Energiecrisis in aantocht - Stijgende vraag (Deel 1)

De energieprijzen zijn de laatste maanden een hot topic. Sterke stijgingen in de prijs van aardgas, olie en steenkool doen onder andere onze elektriciteitsfactuur aardig oplopen.


Waar amper bij wordt stilgestaan is het volgende: Energie is vereist voor alles wat we doen. Stijgende energieprijzen zullen leiden tot prijsstijgingen van alle andere goederen.

Het lijkt alsof deze prijsstijgingen uit het niets zijn gekomen. Dat ze niet te voorspellen waren. Na deze reeks te lezen, zal u begrijpen dat het wel te voorspellen was en nog steeds is.


Maak u geen illusies. Dit is een problematiek die zich veel langer zal laten voelen dan enkel komende winter. Dit is een probleem dat de komende jaren frequent onder de aandacht zal gebracht worden. We doen er goed aan om het in eerste instantie goed te begrijpen voor we overgaan tot conclusies en oplossingen.


Vraag: Hoe kunnen we een probleem oplossen als we de oorzaak niet kennen?

Antwoord: Dat kunnen we niet. De huidige oplossingen zijn symptoombestrijding (zij pakken de oorzaak van het probleem niet aan). Bvb. De éénmalige bijdrage voor de armste gezinnen.


Laat u dus niet afleiden door (politieke) discussies die focussen op de korte termijn. Dat is om u de indruk te geven dat er aan oplossingen wordt gewerkt.

La question jambon: Wat is de oorzaak van de stijgende energieprijzen?


De uitleg varieert afhankelijk van aan wie u het vraagt. Een greep uit de meest courante antwoorden:

  • De heropleving van de economie is sterker dan verwacht

  • Er is te weinig hernieuwbare energie

  • De stijgende geldhoeveelheid (inflatie) zorgt ervoor dat alles duurder wordt

  • Koude winter in andere werelddelen zorgt voor grotere vraag

  • Gebrek aan transportmogelijkheden om gas/olie in Europa te krijgen

  • Rusland misbruikt zijn bevoorradingsmonopolie

De kern van de zaak blijft echter onderbelicht terwijl het antwoord vrij eenvoudig is:


Er is een structureel stijgende vraag naar én een structureel dalend aanbod van energie. Zolang dit onevenwicht in stand wordt gehouden, zullen de energieprijzen (en bijgevolg andere prijzen) niet dalen.


In deze reeks gaan we dieper in op:

  1. Waarom onze vraag naar energie steeds stijgt en welke rol de verschillende energiebronnen hierin spelen.

  2. Waarom het energie aanbod daalt.

  3. De gevolgen van een nakende energiecrisis en mogelijke investeringsoverwegingen.


Stijgende vraag naar energie

Vuur

De vraag naar energie stijgt al sinds de ontdekking van het vuur. Vanaf dat moment kon de mens zijn grot verwarmen, voorheen oneetbaar voedsel klaarmaken en eten, vijanden afweren en nog zoveel meer. Dankzij het verbranden van hout kon de oermens zijn levensstandaard drastisch verbeteren. Het liet hen toe om langer te leven en een sterker, gezonder nageslacht voort te brengen. De enige beperking was de hoeveelheid aan hout en de tijd die nodig was om het opnieuw te laten groeien. Een beperking die vandaag zeer actueel is.


Steenkool

Elke nieuwe vorm van energie deed onze welvaart stijgen op een manier die voorheen ondenkbaar was. Met de toepassingen van steenkool slaagde men erin om nog efficiënter grotere ruimtes te verwarmen. Met de ontdekking van de stoommachine kon men steenkool gebruiken om motoren aan te drijven en elektriciteit op te wekken. Het was de start van de industriële revolutie die onze maatschappij volledig zou hertekenen.


Steenkool wordt gebruikt om staal te maken. Hiervoor smelt men +-35% steenkool en +-65% ijzererts samen. Ontginning van steenkool op grote schaal maakte het mogelijk om genoeg staal te produceren dat nodig is voor de uitbouw van onze industrie, kantoorgebouwen, huizen, enz.


No coal, no steel, no bridges

De Westerse wereld is groot geworden dankzij steenkool. Dit zien we op vandaag terug in ontwikkelingslanden die zich uit de armoede willen opwerken. Zij focussen in eerste instantie op het uitbouwen van hun industrie om hun economie op te bouwen en de armste bevolkingslaag van een inkomen te voorzien.


