Groen is niet links

Door Eppo Bruins

Iedereen weet dat we moeten 'vergroenen'. Duurzaamheid wordt breed verkondigd door overheden en bedrijven. Maar energiebesparing en groene stroom zijn onderdeel van een veel fundamenteler probleem, te weten een complexere combinatie van schaarse middelen: als je het een probeert op te lossen, kom je in de knel met het ander. Wie houdt het systeem als geheel in de gaten? Hoever kunnen we de aarde uitputten en wanneer gaat het mis? Of zijn we dat punt al voorbij? Hieronder de harde feiten, of: waarom groen niets te maken heeft met links.

In een ver verleden waren goud en koper de enige metalen die door de mensheid werden gebruikt. Deze metalen waren weliswaar zeldzaam maar niet schaars omdat ze alleen voor versiering gebruikt werden. Met de ontdekking van het veel hardere brons, een mengsel van o.a. koper en tin, kwamen gereedschappen, wapens en bepantsering binnen handbereik. Voor het produceren en bewerken van dat brons waren hout en houtskool nodig waardoor hout schaars werd in sommige delen van Europa. Met het winnen van ijzer uit ijzererts, vanaf 1000 jaar voor onze jaartelling, kwam een overvloedige voorraad hard metaal beschikbaar. Hoewel het erts overvloedig aanwezig was, leidde de bewerking ervan tot een nog grotere vraag naar hout en daarmee tot verdere ontbossing. Drieduizend jaar leefde de mens van ijzer en hout en zo groeide de welvaart in Europa totdat in de negentiende eeuw de laatste oerbossen in Europa waren verdwenen. Het continent was leeggeroofd.[i]

Schaarste verandert verhoudingen
De ontbossing van Europa zou het einde van de welvaart in Europa betekend kunnen hebben omdat hout nodig is om metaal te bewerken, producten te maken en welvaart te creëren. Maar schaarste verandert verhoudingen, creëert markten en opent alternatieven: het was juist de schaarste aan hout die het rendabel maakte om vanaf de middeleeuwen steenkool te gaan delven. In de oudheid, bij de Romeinen, was al bekend dat steenkool als brandstof te gebruiken was, maar omdat hout toen nog veel gemakkelijker te krijgen was gebruikte men liever dat om aan warmte-energie te komen. Steenkool werd alleen gebruikt als het dicht aan de oppervlakte lag en goedkoop te delven was. Toen in middeleeuws Europa de houtvoorraad slonk werd het economisch interessant om de productie van dieper liggende steenkool op te pakken en werden nieuwe mijnen aangelegd. Engeland was in de dertiende eeuw het eerste land waarin, vanwege de schaarste aan hout, de steenkoolwinning een betrekkelijk grote omvang aannam. Het verbreken van de relatie tussen levend (bijvoorbeeld hout) en niet-levend (bijvoorbeeld metaal) materiaal maakte een ongekende, exponentiële groei mogelijk in het gebruik van alle materialen. In het midden van de achttiende eeuw kende de mensheid minder dan tien metalen. Nu zitten er alleen al in computerchips meer dan zestig elementen.

Een gevaarlijk eenmalig experiment
In de afgelopen twee eeuwen is het gelukt om de winning en productie van materialen - en de bekende reserves - te laten meegroeien met de economische en bevolkingsgroei. Die groei is mogelijk gemaakt door de winning van fossiele brandstoffen, eerst Europese steenkool en later olie en gas vanuit de hele wereld. Maar kool, olie en gas kunnen maar één keer gewonnen worden; ze groeien niet aan zoals bomen en planten (biotische materialen) wel doen binnen een of enkele generaties. En zo zijn we beland in 2014, na ruim een eeuw van spotgoedkope warmte en energie: nog steeds kost de productie en het transport van een liter olie minder dan die van een liter melk. 90% van alle energie die wordt geproduceerd is tegenwoordig afkomstig van de omzetting van zonlicht door groene planten of micro-organismen. En 98% daarvan is fossiel: 350 tot 100 miljoen jaar oud. We zijn dus bezig met een gevaarlijk, eenmalig experiment: We leven op dit moment in precies die paar honderd jaar dat we de wereldwijde voorraad fossiele brandstoffen er in één keer doorheen branden. De introductie van duurzame vormen van energie is dus onontkoombaar.

