(later annex toegevoegd, vanwege voortgaande discussie, zie onderaan)
Iedereen flirt momenteel met ‘biobased’ bronnen. Niet vreemd natuurlijk, ze groeien vanzelf ( zonne energie), ze leggen CO2 vast, vereisen weinig energie om te verwerken, en zijn veelzijdig. Je kan er mee bouwen, of mee verwarmen, of ‘hoogwaardige’ stoffen mee maken, de biochemistry.
Dat hoogwaardige is trouwens relatief, dat komt doordat ze zgn opgewaardeerd worden, door via veel procesgangen er veel extra energie in te stoppen. Hoogwaardig is dus een misleidende term, ze creëren veel laagwaardige energie. Als het om hoogwaardig gebruik gaat, zijn er betere keuzes, in de zin van (minimale) gecombineerde energie en materiaal inzet voor essentiële functies. Een van die discussie draait om biobrandstoffen waarover het PBL deze week met een rapport kwam. [1]
(Het tijdschrift stedenbouw en architectuur wijdt trouwens deze maand een themanummer aan biobased bouwen) .
De titel van het rapport over biomassa van het PBL, dat afgelopen week verscheen, doet je gelijk al versteld staan: hoe kan een rapport dat de duurzaamheid van biomassa onderzoekt spreken van ‘duurzame biomassa’? Biomassa is niet duurzaam, net min als on-duurzaam. Het is het gebruik dat duurzaamheid bepaalt. En dan nog, wat is de de Nederlandse term duurzaamheid nog waard? Dat is een containerbegrip. Het Engelse sustainable is veel directer. Vandaar dat ik in het Nederlands volhoudbaar prefereer: “Is het gebruik van biomassa als energiebron een volhoudbaar gebruik?”
Hoe goed bedoeld wellicht ook, zo’n titel is toch eigenlijk een brevet van onvermogen, straalt gelijk al een een vooringenomenheid uit: er is duurzame biomassa, alleen welke is de vraag, of zoiets.
Voordat ik op het rapport inga, eerst maar eens even in de basis gekeken hoe dat ook al weer zit met biomassa, en dan met name hout. Ik hou ervan de zaken kernachtig en vrij van bijzaken te beschouwen.(zie ook eerder artikel [2]). En dan is het in wezen een vrij simpel verhaal: als je 1 hectare bos hebt, waar jaarlijks een bepaalde hoeveelheid hout uit voortkomt, waarbij het bos in stand blijft, dan kan je dat hout gebruiken. De boel is in evenwicht. Zo hebben de mensen eeuwenlang, voor de industriële revolutie, van bossen geleefd, en nog, hier en daar. Maar dat is de voorzieningen kant. Het bos als leverancier. Er is ook nog een gebruikskant. Want wat doe je met die jaarlijkse opbrengst? Want je kan er een huis mee bouwen, of je kan het opstoken, om te koken of het huis mee te verwarmen, of om er zelfs elektriciteit mee te maken. In principe, allemaal geen probleem zolang er evenwicht is. Er groeit net zoveel aan, als er gebruikt wordt. En dat geldt in principe dus ook voor de gerelateerde CO2, er is net zoveel vrijgekomen, als er is vastgelegd, budget neutraal dus.
Bedenk wel: als dat hout eerste gebruikt wordt om een huis mee te bouwen, dan is de energiewaarde niet verloren: die is na 100 jaar of zo nog steeds beschikbaar. Eenmaal verbrand, is het weg, heb je er niks meer aan. Maar evengoed, in beide gevallen, zolang degene die het hout gebruikt, net zoveel grond/bos ter beschikking heeft als nodig is om daarin te voorzien, is er niks aan de hand. Wellicht bouwt iemand een wat kleiner huis, en kookt slechts eenpansmaaltijden, en verbrandt het restant om de woning te verwarmen, (hij heeft een heeft wat kouwelijke echtgenote, dat kan), als ie maar niet meer gaat kappen dan er aangroeit.
En in feite, als je die hectare als een eiland ziet waarop iemand neutraal zijn bos beheert, is de aarde ook een vergelijkbaar eiland . Alleen wat groter, maar waarop dezelfde wetmatigheid geldt . Tot zover niks aan de hand. Dus.