Het grote nadeel van steenkool is luchtverontreiniging. Bij de verbranding komen giftige stoffen vrij die onze lucht verontreinigen. Waar vroeger alles in de lucht werd geblazen, bestaan er vandaag al goede filtertechnieken maar deze oplossingen zijn niet 100% sluitend.


Daarnaast moet steenkool ontgind worden. Terwijl dit voor armere bevolkingsklassen een bron van inkomsten is, gebeurt dit vaak in ethisch twijfelachtige omstandigheden. Denk hierbij aan te lage lonen, onveilige werkomstandigheden, grondverontreiniging, enz.


Olie

Na steenkool kwam olie. Olie bevat meer energie per gewicht dan steenkool. Dit maakt het efficiënter: je hebt minder gewicht nodig om dezelfde energie te genereren. Brandstoffen op basis van olie waren hierdoor ideaal voor transportvoertuigen. Met een beperkte tank brandstof kon je toch grote afstanden overbruggen.


Daarnaast is olie de basisgrondstof voor veel andere producten. Onderstaande afbeelding geeft een eerste indruk van welke producten er allemaal gemaakt worden met olie. Bevat uw pc, laptop of smartphone plastics? - Het antwoord is ja - Dan werd er olie gebruikt om die te maken. (Als hij in China werd gemaakt is de kans groot dat de fabriek op steenkool draait.) De bureaustoel of zetel waarop u zit, het tapijt onder uw voeten, een aspirine tegen hoofdpijn: allemaal gemaakt op basis van olie.



Olie maakt ons comfortabel leven van vandaag mogelijk. Elke liter olie die gebruikt wordt om deze producten te produceren kan niet gebruikt worden om energie te produceren. Het maken van deze producten zelf kost echter ook energie. Wanneer wij meer consumeren, draagt dit rechtstreeks bij aan de vraag naar olie en afgeleide producten.


Net als steenkool is ook olie vervuilend bij verbranding en verwerking. Dit is ook van toepassingen op de brandstoffen afgeleid van olie (Bvb. Diesel). Bij de ontginning zijn er ook risico's voor het milieu. Bij productie op oceanen is dit risico nog groter. Een gekend voorbeeld van hoe dit recent misliep is de ramp met de Deepwater Horizon uit 2010.


Aardgas

Daarnaast is er aardgas, een kleur- en geurloos gas. Aardgas heeft twee grote voordelen ten opzichte van olie: het bevat nog meer energie per gewicht en heeft een schonere verbranding, wat het zeer geschikt maakt om binnenshuis te worden gebruikt. Aardgas werd dan ook snel en massaal geadopteerd als dé brandstof om te koken.



Andere bekende toepassingen zijn: energie opwekken (met lagere vervuiling dan centrales die olie of steenkool als grondstof gebruiken), gebouwen verwarmen, afgeleide producten produceren in tal van industriële processen (Bvb. Kunstmeststoffen, ethaan, butaan, methanol, plastics, geneesmiddelen, enz.).


Bij gas- productie en verbranding is er ook verontreiniging. De verbranding is minder vervuilend dan bij olie of steenkool. Hierdoor wordt het gezien als de 'schoonste' van de fossiele brandstoffen. Bij aardgasproductie wordt er echter meer uitstoot gegeneerd (methaan). Dit wordt amper besproken.


In vergelijking met olie en steenkool is gas moeilijker om te transporteren. Hiervoor is een aangepaste, duurdere infrastructuur nodig. Denk bijvoorbeeld aan de Nord Stream 1 en 2 pijpleidingen van Rusland naar Duitsland. Een laatste nadeel is dat er steeds het risico op explosie bestaat.


Kernenergie

Na de tweede wereldoorlog werd kernenergie geïntroduceerd. Hiervoor wordt uranium gebruikt als grondstof. Na de ontginning van uranium moet het nog verrijkt worden. Dit komt neer op een wijziging van samenstelling van moleculen zodat de gewenste kettingreactie langer kan standhouden. Het uranium voor kerncentrales mag je niet verwarren met uranium voor kernwapens. Wat ze in de wapenindustrie nodig hebben moet nog meer verrijkt worden. Het uranium uit onze kerncentrales kan niet gebruikt worden (zonder verrijking) voor deze doeleinden. Een ruimere uitleg hierover: via dit draadje.


De voordelen van kernenergie waren snel duidelijk: enorm veel energie per gebruikte hoeveelheid brandstof en oppervlakte, amper vervuiling bij opwekking van energie en stroomzekerheid voor 40+ jaar. Hierdoor werden enorm veel kerncentrales gebouwd in de jaren 1960-1990.


