Frans Tmmermans.

Door Robert Lyman en Jay Lehr.

Vertaling: Martien de Wit.

Onder druk van de Verenigde Naties en talrijke radicale milieuorganisaties hebben veel geïndustrialiseerde landen verklaard dat hun beleidsdoel is om het gebruik van fossiele brandstoffen (olie, aardgas en steenkool) geleidelijk af te bouwen en te vervangen door volledig elektrische energiesystemen die worden aangedreven door hernieuwbare energie. Helaas begrijpen de meeste mensen in die landen niet de omvang van de fysieke, economische en sociale veranderingen die een dergelijke overgang met zich mee zou brengen. Wat de omvang van deze uitdaging nog vergroot, is dat veel regeringen hebben verklaard dat deze in bijna alle landen tegen 2050, iets meer dan 27 jaar vanaf nu, moet zijn gerealiseerd. Dit is de zogenaamde ‘decarbonisatie’ of ‘net-zero’ (netto nul) doelstelling.

Veel vooraanstaande deskundigen hebben getracht vanuit een macro-economisch of top-down perspectief de kosten van het bereiken van de netto nul-doelstelling te analyseren. Tot voor kort had echter nog niemand een bottom-up analyse uitgevoerd die de haalbaarheid van de vereiste fysieke veranderingen – de productie van de mineralen, de bouw van de elektriciteitscentrales, de opslagfaciliteiten voor elektriciteit en de bijbehorende transmissie- en distributie-infrastructuur – in kaart probeerde te brengen. Met andere woorden, is net-zero wel mogelijk?

Eind 2021 produceerde een groep onder leiding van Simon Michaux van de Geologische Dienst van Finland een 1000 pagina’s tellende “Beoordeling van de extra capaciteit die elektrische systemen voor alternatieve energie nodig hebben om fossiele brandstoffen volledig te vervangen”[1]. De studie is bijna volledig gericht op het bepalen van de omvang van de fysieke materiële vereisten van de decarbonisatie. Omdat de gegevens voor veel regio’s gebrekkig of niet beschikbaar zijn, zijn in het model berekeningen gebruikt op basis van gegevens over het energieverbruik in 2018 van alleen de Verenigde Staten, de Europese Unie en China.

Belangrijke bevindingen

Het wereldwijde wagenpark telde in 2019 ongeveer 1,416 miljard wegvoertuigen. Hiervan waren slechts 7,2 miljoen elektrische voertuigen (EV). Dus slechts 0,51% van het wegvoertuigenpark waren EV’s en 99,49% van het wereldwijde wagenpark was “nog te vervangen”. Het aantal voertuigen is veel hoger dan in eerdere studies werd geraamd. Het onderstreept de orde van grootte van de taak om het mondiale wagenpark te elektrificeren. Na meer dan 15 jaar aan forse subsidies en toenemende regelgeving ter bevordering van EV, is slechts een half procent van de wegvoertuigen ter wereld volledig elektrisch.

In 2018 werd 84,7% van het wereldwijde primaire energieverbruik gedekt door fossiele brandstoffen, terwijl hernieuwbare energiebronnen (zon, wind, aardwarmte en biobrandstoffen) slechts goed waren voor 4,05% en kernenergie voor 10,1%.

De totale extra jaarlijkse opwekkingscapaciteit voor elektriciteit uit niet-fossiele brandstoffen die nodig zou zijn om de wereld ‘volledig koolstofvrij’ te maken, bedraagt ongeveer 37.671 terawattuur (TWh). Er zouden 221.594 nieuwe elektriciteitscentrales moeten worden gebouwd en in bedrijf gesteld om aan de elektriciteitsbehoeften van een koolstofvrije wereld te voldoen. In de komende 27 jaar zouden gemiddeld meer dan 8.200 centrales per jaar moeten worden gebouwd. In Europa en Noord-Amerika duurt het meestal 12 tot 15 jaar om een nieuwe elektriciteitscentrale te plannen, goed te keuren en te bouwen en voor kerncentrales is dat 20 tot 30 jaar.

Het is waarschijnlijk een schok voor al onze lezers dat de wereld een record steenkoolverbruik heeft bereikt van 2 miljard pond (= 907 miljoen kilo) steenkool in totaal voor alle mannen, vrouwen en kinderen op aarde.

