Het Financieele Dagblad - Yes we can: voor eeuwig schone energie komt dichterbij

De energiewereld telt veel 'gelovigen'. Correspondent Klaas Broekhuizen volgde tien weken lang college aan Stanford University over nieuwe energiebronnen. Hij wilde informatie zonder 'ruis'. Wat kan er nu al, en wat kan er straks? En wat niet? Het heeft hem een stuk optimistischer gemaakt.

https://fd.nl/weekend/1215807/yes-we-can-voor-eeuwig-schone-energie-komt-dichterbij?utm_source=nieuwsbrief&utm_campaign=fd-ochtendnieuwsbrief&utm_medium=email&utm_content=20170909&s_cid=671

De energiewereld telt veel 'gelovigen'. Correspondent Klaas Broekhuizen volgde tien weken lang college aan Stanford University over nieuwe energiebronnen. Hij wilde informatie zonder 'ruis'. Wat kan er nu al, en wat kan er straks? En wat niet? Het heeft hem een stuk optimistischer gemaakt.

Het komt goed. Al leven we over een jaar of dertig met bijna tien miljard mensen op planeet Aarde, dan nog kunnen we ruimschoots én schoon in onze energie voorzien, ook in de verdere toekomst. Zelfs als we dan allemaal - van Afrika tot Zuid-Oost-Azië - een welvarend leven leiden.

Mijn optimisme is niet uit de lucht gegrepen. De voorbije maanden volgde ik college aan de universiteit van Stanford, in Palo Alto. Tien weken lang, drie keer per week, dook ik met zo'n dertig studenten de ondergrondse repeteerruimte van concertzaal Dinkelspielin, telkens een klein uur.

Onderwerp: de (technologische) kansen en grenzen van alle energievormen. Alle energie-aspecten komen - met veel wis- en natuurkunde die ik de lezer zal besparen - aan de orde: van de beperkingen van windmolens (irritante monotone ruis, dode vogels) tot de veiligheid van kerncentrales en de droom van kernfusie.

Zeeuwse wiskundige

De hoogleraren Tony Kovscek, een chemisch ingenieur die al ruim twintig jaar doceert aan Stanford, en Margot Gerritsen, een Zeeuwse wiskundige die in 1996 promoveerde op Stanford en er vijf jaar later terugkeerde als hoogleraar, staan voor een diverse groep. De ene student is net gestart op Stanford, de andere werkt aan zijn masteropleiding.

Een van de eerste boodschappen die ik meekrijg is: het kan! Met de huidige techniek kan zonne-energie rond 2050 wel tot vier keer de vraag naar energie leveren. Schone energie uit wind, waterkracht, getijden en aardwarmte en hernieuwbare energie uit biomassa komen daar nog eens bij. Dus vrijwel alle energiezorgen kunnen bij deze het raam uit. Nee, niet allemaal. De distributie van al die energie naar alle uithoeken van de aarde vraagt bijvoorbeeld nog wat aandacht.

Ik volg het college uit nieuwsgierigheid naar de wijze van doceren aan een topuniversiteit als Stanford en, vooral, uit nieuwsgierigheid naar een goed, volledig en wetenschappelijk verhaal over onze energietoekomst. Ik zoek het 'verhaal zonder ruis'.

Gelovigen

De energiewereld telt veel gelovigen in bepaalde vormen van energie en de belangen zijn immens. Zo woedt in de VS de discussie over de vraag of er niet te snel afscheid genomen wordt van steenkool. President Donald Trump benadrukt voortdurend dat er banen verdwijnen door kolencentrales te sluiten. Kovscek nuanceert dat. De feiten: nu al werken er in de VS meer dan twee keer zoveel mensen in de zonne-industrie (365.000) als in de kolensector.

De feiten brengen Kovscek ook tot een 'droog' verhaal over kernenergie. Hij begrijpt dat het controversieel is, maar een ramp als die in Tsjernobyl kan nu bijvoorbeeld niet meer voorkomen. Alle reactoren in de wereld zijn nu verpakt in een gebouw van versterkt staal en lood. De feiten laten ook zien dat nucleaire energie in vergelijking met andere bronnen weinig doden heeft veroorzaakt. Alles afwegende is zijn conclusie: ‘Ik denk dat het altijd goed is een nucleaire optie te hebben.’

Voorlopig is daar ook nog een economische reden voor, laten de cijfers zien. De opslag van wind- en zonne-energie maakt deze twee nog niet echt concurrerend ten opzichte van bijvoorbeeld gas. De andere hernieuwbare alternatieven om perioden zonder zon of wind op te vangen zullen bij de huidige stand van de techniek in 2050 nog niet voldoende leveren, en dus zijn kerncentrales - of een paar relatief schone gascentrales - nodig. Tussen nu en 2050 zullen er vermoedelijk nog grote technische doorbraken volgen, die bijvoorbeeld opslag van hernieuwbare energie veel goedkoper maken. Echter, een wetenschapper kan niet uitgaan van vermoedens.

Kabels van 3000 kilometer

Er kunnen op lange termijn wellicht ook dikke kabels worden gelegd tussen Nederland en de Sahara om 3000 kilometer verderop de elektriciteit uit zonne-energie op te halen. Het klinkt vreemd, maar iets vergelijkbaars gebeurt nu al tussen het zonovergoten Californië en de noordwestelijke, vaak door regen geplaagde staat Washington en het nog wat verder gelegen westen van Canada. Dat is een afstand van 2000 kilometer.