Bovendien is er geen gebrek aan uranium, gezien het helemaal niet zeldzaam is in onze aardkorst. Het is op veel plaatsen aanwezig in voldoende hoeveelheden om ontgonnen te kunnen worden. Het nadeel is natuurlijk dat het nog uit de grond moet worden gehaald, wat opnieuw mogelijke verontreiniging met zich meebrengt.


De twee grote nadelen van kernenergie zijn: mogelijke catastrofale gevolgen bij een ramp en het giftig restafval dat oneindig lang bewaard moet worden. Het eerste nadeel werd globaal duidelijk in 1986 bij de kernramp in Tsjernobyl. Voor zij die het Tsjernobyl verhaal niet kennen, kijktip: Link.


Net zoals bij de luchtvaart heeft de sector geleerd uit vroegere fouten en de veiligheidsprotocollen terecht zeer streng gemaakt. Het ontwerp van de nieuwe generatie kerncentrales is erop voorzien dat een meltdown niet meer mogelijk is door zowel menselijke fouten (Tsjernobyl) als bij storingen in het elektrische systeem (Fukushima).


Ondanks het stigma van zeer gevaarlijk te zijn, is kernenergie historisch gezien zeer veilig in vergelijking met andere energiebronnen.



Probleem nummer 2: Het kernafval wordt op vandaag bijna allemaal gestockeerd. Dit in speciaal voorziene gebouwen of in oude, inactieve mijnen. Op vandaag zijn verschillende landen onderzoek aan het doen naar 'nuclear recycling'. Dit is het hergebruiken van radioactief afval als nieuwe energiebron. Een hoopvol project voor de toekomst maar vandaag nog niet commercieel inzetbaar.


Een kanttekening bij het afval is de relatief beperkte hoeveelheid per geproduceerde eenheid energie. Eén pellet, zo groot als een vingertop, geeft dezelfde energie als 149 vaten olie of één ton steenkool. De oppervlakte die nodig is om alles te bewaren, is niet onoverkomelijk. Als het moment er is dat het effectief op commerciële schaal als brandstof kan worden gebruikt, dan wordt deze opslag geherwaardeerd als strategische brandstofreserve.


We associëren kernenergie met enorm grote centrales die veel plaats innemen. Er bestaan echter al kleinere toepassingen die zich ideaal lenen voor kleinere of afgelegen gebieden. Dit is een recente ontwikkeling die steeds meer bijval krijgt vanuit verschillende hoeken. In Rusland wordt dit al toegepast om afgelegen steden te voorzien van warm water.


Volgende aan bod is de groep van hernieuwbare energie: waterkracht, zonne- en windenergie. Ze worden hernieuwbaar genoemd omdat ze geen brandstof vergen eens ze in productie zijn gesteld.


Waterkracht

Waterkracht creëert op vandaag de meeste energie van de drie. Het grote voordeel is dat natuurlijke hoogteverschillen uitgebuit kunnen worden om energie op te wekken. Het water stroomt van hoog naar laag door een turbine. Het draaien van de turbine genereert de energie. Het concept bestaat al meer dan 2000 jaar (watermolens) maar werd pas in de laatste 100 jaar op grotere industriële schaal toegepast.



Source: Tennessee Valley Authority (public domain)

Waterkracht heeft verschillende nadelen. Het eerste nadeel is simpel: we zijn beperkt in de plaatsen waar we het kunnen toepassen. België en Nederland hebben een vlak landschap wat zich niet goed leent om energie op te wekken via waterkracht. Wie hier bijvoorbeeld wel goed op kan inspelen is Nieuw-Zeeland. Hun zuidereiland is voor 99.97% aangedreven op waterkracht. Pech voor ons, niets aan te doen.

Het tweede nadeel is gelijkaardig als die van een kerncentrale: mogelijke catastrofale gevolgen bij een ramp. Ook hier zijn de veiligheidsprotocollen terecht streng. Wanneer de infrastructuur niet meer voldoet (Bvb. Verouderd) moet deze sowieso tijdig vervangen worden om rampen te voorkomen.


Een ander nadeel is dat het bouwen van dit type infrastructuur een grote impact heeft op de omgeving. Enerzijds wordt de natuurlijke waterstroom afgekapt wat een tekort zal veroorzaken stroomafwaarts en gebieden kan doen opdrogen. Anderzijds wordt een volledig gebied onder water geplaatst wat bestaande biotopen vernietigt. Een voorbeeld hiervan uit China: Link.


