouwen.

Hoe zit het met de doorbraak van nieuwe technologiën op de markt?

Een ontwikkeling die economisch beter en gezonder is en beter voor de planeet breekt altijd door. Er zullen zeker nog doorbraken volgen in het verhogen van de efficiëntie van zonnepanelen en in het goedkoper of milieuvriendelijker maken van de productie ervan. Maar ook op het vlak van de omvormers valt nog veel te winnen.

Vaak vragen radicale ontwikkelingen mega-investeringen maar nadien zijn de voordelen megagroot. Neem bijvoorbeeld de omschakeling van een dieselpark naar een elektrisch/waterstof wagenpark. Mits men de investering kan “voorfinancieren” zijn er niets dan voordelen. Om beloftevolle ontwikkelingen dus sneller in de markt te zetten zouden fondsen ter beschikking gesteld kunnen worden van bedrijven. Bijvoorbeeld de overheid zou een soort obligaties kunnen uitgeven met een vast rendement dat hoger is dan een spaarboekje om daarmee projecten zoals de vergroening en het gezonder maken van het wagenpark inclusief gezonde energievoorziening, via bijvoorbeeld zonnepanelen, van bedrijven te co-financieren.

Is subsidiëring van hernieuwbare energie nodig en hoe vermijden we oversubsidiëring?

De subsidiëring van gezonde energie is nodig omdat fossiele brandstoffen rechtstreeks en onrechtstreeks gesubsidieerd worden. Het langer openhouden van kerncentrales is daar een voorbeeld van. Als men de reële kosten van fossiele brandstoffen en kernenergie aan de maatschappij en aan de consument zou doorrekenen, zou er geen probleem zijn en dan krijgt de ongezonde energie zijn reële prijs. In Engeland heeft men in de nasleep van het dieselgate-schandaal berekend dat elke liter diesel de Engelse staat 2,58 pond kost aan gezondheidskosten en milieu-impact. Maar ook benzine en CNG (gecomprimeerd aardgas) gaan niet vrijuit en leveren een bijdrage aan het ozongat en de klimaatopwarming.

Het voorbeeld van Bill Gates en de andere miljardairs om samen met overheden fundamenteel onderzoek – de facto – te subsidiëren, is zeer zinvol. De risico’s zijn immers groot en de terugverdientijden lang. Vaak loopt het echter mis bij het implementeren van nieuwe technologieën. We zien wel dat ze marktrijp zijn maar het ontbreekt aan middelen om ze grootschalig te produceren en commercialiseren. Dit is het moment waarop veel technologieën geëxporteerd worden naar bijvoorbeeld China. Nadien importeert men deze technologieën terug via subsidies.

In plaats van de eindgebruiker te subsidiëren, zoals men nu ook doet met de elektrische auto en de laadpalen, kan men dus beter onderzoek en ontwikkeling subsidiëren. Want door de eindgebruiker te subsidiëren riskeert men om de winstmarges van de producent langere tijd kunstmatig hoog te houden. Dat is bijvoorbeeld gebeurd bij de zonnepanelen.

Is een volledige overschakeling op hernieuwbare energie wel mogelijk?

Tijdens expedities op de Zuidpool is men er al in geslaagd om zich voor 100% van eigen gezonde energiebronnen te voorzien. Slimme energienetwerken en energieschiereilanden helpen ook. Of dat op grote schaal ook kan hangt er vanaf op welke termijn we kijken. Door onze industrie, gebouwen en transport veel efficiënter te maken en door slimmer met de beschikbare middelen om te gaan, bijvoorbeeld via autodelen, ritdelen en gebundelde logistiek, zal de behoefte aan energie lokaal enorm dalen. Het wordt wel een grote uitdaging om staalfabrieken en cementfabrieken gezond te maken, maar misschien bieden nieuwe materialen wel een antwoord.

Of je de energie die je dan nog nodig hebt helemaal kan invullen met bestaande gezonde hernieuwbare energie en nieuwe gezonde energiebronnen zal sterk verschillen per regio en of je eventueel bereid bent om comfort in te boeten. In regio’s zoals België waar er grote verschillen zijn tussen de energieproductie in de zomer en de winter is het immers moeilijker. Het hangt ook af van de technologische doorbraken die er ongetwijfeld in de komende jaren aan zullen komen.

Het valt moeilijk te zeggen op welke gebieden de doorbraken zich zullen situeren. Dat is ook de reden dat Bill Gates en de andere miljardairs zeer breed investeren. Gelukkig kunnen we met de oplossingen die vandaag voorhanden zijn al zeer ver geraken, de globale opwarming beperken mits we die snel uitrollen en de lokale luchtkwaliteit enorm verbeteren.

Ik acht het dan ook realistisch dat we in 2050 volledig olie- en koolvrij kunnen zijn en dan daarna stelselmatig onze behoefte aan gas en biobrandstoffen kunnen afbouwen. Ik ben dus optimistisch en geloof dat de wereld tegen 2100 100% op gezonde energie moet en kan draaien en er efficiënt mee zal omgaan daar er alleen maar voordelen zijn.

VRT NWS wil op vrtnws.be een bijdrage leveren aan het maatschappelijk debat over actuele thema’s. Omdat we het belangrijk vinden om verschillende stemmen en meningen te horen publiceren we regelmatig opinieteksten. Elke auteur schrijft in eigen naam of in die van zijn vereniging. Zij zijn verantwoordelijk voor de inhoud van de tekst. Wilt u graag zelf een opiniestuk publiceren, contacteer dan VRT NWS via moderator@vrt.be.