Er zijn echter nu een paar bijzondere omstandigheden, zoals: de balans is al lang niet meer neutraal; zo is de beschikkingsverdeling niet helder; de CO2 uitstoot moet niet stabiliseren maar omlaag; en is er competitie met bijv materialen, ook daar moeten we naar gebruik van biomassa toe.
1 de wereld gebruikt veel meer energie als op jaarbasis verantwoordt is, dat wil zeggen, meer als er wordt vastgelegd door het zon-aarde systeem. Fossiel is ook ooit vastgelegd als biomassa. We teren echter in, putten die voorraden uit, en grote nieuwe voorraden worden niet meer gevonden. De erfenis van miljoenen jaren hebben we erdoor gejaagd. Als we nu dus die levensstijl gaan handhaven en daarvoor bossen gaan opstoken om die onbalans in stand te houden, is er geen rekensom nodig om te beseffen dat dat niet goed gaat.
2 Nederland heeft dat hout niet, als een land uit de top 5 van dichtstbevolkte landen. Dat betekent dat je het uit het buitenland moet halen, en dus de niet de beschikking over het beheer hebt. En alle mooi verhalen en certificerings-constructies ten spijt ( de goede niet te na gesproken), dat gaat meestal fout. ( voor wie ze gezien heeft: denk aan de recente tomaten-afleveringen van de keuringsdienst van waarde, hetzelfde verhaal).
3 We moeten naar minder CO2 uitstoot, een status quo is niet voldoende. Dat betekent CO2 uitstoot verminderen en vastleggen, en dat kan met meer bossen, niet met minder of dezelfde hoeveelheid. De redenering dat we bossen verbranden en de CO2 afvangen is een drogredenering: de CO2 lag al vast. Nog afgezien van het feit dat die CO2 afvangen en vastleggen eenzelfde route kent als het kernfusie verhaal. In theorie aardig, maar het zit er niet in.
4 En wellicht de meest onderschatte factor: grondstoffen vergen energie om te bewerken. Zo lang de grondstoffen behoefte groeit, en dat is het vooruitzicht, 4 x zoveel komende decennia volgens een recente oecd studie [3], oa door de transitie naar hernieuwbare energie (technologie) , groeit de energievraag, van welke soort dan ook..
Ook mbt materialen moeten we naar 0-CO2. En de grootste grondstoffen slurper is de bouw. De oplossing daar is om in hout te gaan bouwen: (relatief) weinig energie nodig voor bewerking, en via het hout is de CO2 vastgelegd, waardoor er netto afname van CO2 ontstaat. Dat hout is dan uiteraard niet beschikbaar voor verbranding.
We zouden natuurlijk in beton een staal kunnen blijven bouwen, en daarvoor hout als energiebron kunnen gebruiken, maar dan ontstaat er een dubbele negatieve spiraal: ten eerste zijn we dan het hout aan het opstoken, met op zijn best netto nul CO2 effect. Maar we doen dat om zeer veel energie vretende bouwmaterialen te maken, die substantieel meer houtverbranding vragen dan bouwen in hout. En tevens voor gebouwen zonder restwaarde qua energie.
5 Grootschalig exploiteren van bossen leidt tot monotone bossen, en verlies aan biodiversiteit. In feite zou de hout-aanwinst moeten komen uit natuurlijke bossen. Dat is in deze geglobaliseerde wereld, met zijn onverzadigbare honger naar grondstoffen op dit moment een illusie.
6 CO2 emissie is direct, die is niet uit te smeren over de levensduur van een produkt.
Als je hout uit kaalkap haalt, dan is de emissie direct, de vastlegging is pas over 50 of meer jaren. Daar hebben we vandaag dus niks aan. We verhogen de CO2 uitstoot, op een moment dat deze omlaag moet.
Overigens, hier heb ik steeds hout als meest beeldende ilustratie gebruikt, maar dat geldt in principe voor alle biomassa, massa is massa. (wellicht dat bij wat afvalstromen de balans naar energie kan doorslaan omdat het anders teveel energie vergt om de grondstof weer op te waarderen. Ook dan kan wellicht gewoon teruggeven aan de natuur een betere optie zijn.)
Nu wat betreft het rapport. Dat lijkt juist vast te lopen in de opgetuigde structuren en redeneringen om binnen en geglobaliseerde wereld de stromen te beheren. Er lijkt in rapport vooral veel onduidelijkheid en discussie over systeemgrenzen, definities, en hoe te boekhouden met biomassa, als dat over grenzen heen loopt en in verschillende stappen gaat. Dan wordt de in feite simpele redenatie enorm complex, en dus ontstaat een ondoorzichtige handel en CO2 boekhouding, en een optelsom van deelbelangen.