Het laatste nadeel is dat ze niet altijd gebruikt kunnen worden. Soms is er te weinig water (geen regen of te veel verdamping) en soms is er te veel water na de dam. In beide gevallen kan de dam niet gebruikt worden en bijgevolg wordt er geen energie opgewekt. Voor deze scenario's moet er hoe dan ook een back-up stroombron voorzien worden.



Zonne- en windenergie

Zonne- en windenergie zijn waarschijnlijk het meest gekend bij het grote publiek. We zien ze vaker opduiken in het dagdagelijkse leven en er wordt meer en meer over gesproken in de media. Het grote voordeel is dat ze toelaten om energie uit zon en wind te winnen die anders verloren zou gaan. Er is dus geen continue aanvoer van brandstof nodig.


Daarnaast zijn zonne- en windenergie op kleinere schaal een goede optie. Denk aan windmolens die een lokaal industriepark of afgelegen boerderij van energie voorzien of denk aan de zonnepanelen op uw dak. Afgelegen plaatsen kunnen op deze manier in hun energiebehoefte voorzien worden zonder afhankelijk te zijn van een aansluiting op het energienet.

Net als bij waterkracht is de beschikbaarheid een groot nadeel. Zo hadden wij thuis een zonneboiler die ons voorzag van +-30% van onze warmwaterbehoefte. Dat is mooi, maar er is altijd een alternatieve verwarmingsinstallatie nodig wanneer er onvoldoende zon is. Wij hadden dus een dubbele installatie: zonneboiler en klassieke boiler. Voor een huishouden kan deze kost nog meevallen, maar om dit op grote schaal toe te passen (landsniveau), leidt dit tot enorme investeringen waarvan we op voorhand weten dat ze nooit volledig benut zullen worden.


Dit leidt ook tot extra uitdagingen bij de netbeheerders. Onze elektriciteitsinfrastructuur heeft idealiter een constante toevoer van elektriciteit. De pieken (veel wind en zon) die afgewisseld worden door dalen (geen wind en zon) zorgen voor schommelingen op het net. De netbeheerders proberen de spanning op het net constant te houden, want te grote schommelingen zal leiden tot stroompannes. Deze inspanning bij de netbeheerders creëert extra kosten en dit is onder andere wat we aangerekend krijgen als toeslagen op de elektriciteitsrekening.

Een ander nadeel is dat de meeste stroom wordt gegenereerd op het moment dat er het minste vraag naar is, namelijk overdag. Dan schijnt de zon het meest, maar zijn de meeste mensen ook niet thuis. Ook waait het meer overdag dan 's nachts. Het piekmoment qua elektriciteitsvraag is 's avonds wanneer iedereen thuiskomt: koken, radio/TV/PC aan, auto opladen, warme douche, wasmachine draaien, enz. Idealiter kan de gewonnen energie van overdag opgevangen worden in batterijen (of andere technologie) om dan op het piekmoment te benutten.


De batterijtechnologie evolueert zeer snel, maar kan nog geen antwoord bieden op dit vraagstuk. Vandaag kan een beperkte hoeveelheid energie opgevangen worden, maar dit gaat altijd gepaard met het nodige verlies door conversie. Naast de ontbrekende technologie vormt ook het gebruik van zeldzame metalen hier een beperking. Er zijn op dit moment proefprojecten bezig die batterijen maken op basis van zand: hoopvolle projecten voor de toekomst maar nog niet voor meteen.

Een laatste nadeel van zonne- en windenergie is hun milieu impact, hoe contradictorisch dit ook mag klinken. Zowel naar oppervlaktegebruik, productieproces (materiaal en energie) als impact op de omgeving zijn deze vormen van energie zeer milieubelastend.


Oppervlakte

Zonne- en windenergie eisen grote hoeveelheden aan oppervlakte per geproduceerde eenheid elektriciteit. Niet elke plaats is geschikt (geen wind of zon) en tussen windmolens moet voldoende afstand gerespecteerd worden om de efficiëntie per molen te bewaren. Dit nadeel kan deels beperkt worden als de installaties door nieuwe technieken efficiënter worden, maar deze mogelijke efficiëntiewinsten zijn helaas beperkt door fysische limieten. Voor zij die hier dieper op willen ingaan: windenergie (wet van Betz), zonne-energie (Queisser limiet).