Om dit in context te plaatsen: de totale wereldwijde elektriciteitsvloot bedroeg in 2018 slechts 46.423 centrales. Om aan de energiebehoeften van een volledige decarbonisatie te voldoen, zouden er bijna vijf keer zoveel centrales moeten worden gebouwd als nu; en dat alles in 27 jaar tijd. Alleen al in de Verenigde Staten zouden bijna 16.000 nieuwe centrales nodig zijn.

Om alle huidige (d.w.z. 1,39 miljard) wegvoertuigen voor de korte afstand om te bouwen tot EV’s zou de productie van 65,19 TWh extra batterijen nodig zijn (282,6 miljoen ton lithium-ionbatterijen), en jaarlijks 6.158,4 TWh extra elektriciteit van het elektriciteitsnet om die batterijen op te laden.

In de studie werd ervan uitgegaan dat voertuigen voor langeafstandsvervoer over de weg, het spoorwegnet en zeeschepen door waterstofbrandstofcellen zouden worden aangedreven. Momenteel wordt geen van deze voertuigen door brandstofcellen aangedreven.

In een hybride scenario, dat is gebruikt om de resultaten te vereenvoudigen, zou nog eens 958,6 TWh niet-fossiele brandstoffen nodig zijn ter vervanging van de elektriciteitsproductie op basis van fossiele brandstoffen, de verwarming van gebouwen en de staalproductie. De totale jaarlijkse extra capaciteit voor elektrische energie uit niet-fossiele brandstoffen die aan het mondiale net moet worden toegevoegd, is, zoals eerder opgemerkt, berekend op een “verbazingwekkende” 37.670,6 TWh. We hopen dat u nu hardop lacht, want we hebben veel tijd besteed aan het samenstellen van deze onmogelijke absurditeiten.

De 282,6 miljoen ton lithium alleen al om de 1,39 miljard wegvoertuigen voor de korte afstand van energie te voorzien, overstijgt de huidige wereldwijde lithiumreserves. Bovendien heeft elk van de 1,39 miljard batterijen een nuttige levensduur van slechts 8 tot 10 jaar, volgens schattingen van het Internationaal Energieagentschap. Dus 8-10 jaar na fabricage zouden nieuwe batterijen nodig zijn. Recycling, wanneer dat mogelijk is, zal met aanzienlijke technische kosten en milieuproblemen gepaard gaan. In theorie zijn er wereldwijd voldoende nikkelreserves om in de behoeften aan voertuigaccu’s te voorzien, maar daarvoor zou 48% van de nikkelreserves van 2018 nodig zijn. Er is niet genoeg kobalt in de huidige reserves om aan de vraag te voldoen. Bovendien gaan deze ramingen voorbij aan de behoefte aan lithium, nikkel en kobalt om te voldoen aan andere industriële behoeften aan deze mineralen.

Dan is er nog de kwestie van accu-opslag. Elektriciteit uit zonne- en windenergie is zeer intermitterend, zowel in een 24-uurs cyclus als in een seizoensgebonden context (d.w.z. de piekseizoenen voor zonne- en windenergie verschillen van de piekseizoenen voor de vraag naar elektriciteit). Bijgevolg is een buffer voor vermogensopslag nodig, willen deze opwekkingssystemen op grote schaal en als hoog percentage van de totale opwekkingscapaciteit worden gebruikt. In 2018 was pompaccumulatie bij waterkrachtcentrales goed voor 98% van de wereldwijde stroomopslagcapaciteit, en er zijn geografische beperkingen aan de hoeveelheid pompaccumulatie die kan worden toegevoegd. Voorstanders van decarbonisatie hebben het idee onderschreven dat lithium-ionbatterijbanken de behoefte aan de meeste extra opslag kunnen invullen.

Er is echter een immens probleem. De accu-opslagcapaciteit om de intermitterende aanvoer op 24-uursbasis te matigen zou aan massa 2,82 miljoen ton bedragen. Er zou veel meer nodig zijn om seizoensgebonden tekorten op te vangen. Tot voor kort was de grootste lithium-ionbatterijopslagfaciliteit ter wereld het Hornsdale 100 MW station in Australië, gebouwd voor 90 miljoen Australische dollar (Canadese 80 miljoen dollar). De bulkopslagcapaciteit om de wereld een buffer van vier weken te geven (d.w.z. ruwweg de helft van wat in een groot deel van het noordelijk halfrond nodig is) zou 573,4 TWh bedragen. Daarvoor zouden 5,7 miljoen stations ter grootte van Hornsdale nodig zijn, en de massa lithium-ionbatterijen zou 2,5 miljard ton bedragen. In totaal zou er dus 2,78 miljard ton lithium nodig zijn om het probleem van de intermitterende energievoorziening op te lossen. Dat is vijf keer de wereldwijde nikkelreserves, 11 keer 2018 de wereldwijde kobaltreserves en vier keer de wereldwijde lithiumreserves.

