Zo nu en dan laait het debat weer op over een al dan niet haalbare 100% hernieuwbare elektriciteitsvoorziening. Bij de huidige levensstandaard dan wel. Van ons in de rijke landen. Daar zitten namelijk nogal wat haken en ogen aan. Dat moet min of meer vanaf 0 gebouwd worden, (we zitten pas aan het prille begin), met vooralsnog fossiele energie, en daar komt nogal wat bij kijken: zoals vele omzettingen en dus verliezen, opslagsystemen, en nieuwe distributie infrastructuur. Dat is nogal wat , materieel gezien, en ook rekentechnisch een uitdaging.
Een opzienbarende studie was die van 1,5 jaar geleden van het Finse GTK, olv Michaux. [1] Een flink rapport, ca 1000 pagina’s, een zeer uitgebreide studies die ingaat op die uitdaging. En tot de conclusie komt dat het onmogelijk is. In de woorden van de auteur, ietwat onderkoeld:
“It is the author’s opinion, based on the new calculations presented here, that this will likely not go fully to as planned”.
“the power need far exceeds planetary potential. In energy mass and land . And is threatening food production and water availability”
Het rapport bevat een enorme hoeveelheid interessante gegevens, over wind zon, waterstof opslag berekeningen etc, en een van de interessantste is het landbouw hoofdstuk , zeer de moeite waard om te lezen ( in relatie tot biomassa) . Enkele passages:
• 33% of the Earth’s soils are already degraded and over 90% could become degraded by 2050 (FAO 2015a, United Nations 2019).
The University of Sheffield’s Grantham Centre for Sustainable Futures (Cameron & Osborne 2015) has calculated that nearly 33% of the world’s adequate or high-quality food-producing land has been greatly reduced in productivity at a rate that far outstrips the pace of natural processes to replace diminished soil erosion rates from ploughed fields average 10-100 times greater than natural rates of soil formation.
Dat zou je kunnen zien als een variant op EROI, maar dan de SROSI: soil return on soil investment. En dat alleen al laat zien dat snelheid van exploitatie veel te hoog ligt voor het herstelvermogen van het systeem. Hoogstwaarschijnlijk is de wereld ook niet in staat om in 2050 iedereen te voeden, energetisch gezien, het huidige patroon extrapolerend. Mede door de teruglopende kwaliteit van de landbouwgrond.
Met betrekking tot (landbouw-) Bioenergie is eveneens de conclusie dat “ the proposed biofuel production done at a scale large enough to substitute petroleum product consumption far exceeds the planetary environmental capability and is also logistically impractical. The problem is the required volume of biofuel needed vs. the global arable land availability, and the global freshwater availability”
Ook algen productie komt aan bod, maar mede door de negatieve neveneffecten (vooral de vervuilende watercyclus) is dat geen reële optie ( globaal gezien).
Samen met de andere hoofdstukken is dus de conclusie dat het over het geheel bezien, dus niet kan, en we moeten naar een heel ander sociaal model, om binnen de grenzen van het systeem te blijven.
Die conclusie had ik ook al getrokken langs andere weg, de Aarde is ten slotte een eiland, en er komt niets meer bij, maar Michaux heeft dat bottom up dus nog eens uitgebreid doorgerekend.
Ik heb dat uiteraard niet nagerekend, maar het zag er zeer plausibel uit, en ik kon geen grote omissies ontdekken, zaken waarvan ik dacht nu ga je de mist in, of je vergeet zaken. In tegendeel, de focus, die vooral lag vooral op de elektrificatie van aantal belangrijke functies in de samenleving, had in aantal gevallen de materiaalimpact nog niet eens meegenomen, dus het geheel neigt eerder nog naar te positief als te negatief.
Maar er zijn ook andere geluiden. Zoals een internationale studie, (onder leiding overigens van weer Finnen!), die stelt , op basis van een meta analyse van vele studies, dat het wel degelijk kan, een 100% hernieuwbare energievoorziening. [2] En die studie wordt deels gebruikt om de GTK studie te bekritiseren. Welles-Nietes zeg maar.
Ook die studie eens doorgewerkt, maar daarbij doemden wel vele vragen op, en gefronste wenkbrauwen over omissies. Zoals ze overigens zelf al schrijven, zijn er hier en daar zaken niet meegenomen. En waar dat in de GTK studie de conclusie versterkt, is dat hier natuurlijk juist sterk verzwakkend: beweren dat het wel kan, maar hele stukken buiten beschouwing laten: Zoals oa de industrie:
“However, a clear deficit and research gap exist, since a detailed description of the industry sector, i.e. separated major industries such as cement, iron and steel, chemicals, aluminum, pulp and paper, etc., is lacking in almost all cases. Therefore, a full defossilization of the non-energy feedstock demand of the industry sector has not been modelled in global 100% RE analysis”.