Denk dieper: Energie = materiaal
De discussie rondom duurzaamheid beperkt zich veelal tot de opwekking van 'schone' of 'groene' energie. Eenieder is zich inmiddels wel bewust dat onze maatschappij ooit een serieuze transitie moet maken van fossiele naar niet-fossiele energiebronnen zoals bijvoorbeeld zon, wind en organische materialen (biomassa). Uit bovenstaande geschiedschrijving kan worden geconcludeerd dat de omslag naar niet-fossiele energiebronnen pas zal plaatsvinden bij voldoende schaarste: als het winnen van olie en gas niet meer economisch rendabel is. Voorspellingen over de hoeveelheid rendabel te exploiteren reserves lopen zo uiteen (van enkele tientallen tot enkele honderden jaren) dat velen de 'technologie-optimistische bril' opzetten: we 'engineeren' ons wel uit de problemen. Langzaam komt echter het besef dat energie niet het probleem is: het gaat om de combinatie van energie en materialen, net zoals in voorbije eeuwen hout (energie) nodig was om ijzer (materialen) te bewerken. Een globale, systemische kijk op energie en materialen is daarom nodig. Het woord 'systemisch' wordt meestal gebruikt in de psychologie en de geneeskunde; het betekent dat verschijnselen gezien worden binnen de context waarin ze zich tonen en in relatie tot de geschiedenis waarmee ze samenhangen. Zo hangt energie samen met materialen - en alle materialen die we winnen uit de aarde kunnen we maar één keer uit de aarde halen.

Zeldzame metalen
Een paar voorbeelden van de relatie tussen energie en materialen: om schone, niet-fossiele energie op te wekken hebben we onder andere zonnepanelen nodig en windmolens. Voor zonnecellen is hoge kwaliteit silicium nodig. De plekken op aarde waar we hoge-kwaliteit silicium vinden worden steeds schaarser en het kost veel energie om silicium tot hoge kwaliteit op te werken. Om zonnecellen een hoger rendement te geven, worden slimme materialen toegevoegd: deze lanthanides zijn zeldzame aardmetalen, die in lage concentratie als bijproduct van delfstoffen worden gevonden in (voornamelijk Chinese) mijnen. Voor de magneten van windmolens[ii] is neodymium nodig (dat voor 90% afkomstig is uit China). Voor de warmteregeling in energiezuinige verlichting, hard disks en brandstof-injectoren is dysprosium nodig; voor sensoren en beeldschermen is terbium nodig.

Kortom: een economie gebaseerd op lokale, slim opgewekte, duurzame energie is kritisch afhankelijk van zeldzame materialen.[iii] Naast de genoemde zeldzame aardmetalen zal een duurzame energieopwekking leiden tot een toename in vraag naar nikkel, molybdeen, uranium, zilver, aluminium en koper voor brandstofcellen, elektromotoren, windturbines, waterstofleidingen, zonnepanelen, enzovoort.

Dubbele uitdaging
Louter een transitie van fossiele naar niet-fossiele brandstoffen is als ambitie dus volstrekt onvoldoende. Het opwekken van niet-fossiele energie leidt ook tot de uitputting van de aarde (is dus niet duurzaam) en bovendien leidt het tot een economie die volledig afhankelijk zal zijn van China en enkele andere (instabiele) landen waar zeldzame materialen worden gedolven. Al jaren zien we de prijzen van alle kritische materialen sterk stijgen. Het delven zal steeds duurder worden en de bijproducten (de benodigde slimme materialen) zullen steeds moeilijker verkrijgbaar worden. Bovendien zal de interne economie van China groeien en daarmee de behoefte tot exporteren afnemen.

Maar zelfs een systemische kijk op energie en materialen is te smal en onvoldoende om het stelsel aan schaarsten en afhankelijkheden volledig te doorzien: ook voedsel en schoon zoet water moeten in dit systeem worden beschouwd als schaarse materialen. Als het onze ambitie is om welvaart mogelijk te maken voor een wereldbevolking van 10 miljard mensen, zonder de grenzen te overschrijden van wat onze planeet aankan, dan zien we een dubbele uitdaging: het aantal wereldburgers stijgt én hun welvaartsniveau stijgt. Zelfs als het lukt om evenveel welvaart per persoon te creëren met steeds minder energie en grondstoffen, stijgt het verbruik verder door het groeiend aantal mensen.

Energie = materiaal = voedsel = water
Wie de feiten op een rij zet, ziet dat we met een race bezig zijn die onmogelijk valt te winnen. De gemakkelijk te delven metaalertsen en industriële mineralen zijn inmiddels schaars geworden terwijl de vraag ernaar blijft stijgen. We zullen derhalve steeds meer energie en steeds meer aardoppervlak nodig hebben om voldoende materialen van voldoende zuiverheid te winnen. De benodigde hoeveelheid energie zal moeten worden opgewekt met steeds schaarser (en dus duurder) wordende fossiele brandstoffen. Om voldoende en betaalbare brandstof te hebben, zijn meer biotische grondstoffen nodig zoals hout, algen en andere biomassa. Een groeiende vraag naar biotische materialen betekent dat de landbouwproductie fors moet stijgen, wat ook een groot beslag zal gaan leggen op het landoppervlak en daarnaast op de voorraden schoon, zoet water. Schoon, zoet water is schaars en zal daarnaast moeten worden gebruikt als drinkwater voor een steeds groter wordende wereldbevolking. Door toegenomen waterverbruik zullen ecosystemen worden aangetast. Diersoorten zullen versneld uitsterven en de aarde zal kwetsbaarder worden voor het ingrijpen van de mens. Ecosystemen zullen niet of minder snel herstellen, waardoor biotische materialen steeds minder voorradig zullen zijn: het equivalent van de ontbossing uit de middeleeuwen, maar dan wereldwijd. Het systeem als geheel (energie, grondstoffen, voedsel, zoet water) moet beschouwd worden als één globaal systeem van samenhangende schaarsten.[iv]