Meer inzicht in de beperkingen van de momenteel beschikbare minerale hulpbronnen kan worden verkregen door de massa van de mineralen die nodig zijn om alle benodigde lithium-ionbatterijen te maken, te vergelijken met de huidige (d.w.z. 2018) niveaus van de jaarlijkse productie van die mineralen. Ik heb dit samengevat in tabel 1.

Tabel 1

Productiejaren van de belangrijkste mineralen voor één generatie voertuigaccu’s

Benodigde metaalmassa

(miljoen ton)

Vereiste aantal jaren

Koper

48,0

2,3

Aluminium

24,0

0,4

Nikkel

42,9

18,7

Kobalt

7,9

56,3

Lithium

6,1

72,1

Grafiet

62,2

66,8

Bron: Geological Survey of Finland,

Uit tabel 1 blijkt dat, met name voor nikkel, kobalt, lithium en grafiet, de huidige wereldproductie in jaren veel hoger ligt dan wat nodig zou zijn om één generatie batterijen te produceren voor een volledig geëlektrificeerd wereldwijd wagenpark.

Hoe lang zou het duren om de productie radicaal te verhogen? Het opsporen en ontwikkelen van nieuwe minerale hulpbronnen verloopt niet volgens een vast of voorspelbaar schema. Zodra de hulpbronnen zijn gevonden, is er meer tijd nodig om mijnen te bouwen en de capaciteit van bestaande mijnen uit te breiden waar dat mogelijk is. Gewoonlijk duurt het in Noord-Amerika minstens 15 jaar om van de ontdekking van mineralen tot de eerste mijnproductie te komen, maar het kan nog veel langer duren als door het verzet van milieu-, inheemse en andere organisaties politieke besluiten worden vertraagd door rechtbanken. Deze overwegingen alleen al trekken de geloofwaardigheid van de huidige ‘netto nul‘-tijdschema’s in twijfel.

Eén scenario onderzocht de haalbaarheid van de vervanging van alle huidige toepassingen van brandstoffen op basis van aardolieproducten door biomassa (d.w.z. bio-ethanol en biodiesel). Dit wordt soms aangeprezen als een manier om de broeikasgasemissies van de luchtvaart sterk te verminderen, aangezien het gewicht en de omvang van batterijen de elektrificatie van commerciële vliegtuigen onhaalbaar maakt. Voor de productie van alle in 2018 benodigde biomassa is naar schatting meer dan 40 miljoen vierkante kilometer landbouwgrond nodig. Dit is meer dan drie en een half keer het huidige wereldlandgebruik om gewassen te verbouwen. Het extra benodigde land, als het mogelijk zou zijn het om te zetten in gewassen, zou leiden tot de bijna volledige ontbossing van de resterende bossen op aarde. Uiteraard zou er geen land meer beschikbaar zijn om voedsel te verbouwen. Alleen al voor de vervanging van de wereldwijde benzinevoorraden door biomassa brandstoffen zou 16 miljoen vierkante kilometer land nodig zijn. Dat is tien keer de hoeveelheid landbouwgrond in de Verenigde Staten. Om alleen het huidige gebruik van vliegtuigbrandstof te vervangen door biobrandstoffen zou 831.000 vierkante kilometer land nodig zijn, ongeveer twee keer de hoeveelheid landbouwgrond in Canada.

Voorstanders van decarbonisatie besteden relatief weinig of geen aandacht aan de gevolgen van de geleidelijke afschaffing van petrochemische meststoffen, herbiciden en pesticiden. Ongeveer 9% van de wereldwijde vraag naar aardgas wordt gebruikt om ammoniak te produceren voor de industriële productie van meststoffen, die op hun beurt van cruciaal belang zijn voor de mondiale voedselproductie. De auteurs van het rapport van de Geological Survey of Finland stellen dat zij “geen levensvatbaar alternatief hebben kunnen vinden voor het gebruik van aardgas bij de productie van petrochemische meststoffen”. Zij bevelen zonder blikken of blozen het gebruik van biologische landbouw aan. Maar zonder moderne meststoffen zou de decarbonisatie de voedselproductie met meer dan 50% verminderen en zouden miljarden mensen honger lijden.