Tsja, en dan houdt het snel op natuurlijk, energie en materiaal zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden, geen energie zonder materiaal en vice versa. We hebben geen energieprobleem , maar een materiaalprobleem…
En waar er in deze studie nog wel kort op materialen wordt ingegaan, loopt deze ‘welles’ studie over van optimistische aannames, en worden materiaalproblemen afgeschoven op vinden van alternatieven:
“If copper constraints exist, aluminum, which is typically regarded as a natural and practically unlimited substitute, could be used.”
Zo kan ik het ook: Gewoon negeren dat aluminium 10x meer energie kost in productie dan andere metalen… En waar komt die dan weer vandaan…?
Niet geheel vreemd dat dit soort studies ook altijd uitgaan van CCS: het ondergronds opslaan van CO2. Dat is het probleem niet oplossen, maar het vuil onder het karpet schuiven. Tzt, ooit.
Daarnaast wordt er veel in kosten gerekend, maar geld zegt uiteraard niets over impact of uitputting, het is een artificiële meeteenheid, zonder fysische grondslag..
Overigens is dat leunen op CCS geen wonder, want dat hele hernieuwbare energie systeem moet vooralsnog geproduceerd worden met fossiele brandstoffen, met CO2 emissies dus.
De 100% adepten werpen dan weer tegen dat de overgang naar de fossiele samenleving 200 jaar geleden eerst ook met arbeid en paard en wagen is gecreëerd, om de kolenmijnen te ontginnen en te transporteren, voordat dat gemechaniseerd kon worden, dankzij weer die fossiele energie. Dat zou nu ook weer zo gaan, eerst nog fossiel cq CO2 emissies inzetten voor die omslag.
Maar er is 1 verschil: Dat zou kunnen als we daar wellicht 50 jaar geleden mee begonnen waren, maar inmiddels zijn wel al door het 1,5 graad budget heen, en zou de CO2 uitstoot nu al op 0 moeten zitten. Er is gewoon geen budget en tijd meer. Waar tijd en meer arbeid en paardenkracht geen probleem waren, is meer CO2 emissies, al is het nog maar 20 jaar, nu al desastreus. En dat wel doen onder het mom van latere negatieve uitstoot is wensdenken, is probleem naar de toekomst verschuiven, en gokken.
Ander probleem met de wel 100% studie, is dat er nog vele zaken niet zijn meegenomen, zoals energie voor 5 miljard aardbewoners in niet OECD landen. Onder het mom van te claimen dat die vooral in streken liggen waar een gelijkmatig klimaat is, en dus opslag en seizoensverschillen zich daar vanzelf oplossen. Vergetend dat dat slechts deels klopt, maar dat die landen ook nog eens op ons niveau van ons energiegebruik moeten komen. Want waarom zouden wij alleen zoveel energie ogen claimen?
Ik kom (weer) tot de conclusie dat het niet kan, zeker niet op ons huidig niveau van energiegebruik, en dat voor de hele wereld. Of in de woorden van Michaux:
“In conclusion, this report suggests that replacing the existing fossil fuel powered system (oil, gas, and coal), using renewable technologies, such as solar panels or wind turbines, will not be possible for the entire global human population. There is simply just not enough time, nor resources to do this by the current target set by the World’s most influential nations.”
De belangrijkste conclusies die ik overigens van het GTK rapport meeneem is niet zozeer de cijfers zelf, daar zal best nog wat aan te verbeteren zijn, maar 2 componenten die tegen ons werken: tijd en herhaling: Er is niet genoeg tijd (meer), gezien het volume dat geïmplementeerd moet worden. En de herhaling, dat wil zeggen, het gaat niet om eenmalige installatie, maar regelmatige vervanging van alle elementen in de keten. Niets is eeuwig. Iets wat je nu al ziet: oude windturbines worden al vervangen, en laadpalen zijn al aan hun derde generatie bezig. Iedere paar jaar komt er een beter model, en wordt alles weer vervangen, zie ook de mobiele telefoons, steeds met alle materiaal en energie consequenties van dien..
“What may be required, therefore, is a significant reduction of societal demand for all resources, of all kinds. This implies a very different social contract and a radically different system of governance to what is in place today “
De enige echte oplossing is wederom: verregaande matiging.