Een onmogelijke race
Tussen nu en 2050 zal het aantal inwoners van grote steden verdubbelen. Stelt u zich eens voor: alle steden die nu bestaan, moeten we de komende 35 jaar nóg eens bouwen! En dat moet op hetzelfde stukje land waar nu landbouw wordt bedreven om monden te voeden en biomassa te produceren. Tegelijk hebben al die steden infrastructuur nodig: wegen, riolen, tunnels, gebouwen. Naast materiaal is energie nodig om dit te bouwen. Op dit moment komt al een-derde van het wereldwijde energieverbruik van de industrie om cement, chemicaliën, pulp, papier of aluminium te maken - en nu kan dat allemaal nog dankzij de spotgoedkope olie!

Tot nu toe konden we ons altijd weer uit de problemen 'engineeren' omdat de schaarste lokaal was: is er voedselschaarste in Europa, dan koloniseren we de Amerika's. Is het hout op in Europa, dan kappen we het oerwoud in Indonesië. Is er te weinig arbeidskracht in Zuid-Amerika, dan 'importeren' we dat uit Afrika. Is de olie op in het Midden-Oosten, dan halen we het uit de arctische zone. Altijd verschoof het machtigste en rijkste deel van de wereld het probleem naar een ander continent. Met toenemende welvaart, verschuivende machtsverhoudingen, open informatiestromen en gelijkwaardige technologieontwikkeling over de gehele planeet kan het probleem niet langer worden verschoven: we komen onontkoombaar aan de randen van wat de planeet aan kan. Op korte of langere termijn - waarschijnlijk op korte.

De grenzen van de planeet
Wees bewust dat deze conclusie geheel onafhankelijk is van de omvang van de oliereserves, van de hoeveelheid CO2 die we in de atmosfeer pompen of van de manier van energieopwekking. Alleen al uit de goed voorspelbare toenemende welvaart en toenemende wereldbevolking volgt dat het eenmalige experiment hier stopt. Een gedurfde studie van een grote groep wetenschappers heeft een geloofwaardige set van planetaire grenzen gedefinieerd, die niet mogen worden overschreden.[v] Hoewel er grote onzekerheden op sommige criteria zitten, is de tendens wel duidelijk: op diverse criteria zijn we al over de grens heen van wat de aarde aan kan.

Tot voor kort was onze belangrijkste vraag: voor hoeveel jaar is er nog olie en gas? Nu blijkt dat die vraag irrelevant is. Als we 10 miljard aardbewoners in 2050 zo welvarend zullen laten leven als wij in Europa nu gewend zijn, en we doen dat op basis van een fossiele economie en het bekende grondstoffenverbruik, dan zal de natuur op aarde vernietigd zijn. En op dit moment is het niet mogelijk om alle aardbewoners dezelfde welvaart te bieden zonder fossiele brandstoffen te gebruiken.

Radicale transities zijn nodig: rol van de politiek
Een volledig duurzame maatschappij heeft drie radicale transities nodig:

  1. Van fossiele brandstoffen naar duurzame energieprocessen.
  2. Van lineaire materiaalstromen naar een economie met circulaire materiaalstromen
  3. Van exploitatie van natuur naar bescherming van natuur

1. Naar duurzame energieprocessen
De eerste stap naar een oplossing ligt in het beter gebruiken van bestaande technologie: recycling, proces-optimalisatie, energiebesparing, ontwerpen volgens het principe 'afval is grondstof', en het vervangen van zeldzame materialen door overvloedige materialen waar dat mogelijk is. Daar waar bestaande technologie beter kan worden ingezet is het nodig dat de politiek alle barrières weghaalt om dat mogelijk te maken. Net als bij de banken wordt bij de productie van energie en materialen nu ingezet op korte termijn winstmaximalisatie zonder lange termijn investeringen. Er is een concentratie van macht waarbij winsten worden geprivatiseerd en verliezen worden gesocialiseerd.  Producenten van energie en materialen zouden de werkelijke kosten moeten dragen van de volledige cirkel: van winning, naar transport, naar verbruik, naar recycling (en de energiekosten daarvan) én van het herstellen van de natuurschade die gedurende die cirkel ontstaat. Omdat de werkelijke schade niet wordt gedragen door degenen die profiteren, is in 'het westen' weggooien van gebruikte materialen nog steeds de goedkoopste oplossing en vindt hyperconsumptie plaats.

