Gastartikel van Friso Sikkema, PhD. physical chemistry – energy – chlor-alkali – chemicals – membranes. Dit artikel verscheen eerder op de website van Clintel
Wij hebben een “inconvenient truth” die we in ogenschouw moeten nemen en dat is de volgende: de “energietransitie” zoals die in Europa wordt genoemd, is niet aan de orde.
Dat is nogal een bewering en verdient toelichting. Er zijn twee basispijlers waarop onze toekomstige energiebehoefte volgens de gevestigde ‘groene’ beweging zou moeten rusten. Helaas zijn beiden zwaar gelimiteerd in hun bruikbaarheid.
Fig. 1 Het prinses Amalia windpark in de Noordzee. Dit park produceert gemiddeld gedurende het jaar ongeveer net zoveel energie als het schip in figuur 2 (48MW).
De eerste pijler is energie-efficiëntie.
Klinkt als een goed plan, nietwaar? Gebruik gewoon dezelfde energiebronnen als voorheen, maar efficiënter. Een mooie doelstelling, maar op een gegeven moment is de koek op. Je hebt altijd energie nodig. Mijn nieuwbouw huis (2018) met muren zo dik als een bunker gebruikt toch echt nog steeds aardgas. Een A+++ koelkast gebruikt nog altijd elektriciteit, en mijn wasmachine ook. Voor bijna alle installaties die energie verbruiken geldt dit, van i-Phones tot zeeschepen. Die zijn allemaal zuiniger geworden, maar de rek is eruit.
Een daarbij komend (negatief) effect is dat als de energie-efficiëntie toeneemt, de vraag naar het product of de dienst toeneemt, waardoor de besparingen teniet worden gedaan.
Bijvoorbeeld: Als ik een vliegtuig zou kunnen bouwen dat het brandstofverbruik halveert, zal de vraag naar vliegreizen toenemen. Dit staat bekend als de paradox van Jevons en is overal ter wereld al vele malen bevestigd. Het blijkt dat Nissan LEAF-eigenaren (elektrische auto) meer dan 50% extra kilometers per jaar (16.588 km) rijden dan het Europese gemiddelde van 10.816 km.
De productie van staal kost nu veel minder energie (lees: kolen, dus veel CO2) dan 50 jaar geleden, dus staal is goedkoop (400 euro per ton staalplaat), dus neemt de vraag toe, wordt er meer staal gemaakt en bespaar je uiteindelijk niks.
Als we dan ook nog eens bedenken dat er in landen als Nigeria, Cambodja, India en Peru miljarden mensen zijn die zich een slag in de rondte werken om zich die wasmachine, koelkast en brommer te kunnen veroorloven, en dat is hun goed recht, is het niet verbazingwekkend dat de energiebehoefte van de mensheid een constante sterke stijging laat zien. Zie figuur 5 onderaan.
De tweede pijler is hernieuwbare energie: zonnepanelen en windturbines.
Dat klinkt ook als een mooi plan; installeer gewoon een paar zonnepanelen en windturbines, en voilà, we hebben onze energiebehoefte verschoven van fossiele brandstoffen naar zonne- en windenergie.
Helaas heeft duurzame energie enkele zeer ernstige en onoverkomelijke problemen:
- Het percentage van de tijd dat de hernieuwbare bronnen hun “typeplaatje” vermogen produceren is erg laag.
Zonne-energie in Duitsland, het braafste jongetje van de klas als het gaat om groene energie, produceert slechts 11% van de tijd het nominale vermogen gemiddeld per jaar. Dit betekent dat er je 89% van de tijd een back-up nodig hebt, in de praktijk aardgas. Deze 11% wordt veroorzaakt door de Noordelijke ligging van Duitsland, en de grote kans op bewolking. Hoe zuidelijker, hoe beter, maar meer dan ongeveer 20% (Arizona, USA) zit er niet in.
Een voorbeeld: Ik installeer op mijn dak voor één kilowatt aan zonnepanelen (vier stuks). Als die het hele jaar door elektriciteit zouden produceren zou er maar liefst 8760 kWh worden geproduceerd, meer dan genoeg voor een flink huishouden. Echter, de panelen produceren in werkelijkheid slechts ongeveer 970 kWh gedurende het jaar, oftewel 11 procent van 8760.
Voor wind zijn de cijfers iets beter, maar blijven toch steken tussen de 25% voor turbines aan land, tot ongeveer 40% (tegenwoordig ook 50%) voor turbines op zee. Er is dus altijd een back-up nodig. Ook moet er rekening gehouden worden met de extra materialen die benodigd zijn voor een windturbine op zee, zoals bijvoorbeeld zeer zware stalen fundamenten, onderzeese kabels, transformator stations op zee, en de zeer grote schepen die nodig zijn voor de installatie. Zie onder. Al deze installaties worden geproduceerd met enorme investeringen in energie en dus een forse CO2-uitstoot.
Fig.2 Het gigantische transformatorstation BORWIN-3, welke op zee de elektriciteit verzamelt van een aantal windturbines en vervolgens naar land transporteert, op weg naar de installatie op zee. Lees verder