Omgeving

Bij windmolens sterven er vogels en vleermuizen omdat ze in hun habitat of trekroute worden gebouwd. Het zwartkleuren van één van de wieken zou de sterfte toch al met 70% kunnen terugdringen volgens deze studie. Wordt helaas nog niet toegepast. Het geluid en de slagschaduw van de molens kan ook een impact hebben op omwonenden (stress, slaaploosheid, etc.)


Bij zonneparken is een grote oppervlakte nodig om projecten rendabel te maken. In landen met een hoge bevolkingsdichtheid (bvb. België en Nederland) is dit een groot probleem: grond is er al relatief schaarser. Er wordt al gesproken over onteigening van landbouwgronden om er dan zonneparken op te plaatsen. Wat nooit besproken wordt, is dat onze landbouwgronden bij de meest vruchtbare van de wereld zijn. Voor elke hectare landbouwground dat er bij ons verdwijnt, zal er elders in de wereld een grotere oppervlakte ontbost worden om dat gat in de productie op te vullen.


Naast het landbouwlandschap verstoren zonneparken ook bestaande natuurgebieden. Vogelsterfte is ook hier geen uitzondering. Wat de oorzaak exact is, is nog niet geweten. In 2016 deden ze voor het eerst onderzoek hiernaar. Dit toont ook aan hoe weinig we weten van deze technologieën en hun gevolgen op de omgeving.

Productieproces

Het laatste item is volgens ons de grootste hindernis voor zonne- en windenergie om hun groene imago waar te maken.


Windmolens hebben een relatief korte levensduur (20 jaar). Dan moeten ze vervangen worden. Het gebeurt vaak dat ze vroeger nieuwe onderdelen nodig hebben (Bvb. Corrosie wieken door zoute zeelucht). De materialen die vandaag gebruikt worden zijn niet recyclebaar. Deze worden na gebruik op het stort gegooid en begraven. Op termijn wordt er werk gemaakt van recycleerbare materialen maar zover zijn we nog niet.


Landfills worden opgevuld met afgeschreven molenwieken

Het productieproces van zonnepanelen is energie-intensief, meer specifiek: steenkool. De nodige siliconen (visueel: de zwarte platen) worden gewonnen uit kwarts dat gesmolten wordt met steenkool. Daarbij worden ook grote hoeveelheden houtpellets gebruikt. Dit document van Thomas Troszak beschrijft dit proces uitgebreid van begin tot eind.

Een citaat uit de conclusie:

"Based on current world production levels of solar PV, an attempt to replace conventional electricity production with solar PV would require a dramatic increase in the amount of coal and petcoke needed for silicon smelting, along with the increased cutting of vast areas of forest for charcoal and wood chips."

Los vertaald: Als we conventionele elektriciteit wensen te vervangen door zonnepanelen gaan we nood hebben aan dramatisch veel meer steenkool en boskap.


Op vandaag wordt 80% van de zonnepanelen geproduceerd in China, het land dat voor meer dan 65% van de energiebehoefte afhankelijk is van steenkool. Het productieproces creëert veel uitstoot, maar het is aan de andere kant van de wereld. Dit om te benadrukken hoe moeilijk het is om ook landen onderling te vergelijken in uitstoot.


In theorie kan een zonnepaneel 25 jaar gebruikt worden om daarna gerecycleerd te worden. In praktijk worden ze nog niet gerecycleerd en evenmin 25 jaar gebruikt.


In deze tak van de industrie wordt ook gezocht naar alternatieven om de voetafdruk te verminderen (Bvb. Perovskite gebruiken in plaats van siliconen). Maar opnieuw: hoopvolle projecten voor de toekomst maar nog niet voor meteen.


Waterstof

Als voorlaatste hebben we waterstof. Voor een uitgebreide analyse van waterstof verwijs ik graag naar de post van Kristof Custers op de Facebookgroep 'Beleggen'. In dit artikel geven we het iets korter weer zodat de essentie wel duidelijk is maar de vele details u bespaard blijven.


Waterstof komt van nature niet voor op zichzelf. Waterstofatomen binden zichzelf altijd aan andere atomen. Om waterstof in z'n zuivere vorm te krijgen moet het eerst gescheiden worden van de andere atomen. Er zijn vier methoden om waterstof te produceren. De meest milieuvriendelijke productiemethode loopt via een proces genaamd elektrolyse. Het resultaat van dat proces heet men groene waterstof.