Het rapport geeft 5 perspectieven waaraan het verbranden van “duurzame biomassa” (.) getoetst wordt, vanuit maatschappelijk perspectief geformuleerd: Te weten met een focus op: ‘Klimaat’; ‘strikt hernieuwbaar’ ; ‘hernieuwbare grondstoffen’; ‘ecologie’; ‘duurzame ontwikkeling’.
Het probleem is dat dit allemaal afgeleide of subjectieve beoordelingskaders zijn. Klimaat is een gevolg; strikt hernieuwbaar een non issue, alles is hernieuwbaar, het is een kwestie van energie en massa inzet gerelateerd aan tijd, hetzelfde geldt voor hernieuwbare grondstoffen, en duurzame ontwikkeling is een containerbegrip, vaag gedefinieerd, met daaronder tientallen subdoelen. Ecologie is de enige die nog enigszins hout snijdt, maar ook die is ondergeschikt aan het enige wat niet behandeld wordt: de fysische balans tussen wat er een systeem ingaat en uitgaat. Uiteraard hangt de potentie daarvan af van lokale ecologische omstandigheden, waarop het systeem volhoudbaar kan bestaan, maar het begint bij de fysisch energetische balans, als die negatief is hoef je al niet verder te kijken, dan teert het systeem in qua potentie.
Zo kom je dus nooit tot ‘een duurzaamheidskader’ voor “duurzame biomassa”. Maar goed, zo stelt het rapport, de SER is hier om advies gevraagd. Benieuwd of die sociaal-economen het fysische kader weten te vinden…
In feite hebben we het onszelf onmogelijk gemaakt om biomassa direct als energie in te zetten. Voor de industriële revolutie was dat gebruikelijk, maar werd de boel in evenwicht gehouden, door gebrek aan hout. Economische groei was mede daardoor zeer gering. [4] Er zijn zelfs beschavingen ten onder gegaan aan gebrek aan hout zoals de Maya’s, door dat vermoedelijk de afstanden tot bossen en dus houtvoorraden te groot werden om ze nog in de gewenste hoeveelheden te kunnen aanvoeren. [5]
Door grootschalig fossiele voorraden in te zetten hebben we enerzijds onze behoeften opgeschroefd ver boven het potentieel hernieuwbaar gebruik van bronnen cq energie uit (incl. materiaal impact daarvan) , en zijn bovendien in een situatie terecht gekomen, die geen status quo meer verlangt, waarin biomassa nog wel een rol zou kunnen spelen, maar een teruggang in CO2 vereist, waardoor er juist eerst CO2 moet worden opgevangen en vastgelegd voordat we weer uitkomen op een niveau zonder dreiging van klimaatdisruptie. Biomassa** verbranden is in dat verband gewoon geen optie.
We zitten natuurlijk wel met een dilemma: waar halen we dan onze energie vandaan: wind en zon wellicht, maar dat doet een enorme aanslag op materialen en de energie daarvoor die dan bijvoorbeeld weer van biomassa moet komen, totdat we wellicht ooit in de toekomst van hightech zon en wind installaties alleen kunnen leven. In die tussen tijd lossen we CO2 niet op, dus moeten we klimaatverandering gaan accepteren, als een erfenis van de afgelopen 150 jaar: op de blaren zitten. Of we moeten nu gelijk in een CO2 lockdown gaan, met andere woorden onze energievraag met 90% of zo terugbrengen. Maar dat zie ik ook niet zo snel gebeuren. Alhoewel, je weet maar nooit, getuige de huidige corona toestand.
**Overigens wordt een ‘duurzame biomassa’ bron consequent buiten beschouwing gelaten: arbeid. Wij als mens zijn ook biomassa, en biomassa die werk kan verzetten. Dat proberen we steeds buiten te sluiten, we gaan liever naar de sportschool energie verspillen… (‘waarom mogen die nog niet open’, wordt er geroepen…).