De eindsamenvatting van het rapport bevat de volgende verklaringen:

“Een fundamentele conclusie is dat de vervanging van het bestaande door fossiele brandstoffen aangedreven systeem (olie, gas en kolen) door hernieuwbare technologieën, zoals zonnepanelen of windturbines, voor de wereldbevolking niet mogelijk zal zijn in slechts enkele decennia. Er is gewoon niet de tijd noch zijn er de middelen om dit te doen. Wat wel kan gebeuren is een aanzienlijke vermindering van de maatschappelijke vraag naar alle soorten hulpbronnen. Dit impliceert een heel ander sociaal contract en een heel ander bestuurssysteem dan nu het geval is.”

Commentaar

Robert Lyman.

Dit verslag bevat een schat aan feitelijke informatie over de fysieke vereisten om energie te produceren en de implicaties van het streven om het huidige wereldwijde energiesysteem te veranderen. De cijfers zijn nogal overweldigend en vaak zo groot dat ze voor de gemiddelde persoon onbegrijpelijk zijn. Het rapport voegt ook waardevolle details toe aan ons begrip van de haalbaarheid van decarbonisatie binnen enkele decennia, hoewel het niet toegeeft dat decarbonisatie tegen 2050 volstrekt onmogelijk is. Het is zelfs zo dat de volledige decarbonisatie van de aarde zoveel vergt van de minerale hulpbronnen dat dit op geen enkel moment mogelijk is.

De in het rapport gebruikte bottom-up benadering biedt weliswaar belangrijke inzichten, maar laat ook veel weg dat uit top-down studies naar voren komt. Zo is het ontbreken van commentaar op de economische en politieke beperkingen die van invloed zijn op het koolstofarm maken van de economie een grote tekortkoming van het verslag. Er zijn belangrijke vragen in overvloed. Kan men echt het effect negeren van pogingen van regeringen om consumenten betrouwbare en betaalbare energiebronnen te onthouden? Zou het publiek in democratisch geregeerde landen een overgang naar een centraal gepland en buitengewoon opdringerig politiek systeem steunen? Hoe kan men in principe een beleid rechtvaardigen dat enorme kosten met zich meebrengt, geen ‘klimaat-voordelen’ biedt en de bodemschatten van de aarde uitput met een onvoorstelbare snelheid? Wie zou de kosten dragen – de kosten van het gedwongen gebruik van oneconomische energiebronnen, het verlies aan inkomsten voor landen die fossiele brandstoffen produceren, de gevolgen van de uitputting van hulpbronnen, het verlies van toegang tot de luchtvaart voor passagiers- en vrachtvervoer, enzovoort, enzovoort? Waarom zouden we accepteren dat miljarden mensen moeten verhongeren om “de planeet te redden”?

Jay Lehr.

De slappe conclusie van de studie dat we “een ander sociaal contract en bestuurssysteem nodig hebben dan wat er nu bestaat” is een nauwelijks verhulde ondersteuning van het op groei gerichte, totalitair geïnspireerde manifest dat we hebben gehoord van zowel nuttige idioten als Greta Thunberg als de meer gesofisticeerde en machtige vertegenwoordigers van het World Economic Forum. Zelfs wanneer ze de praktische onmogelijkheid van ‘netto nul‘ documenteren, omarmen voorstanders van decarbonisatie de gruwel van de waarschijnlijke gevolgen ervan.

De essentie van deze hele parodie is dat het uitbannen van fossiele brandstoffen een zekere weg is naar het massaal uitsterven van het leven op aarde.

***

[1] https://tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/42_2021.pdf

Robert Lyman is een econoom met 38 jaar dienst bij de Canadese regering.

Dr. Jay Lehr is Senior Science Analyst bij het CFACT en hij is de auteur van meer dan 1000 tijdschriftartikelen en 36 boeken.

Lees meer uitstekende artikelen op CFACT http://www.cfact.org/

***