Tijdens elektrolyse wordt elektriciteit toegevoegd aan water. Water (H2O) bestaat uit twee waterstofatomen en een zuurstofatoom. Door elektriciteit toe te voegen, wordt water gesplitst naar waterstof en zuurstof. Water (H2O) + elektriciteit = waterstof (H2) + zuurstof (O2).



Wanneer waterstof wordt gebruikt als brandstof, wordt de omgekeerde beweging ingezet: Waterstof gaat zich opnieuw binden aan zuurstof. Tijdens dit proces komt energie vrij. De reststroom hiervan is water. So far so good.


Helaas heeft waterstof een groot nadeel: de energie-efficiëntie, of liever het gebrek eraan. De hoeveelheid energie die vereist is om waterstof te creëren is veel groter dan de energie die vrijkomt bij het verbruik van waterstof. De output aan energie is altijd kleiner dan de input aan energie. Dit kan niet opgelost worden met technologie.


De efficiëntie is afhankelijk van de productiemethode, de finale toepassing en het aantal tussenstappen. Bij elektrische auto’s op basis van waterstof wordt de totale efficiëntie geschat op 25% tot 35%. Je verliest minstens 65% van de oorspronkelijke energie. Deze verliezen doen zich voor bij de verschillende stappen doorheen het proces: elektrolyse, compressie, transport, omzetten van waterstof naar elektriciteit, etc.


Verschil aan energie efficiëntie tussen wagens aangedreven op waterstof of electriciteit

Naast groene waterstof zijn er nog andere productiemethoden die meer uitstoot genereren (blauw, bruin en zwart). Ongeacht de productiemethode, de energie efficiëntie blijft helaas hetzelfde: veel te laag om rendabel te zijn. Hierdoor alleen al zal waterstof geen hoofdrol spelen in de toekomstige elektrificatie.


Bijkomend nadeel voor waterstof is dat er vandaag geen infrastructuur beschikbaar is om het op grote schaal te produceren, te transporteren en op te slaan. Dit uitbouwen zou een enorme hoeveelheid kapitaal vereisen. Dit wordt volgens ons beter geïnvesteerd in technologieën met een hogere efficiëntie.


Biomassa

Als laatste energiebron hebben we biomassa. In principe is het dezelfde als onze eerste energiebron (verbranden van hout). Onder biomassa begrijpen we het verbranden van materialen van dierlijke of plantaardige afkomst. In de praktijk komt dit neer op het verbranden van hout, houtresten, gewassen, landbouwafval, huiselijk afval, etc. Hieronder ziet u de samenstelling van de EU voor 2006, 2016 en een inschatting voor 2020.

Het voordeel van biomassa is dat reststromen toch nog een nut hebben. Denk bijvoorbeeld aan houtresten van zagerijen en meubelmakers of ons huiselijk afval dat in een verbrandingsoven energie opwekt.


Biomassa wordt gecategoriseerd als hernieuwbare energie maar dat is het allerminst. Op kleine schaal kan biomassa interessant zijn als er voldoende reststromen beschikbaar zijn. Onze uitdagingen zijn helaas op grote schaal aan te pakken. Er werd in Europa stevig geïnvesteerd in grote biomassacentrales. Voor deze centrales is er onvoldoende aanvoer van reststromen. Als gevolg wordt er bewust biomassa (geen reststromen) geoogst om te verbranden. In de praktijk komt dit neer op hout waarvoor bossen gekapt worden en gewassen die evengoed door mens of dier geconsumeerd kon worden.


Volledige bossen worden gekapt om te verbranden in centrales. Als dit in het amazonewoud gebeurt, wordt het als ecologische ramp bestempeld. Wij doen het echter in onze eigen buurt en importeren zelfs extra hout en dan wordt het als 'hernieuwbaar' gelabeld. Het idee erachter is dat de bossen terug zullen groeien. Het feit dat dit 30 jaar of meer zal duren wordt meestal niet vermeld.


Daarnaast worden er ook eetbare gewassen gebruikt als input voor biomassacentrales. De meest courante zijn granen, suikerriet, mais, suikerbieten en aardappelen. Dit zijn eveneens geen restromen. Sommige telers produceren specifiek voor biomassacentrales. Uit een EU-rapport (2018) weten we dat er jaarlijks 514 miljoen ton (514.000.000.000 kilo) aan gewassen wordt geteeld voor energieproductie in biomassacentrales.


Dit heeft 2 implicaties: een ethische en een economische met betrekking tot de voedingsprijzen.


Ethische implicatie

Terwijl grote gebieden in de wereld bevoorradingsproblemen m.b.t. voedsel hebben, gaan wij voeding gaan verwerken tot elektriciteit of biodiesel.