[1] PBL rapport: ‘Beschikbaarheid en toepassingsmogelijkheden van duurzame biomassa’
*[2] http://ronaldrovers.nl/bio-energie-massa-moet-massa-blijven/
[3] OECD: ‘Global Material Resources Outlook to 2060’
http://www.oecd.org/environment/global-material-resources-outlook-to-2060-9789264307452-en.htm
[4] Growth , From Microorganisms to Megacities , By Vaclav Smil , 2019, https://mitpress.mit.edu/books/growth
Energy and Civilization , A History By Vaclav Smil, 2017, https://mitpress.mit.edu/books/energy-and-civilization
[5] Guns, Germs, and Steel: The Fates of Human Societies , (Civilizations Rise and Fall ) , by Jared Diamond 1997
Annex : Biomassa (-energie) nav publicatie van der Werff, 21 juni 2020
Op de website ‘klimaatveranda’ verscheen een zeer helder en goed stuk van van der Werff, over de biomassa balans op aarde, en de relatie met CO2. In het licht van de bio energie discussie uiteraard, die in alle hevigheid woedt.
Maar dat is niet het hele verhaal, hier en nu anno 2020: Als volgt:
1: Het verhaal klopt geheel als het wereld systeem in balans zou zijn. Dan konden we biomassa op een zorgvuldige manier inzetten , en bleef die balans behouden. Echter, het systeem is niet in balans. Het gaat er niet om of biomassa wat meer of minder uitstoot dan fossiel, het gaat erom dat de uitstoot naar 0 moet. Er moet dus als het ware veel meer vastgelegd worden, om die balans te herstellen.
2: We moeten binnen 10 a 20 jaar drastisch terug in CO2 uitstoot. In dat geval is biomassa geen oplossing:
We kunnen de huidige situatie niet meer veranderen. Dus we redeneren van af nu, we accepteren de situatie zoals ie nu is, op tijdstip t=0 . Maar die heeft dus in de basis een veel te hoge CO2 emissie. Vanaf t=0 gerekend maakt het in principe niet uit of we fossiel verstoken of vervangen door extra biomassa, in beide gevallen is het vastgelegde CO2, cq koolstof, die weer vrij komt . Het verschil zit erin dat via de fossiele weg het miljoenen jaren duurt er die weer is vastgelegd ( als de mens nog wat ruimte laat voor natuurlijke processen) , en in geval biomassa is die tijd veel korter, pak ‘m beet 40 jaar. Maar dat is dus te laat. In Nederland zijn we al in 2025 door ons eerlijk aandeel CO2 emissies voor het 1,5 graad budget heen, en in 2030 voor dat van 2 graden. En dat is zelfs voor het relatief snel compenserende vermogen van biomassa te laat. Er is gewoon geen ruimte voor CO2 emissies meer….! Laat staan dat er genoeg is om sowieso alle fossiel door biomassa te vervangen zoal ook in het artikel wordt aangegeven.
3: we hebben in feite geen energieprobleem. Zonne en daarvan afgeleide windenergie is er meer dan genoeg. Om die te kunnen oogsten , en vast te leggen zijn er echter materialen nodig . En materialen vereisen weer energie om te produceren. Het gebruik van materialen is ons echte probleem. En vooral gebruik van materialen met ene hoog gehalte aan maak-energie, embodied energy, zoals metalen. Om ook dat te beperken is een overgang naar biobased materialen nodig ( en ja je kan wind turbines ook voor een groot deel van hout maken) . Dat geldt niet alleen voor onze energievoorziening, ook de bouw vraagt enorm veel materialen voor een groot deel met een lage maakenergie. Ook daar is een transitie naar biobased materialen nodig ofwel houtbouw. Met als voordeel dat er netto CO2 ontrokken wordt, vanwege het vastleggen ervan. En dat is precies wat nodig is.
De totale bouw behoefte aan materiaal, en dus hout is overigens enorm. Er komen nog 2,5 tot 3 miljard aardbewoners bij de allemaal recht hebben op een woning. Wat simpele berekeningen laten zien dat dat met houten woningen maar amper in te voorzien is, zelfs als ze klein zijn. Laat staan dus dat we dat hout gaan opstoken, dan is de bouw dus gedwongen materialen met een zeer hoge energie-impact te gebruiken, ergo, nog meer biomassa nodig om dat te leveren…
concluderend:
1 Er moet dus feitelijk veel meer aangeplant worden, en na kap behouden en vastgelegd, bijvoorbeeld in gebouwen, om CO2 netto te verminderen.
2 concluderend, goed verhaal, dat geheel opgaat voor een systeem in balans. Helaas, dat zal de eerste decennia niet zo zijn.