2. Investeren in wetenschap
De tweede stap is dat we serieus gaan investeren in nog niet bestaande technologie, oftewel in wetenschap. Er bestaat mijns inziens geen urgenter probleem dan de beschreven combinatie van schaarsten en de groeiende wereldbevolking. Wetenschapsfinanciering, innovatieregelingen en energiesubsidies zouden zich moeten richten op het creëren van een 100% circulaire economie op een afgesproken, gefixeerde termijn. Nederland zou een gidsland kunnen zijn: een voorbeeld van hoe een dichtbevolkt, sterk verstedelijkt land een zelfvoorzienende en duurzame economie kan opbouwen. We hebben nog voor 30 à 40 jaar gas om deze transitie financieel mogelijk te maken met behoud van welvaart. We hebben een nieuwe generatie nodig die onze manier van leven op z'n kop zet en een route ontwerpt naar een maatschappij met volledig circulaire materiaalstromen, zodat Nederland en Europa zelfvoorzienend kunnen zijn op regionaal niveau. Ik zie daarin een speciale taak voor wetenschap en wetenschappers.

3. Gedragsverandering
De derde stap is het creëren van gedragsverandering. Veel van de noodzakelijke gedragsverandering zit al in de eerste stap: als we de werkelijke kosten neerleggen bij degene die profiteert, dan is het direct niet meer rendabel om varkens naar Italië te vervoeren om ze daar te slachten, om hout uit Canada te vervoeren als bijstook voor onze energiecentrales, of om hoogwaardig afval te dumpen op vuilnisbelten in Afrika. Lokale productie, verwerking en recycling zijn nodig zonder veel materiaal te vervoeren. Daarnaast is echter ook gedragsverandering nodig bij de burgers: zijn wij bereid soberder te leven als we daarmee de planeet bewoonbaar houden?

Gunnen we andere continenten het welvaartsniveau zoals wij dat hadden in de tachtiger jaren en zijn wij bereid om daarnaar terug te gaan? Eén keer per jaar op vakantie, op de fiets naar het werk, minder vaak vlees, meer betalen voor groente en eieren, minder airconditioning, je kleding laten repareren en hergebruiken. Er zijn aanwijzingen dat de ecologische footprint van de Europeaan zo rond de tachtiger jaren een kritische grens is overgegaan. Als alle wereldburgers gaan leven zoals wij in 2014 doen, zal de aarde te klein zijn. Gunnen wij de ander iets meer en zijn wij bereid een stapje terug te doen? Zijn wij bereid te leven in een wereld waar genoeg ook werkelijk genoeg is?


Samenvatting

  • Nederland kan een gidsland worden in het vormen van een circulaire economie. De overheid zou een ambitieuze groen-agenda moeten introduceren met strenge regelgeving omtrent integrale beprijzing van energie, grondstofgebruik, milieudruk, afval en recyclingkosten.
  • Om de combinatie aan schaarsten het hoofd te bieden zal flink moeten worden geïnvesteerd in wetenschap en nieuwe technologie
  • We kunnen ons niet uit de problemen 'engineeren': naast innovatie is gedragsverandering nodig.
  • Europa en Nederland moeten zelfvoorzienend worden op regionaal niveau vanwege de huidige en toekomstige geopolitieke veranderingen die samenhangen met schaarsten.

 


Dr. Eppo Bruins is directeur van Technologiestichting STW en hoofdredacteur van DenkWijzer. Daarnaast is hij lid van diverse adviescommissies en Raden van Toezicht zoals van de TKI Biobased Economy.

 


[i] De wetenschappelijke feiten en beschouwing worden onderbouwd in onder andere de volgende voortreffelijke publicaties: René Kleijn, Materials and energy: a story of linkages (diss.), Universiteit Leiden (2012), en: The Hague Centre for Strategic Studies & TNO, Resources for our Future: Key Issues and Best Practices in Resource Efficiency, , Amsterdam University Press (2013)

 

[ii] Door de variabiliteit in wind en de grootschaligheid van weerfenomenen is windenergie niet geschikt voor lokale, duurzame energieopwekking. In een mix van oplossingen kan wind wel een (beperkte) rol hebben.

[iii]Jeremy Rifkin, De derde industriele revolutie: naar een transformatie van economie en samenleving. Amsterdam: Nieuw Amsterdam 2014.

[iv] [2] T.E. Graedel & E. van der Voet, Linkages of Sustainability, MIT Press, Cambridge (2010); D.H. Meadows et al., The Limits to Growth, Universe Books, New York (1972)

[v] Rockstrom et al. (2009), Nature 461 (7263):472-475