Economische implicatie (voedingsprijzen)

Dankzij biomassa worden onze voedingsprijzen nog meer afhankelijk van de olieprijs. Als olie duurder wordt, zal energie uit biomassa relatief goedkoper worden. Bijgevolg zal de vraag naar bio-energie stijgen. Daardoor willen de biomassacentrales meer produceren en hebben ze logischerwijs meer input nodig: hout en gewassen. Kort samengevat: stijgende olieprijzen zal leiden tot stijgende hout-en voedingsprijzen.

Tot zover de context bij de belangrijkste energiebronnen.


Globale trends

Onderstaande grafiek is een weergave van de globale energiemix van 1800 tot op vandaag. Over heel deze periode heeft de vraag naar energie steeds gestegen: Eerst was er een gestage groei van 1800 tot 1900. Daarna een licht versnelde groei tot aan WO2. Na WO2 hebben we 70 jaar van relatieve vrede en technologische vooruitgang gekend wat geleid heeft tot een enorme boom in economische groei, welvaart en verbruik van energie. Het economisch groeiproces tijdens deze periode zou nooit mogelijk geweest zijn zonder de goedkope energie die toen beschikbaar was.



Wat gebeurt er wanneer mensen hun levensstandaard verbeteren?

  • In ontwikkelde landen: kopen van een groter huis, kopen van extra cadeau's voor de (klein)kinderen of partner, met het vliegtuig op reis gaan, een nieuwe hobby proberen, enz.

  • In ontwikkelingslanden: kopen van een eerste huis, voorzien van stromend water of verwarming in de woning, aankopen van medicijnen, koken op gas i.p.v. houtskool, enz.


Er is een duidelijk verschil tussen beide werelden maar één ding hebben ze gemeenschappelijk: Een verbetering van de levensstandaard, ongeacht waar je woont, zal leiden tot een grotere vraag naar energie.

De realiteit is dat er vandaag enorm veel mensen in ontwikkelingslanden zich aan het opwerken zijn uit de armoede naar de middenklasse. Het aantal mensen dat in absolute armoede leeft is stelselmatig aan het dalen. Tegelijk is ook de globale kindersterfte aan het dalen. Positieve evoluties voor de mensheid! Deze positieve evoluties zullen leiden tot een grotere bevolking en dus ook een grotere vraag naar energie.



Kanttekening: In dit soort onderzoek wordt iemand in de middenklasse beschreven als een persoon met huisvesting dat toegang heeft tot stromend water en elektriciteit. In westerse landen zouden we dit niet bestempelen als middenklasse maar voor een groot deel van de wereld klopt deze beschrijving echter wel. Wie interesse heeft in dit type weetjes over wereldwijde trends m.b.t. wereldbevolking, gezondheid, onderwijs, enz. Lees tip: Feitenkennis van Hans Rosling.

Het gros van de nieuwkomers in de middenklasse woont in Azië. Deze regio zal dus meer en meer energie nodig hebben om te voldoen aan al de behoeften van de inwoners.





Op vandaag importeren deze landen al een groot deel van hun benodigde energie. Door de stijgende vraag zullen ze steeds meer energie importeren. Een groot deel hiervan wordt vandaag gekocht bij Rusland, waarvan Europa ook afhankelijk is. Deze stijgende vraag geeft Rusland natuurlijk een comfortabele onderhandelingspositie. Vanuit China werden er duidelijke signalen gestuurd dat de bevoorrading zeker niet in het gedrang mag komen. Begin oktober kopte The Guardian volgend artikel:





De Chinese Communistische Partij (CCP) wil kost wat kost black-outs vermijden. Black-outs fnuiken economische groei en kunnen tot protesten leiden, iets waar ze genoeg ervaring mee hebben om te weten dat ze het kunnen missen als kiespijn.


De andere partij die afhankelijk is van Rusland, Europa, spreekt zich veel minder sterk uit hoe de bevoorrading op peil te houden. Er was sprake van een aanleg van een strategisch gasreserve en extra onderhandelingen met Rusland maar verder bleef het stil.


Dit is de keuze waar Rusland voor staat:

  • Verkopen aan een land dat gelijk welke prijs wil betalen, of

  • verkopen aan de EU die hen internationaal bekritiseert (Bvb. Oekraïne/Krim, Navalny, rol in Syrië, grensconflict Polen/Belarus) en wegzet als een paria?