Nederland

Zon kan in Nederland in de verdere toekomst een essentiële rol spelen, volgens onderzoeksinstituut ECN in Petten. De opbrengst kan in 2050 vijftig maal zo hoog zijn als nu, wat overeenkomt met de huidige vraag naar elektriciteit.

Voeg daar wind op land en vooral ook zee bij en de twee samen kunnen genoeg elektriciteit opwekken om aan het grootste deel van de vraag van 2050 te voldoen. Die elektriciteit kan ook worden omgezet in warmte en brandstoffen om bij te dragen aan het overige energieverbruik. Op 80 meter hoogte is de meest stabiele wind, vandaar de gigantische installaties, bij voorkeur op zee.

Waterkracht is niets voor het vlakke vaderland en getijdenenergie komt nog nergens van de grond. Aardwarmte of geothermie is echter in Nederland zeker een groeidiamantje en biomassa kan ook een groter deel van de mix worden.

Heeft het overaanbod van gas Nederland lui gemaakt voor de transitie naar hernieuwbare energie (slechts 6% nu)? Margot Gerritsen: ‘Nederland is zeker niet lui op het gebied van energie. Er is veel innovatie en gas is de schoonste fossiele brandstof. Maar nu is het wel tijd om meer te doen aan hernieuwbare energie. Zo’n transitie loopt, ook vanwege allerlei belangen, in het begin altijd moeilijk. Maar Nederland heeft voldoende technische kennis om sterk bij te dragen.’

Voor alle duidelijkheid: in de berekeningen van hoogleraren Kovscek en Gerritsen kan de wereld in 2050 op zon, wind, waterkracht, aardwarmte en biomassa draaien. Het is echter nog in geen enkel recent wetenschappelijk scenario de verwachting. Ook niet in de diverse scenario's van het internationaal gerespecteerde onderzoekscentrum uit Petten, ECN. De zeer kapitaalintensieve energiesector transformeert nu eenmaal niet zo snel.

Er is bovendien nog voor zeker honderd jaar genoeg olie, gas en kolen, en veel landen zullen voorlopig om diverse redenen vasthouden aan kernenergie. Zon en wind maken alles wel schoner en goedkoper, en met politieke steun zullen ze zeker marktaandeel winnen, ten koste van de grootste milieuvervuilers: kolen en olie.

Wensdroom

Tijdens het eerste college wordt Nobelprijswinnaar Richard Smalley, beroemd door nanotech, aangehaald. Hij zei al in 1996, bij het aanvaarden van die prijs: als er voldoende energie is, kunnen we alle wereldproblemen, van gebrek aan water en voedsel tot terrorisme, veel eenvoudiger oplossen. Dit is vanzelfsprekend geen feit, maar een mooie, op logica gebaseerde wensdroom.

In de tien weken na het eerste college ben ik door de presentatie van de feiten de energietoekomst voor mijn en de komende generaties met vertrouwen tegemoet gaan zien. Ruim dertig jaar verder kijken is weinigen gegeven.

De transitie kost wel veel tijd en geld en zal geopolitiek ook wel wat losmaken. Maar het zijn allemaal investeringen in een schonere en uiteindelijk ook goedkopere energietoekomst. En het zijn investeringen waar een breed politiek draagvlak voor is. Dat draagvlak is te danken aan de nuchtere feiten.

Karakteristieken per energiebron

Zon

Schoon. Genoeg aanbod, maar niet 24/7. Inclusief opslag nu nog niet concurrerend met bijvoorbeeld gas

Wind

Schoon. Genoeg maar instabiel aanbod. Lawaai (subjectief) en horizonvervuiling (subjectief). Vergt veel ruimte maar kan goed op zee. Inclusief opslag nog duur

Aardwarmte

Schoon. Uiterst stabiel. Niet overal beschikbaar (ook niet op 10 km diepte). forse investering in 3-10 jaar terugverdiend. Vergt nauwelijks ruimte. Kan warmte en elektriciteit geven

Kernenergie

Geen emissies van CO₂,. Vergt weinig ruimte. Zeer stabiel. Controversieel; radioactief afval blijft lang een risico

Waterkracht/hydro

Geen emissies. Vrij stabiel aanbod. Kan alleen in bergachtig gebied. Zeker groeikansen voor China, Rusland, Afrika en Zuid-Amerika. Kan helpen bij irrigatie en waterbeheersing. Kan forse milieuschade aanrichten

Biomassa

Verbranden van hout en (landbouw)afval is relatief schoon. Aanbod blijft komen en is dus een stabiele leverancier. Kan overal in de wereld

Gas

Nog voor een paar eeuwen beschikbaar. Schoner dan olie en kolen maar nog steeds milieuvervuilend. Goedkoop, Goed te vervoeren

Olie

Nog voor zeker een eeuw genoeg. Kan door aanbod alternatieven goedkoop blijven. Goed te transporteren. Milieuvervuilend

Kolen

Zeer milieuvervuilend. Vrij goedkoop. Genoeg aanbod voor lange tijd. Zou met afvangen CO2 nog een tijdje meekunnen