Zolang ze beide markten kunnen bevoorraden, zullen ze dit doen. Als ze onvoldoende voorraad hebben voor beiden markten, zal China voorrang krijgen. Hier schuilt het risico dat er minder aanbod beschikbaar zal zijn voor de Europese markten. Onderstaande afbeelding geeft een goede indicatie over de schaal van dit risico.





Naast Azië zal, vroeg of laat, ook Afrika een sterkere groeiperiode kennen. De globale vraag naar energie zal dan nog meer toenemen. De Afrikaanse landen gaan, net als de Aziatische, in eerste instantie kijken naar de goedkoopste energiebronnen, en die zijn niet hernieuwbaar: Iets wat ook het IEA (International Energy Agency) niet ontgaan is.



EROI

Een belangrijke indicator die vaak over het hoofd wordt gezien, is de EROI of EROEI (Energy Return on Energy Invested). Vandaag wordt zo goed als altijd verwezen naar de economische haalbaarheid van oplossingen: Haalt ons geïnvesteerde kapitaal een goede return (rendabiliteit kapitaal)?


Er wordt te weinig rekening gehouden met het energie-equivalent: Haalt onze geïnvesteerde energie een goede return (rendabiliteit energie)? Dat is wat EROI weergeeft: hoeveel energie brengt de geïnvesteerde energie op?


Onderstaande grafiek is als volgt te interpreteren:

  • Per 1 eenheid energie dat men investeert in zonnepanelen (Duitsland), krijgt men 3,9 eenheden energie terug.

  • Per 1 eenheid energie dat men investeert in kernenergie, krijgt men 75 eenheden energie terug.

  • De gele kolom slaat op de mogelijkheid om energie op te slaan (Bvb. Batterijen) om op een later moment te gebruiken. Door de verschillende conversies zorgt dit voor een lagere return.

  • CCGT zijn gascentrales (combined cycle gas turbine).


Waarom is dit belangrijk? Doorheen de geschiedenis zijn we er steeds in geslaagd om nieuwe energiebronnen te ontdekken die een hogere EROI hebben dan de voorgangers. Bij elke overgang naar een energiebron met hogere EROI moest er minder energie geïnvesteerd worden om dezelfde output te verkrijgen. Dit liet ons toe om onze economie uit te bouwen. Er was namelijk meer energie beschikbaar voor andere zaken dan energievoorziening: bedrijven, woningen, (openbaar) transport, ziekenzorg, reizen, hobby's, etc. Deze evolutie liet ons toe om zuiniger met energie en grondstoffen om te gaan.


Indien we nu massaal terug de overstap maken naar energiebronnen met een lage EROI, zoals zonnepanelen en windmolens, moet er opnieuw veel meer energie geïnvesteerd worden in onze energievoorziening. Ook als we onze huidige voorziening enkel op peil willen houden. De overstap naar energiebronnen met een lage EROI leidt dus tot een grotere energievraag voor de energievoorziening zelf.


Elke oude centrale (gas, steenkool, nucleair) die wordt vervangen door zonnepanelen of windmolens zal leiden tot een grotere totale vraag naar energie om dezelfde output te bekomen. Als gevolg is er een kleiner resterend energieaanbod voor de andere activiteiten in de samenleving. Wie dieper op de EROI wil ingaan, kan ik deze uiteenzetting van Goehring and Rozencwajg aanraden.


Bevolkingsgroei

Een laatste element is vanzelfsprekend: de bevolkingsgroei. Ieder mens, ongeacht woonplaats of leeftijd, heeft impact op de totale vraag naar energie. Van baby tot hoogbejaard, iedereen heeft nood aan voeding, kledij, warmte, onderdak, etc.


Hoe meer mensen, hoe meer vraag naar energie. De populatiegroei in percentage is al aan het afnemen, maar in totale nummers mogen we nog niet meteen een piek verwachten.



Kort samengevat

De drie grootste redenen waarom de vraag naar energie groeit:

  1. Groeiende wereldbevolking: Meer mensen = meer vraag naar energie

  2. Groeiend aandeel van de bevolking dat zich opwerkt uit armoede naar de middenklasse: minder armoede = meer vraag naar diensten en goederen = meer vraag naar energie

  3. Stijgend gebruik van energiebronnen met een laag rendement van de geïnvesteerde energie = meer vraag naar energie om energievoorziening op peil te houden.


Ga direct naar de volgende artikelen van deze reeks:

119 weergaven0 opmerkingen

Recente blogposts

Alles weergeven