Bron: Center for Environmental Research and Earth Sciences.

Vertaling: Jan Smelik.

Er is een reden om zwaar gesubsidieerde wind- en zonne-energie niet te steunen: ze werken gewoon niet als zinvolle energiebronnen; dat hebben ze nooit gedaan en zullen ze ook nooit doen.

Een team van Ierse en Amerikaanse onderzoekers heeft een uitgebreid onderzoek uitgevoerd om uit te leggen waarom elke dollar die wordt besteed aan het stimuleren van chaotisch intermitterende wind- en zonne-energie met belastinggeld, weer een andere dollar is die wordt verspild.

Verrassende wetenschap – Er bestaat niet zoiets als schone energie

Een nauwgezette nieuwe beoordeling, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Energies, uitgevoerd door een team van Ierse en Amerikaanse onderzoekers, waaronder CERES-onderzoekers, roept verrassende en verontrustende vragen op over de haalbaarheid en de milieueffecten van de overgang naar hernieuwbare energiebronnen.

De bezorgdheid over de klimaatverandering heeft geleid tot massale investeringen in nieuw “groene-energiebeleid” dat erop gericht is de uitstoot van broeikasgassen en andere milieueffecten van de fossiele-brandstofindustrie te verminderen.

De wereld heeft in de acht jaar van 2011 tot en met 2018 wereldwijd 3.660 miljard dollar uitgegeven aan klimaatveranderingsprojecten. In totaal werd 55% van dit bedrag besteed aan zonne- en windenergie, terwijl slechts 5% werd besteed aan de aanpassing aan de gevolgen van extreme weersomstandigheden.

Verrassende milieueffecten

De onderzoekers ontdekten dat hernieuwbare energiebronnen soms bijdragen aan problemen die ze moeten oplossen. Zo is uit een reeks internationale studies gebleken dat zowel wind- als zonne-energieparken zelf de oorzaak zijn van de lokale klimaatverandering.

Windparken verhogen de temperatuur van de bodem eronder en door deze opwarming komen er meer kooldioxide in de bodem terecht. Ironisch genoeg leidt windenergie dus weliswaar tot een gedeeltelijke vermindering van de menselijke “koolstofuitstoot”, maar ook tot een toename van de “koolstofuitstoot” uit natuurlijke bronnen.

Foto’s die twee verschillende soorten “kielzog-effect” laten zien bij offshore-windmolenparken voor de kust van Denemarken. (a) Foto van Christian Steiness toont het wake effect van koude vochtige lucht die over een warmer zeeoppervlak stroomt, aangepast aan figuur 2 van Hasager et al. (2013), gereproduceerd onder Creative Commons copyright licentie CC BY 3.0. (b) Foto van Bel Air Aviation Denmark – Helicopter Services toont het zogende effect van warme vochtige lucht die over een koeler zeeoppervlak stroomt, aangepast uit Figuur 2 van Hasager et al. (2017). Gereproduceerd onder Creative Commons copyright licentie CC BY 4.0.

Negatieve gevolgen voor het milieu

Groene energietechnologieën vereisen een 10-voudige toename van de winning van mineralen in vergelijking met elektriciteit uit fossiele brandstoffen. Op dezelfde manier zou het vervangen van slechts 50 miljoen van de naar schatting 1,3 miljard auto’s in de wereld door elektrische voertuigen meer dan een verdubbeling van de jaarlijkse wereldproductie van kobalt, neodymium en lithium vereisen en meer dan de helft van de huidige jaarlijkse wereldproductie van koper gebruiken.

Zonne- en windmolenparken hebben ook 100 keer zoveel land nodig als elektriciteit uit fossiele brandstoffen, en deze resulterende veranderingen in het landgebruik kunnen een verwoestend effect hebben op de biodiversiteit. De effecten van bio-energie op de biodiversiteit zijn erger, en het toegenomen gebruik van gewassen zoals palmolie voor biobrandstoffen draagt nu al bij aan de vernietiging van regenwouden en andere natuurlijke habitats.

Verwarrende financiële gevolgen

Verrassend genoeg werd meer dan de helft (55%) van alle wereldwijde klimaatuitgaven in de jaren 2011-2018 besteed aan zonne- en windenergie, in totaal 2.000 miljard dollar. Desondanks produceerde windenergie en zonne-energie in 2018 nog steeds slechts 3% van het wereldwijde energieverbruik, terwijl de fossiele brandstoffen (olie, kolen en gas) er 85% daarvan produceerden. Dit roept dringende vragen op over wat het zou kosten om de overgang naar 100% hernieuwbare energieën te maken, zoals sommige onderzoekers suggereren.

Zoals hoofdauteur Coilín ÓhAiseadha zegt: “Het kostte de wereld 2 biljoen dollar om het aandeel van de door zon en wind opgewekte energie te verhogen van een half procent naar drie procent, en het duurde acht jaar om dat te doen. Wat zou het kosten om dat te verhogen tot 100%? En hoe lang zou het duren?”

World energy consumption by source, 2018. Data from BP (2019).

Ontmoedigende technische uitdagingen

Ingenieurs hebben altijd geweten dat grote zonne- en windmolenparken geplaagd worden door het zogenaamde “intermitterende probleem”. In tegenstelling tot conventionele elektriciteitsopwekkingsbronnen die 24 uur per dag en 7 dagen per week continue en betrouwbare energie leveren, produceren wind- en zonne-energieparken alleen elektriciteit als er wind of zonlicht is.

“Het gemiddelde huishouden verwacht dat zijn koel- en vrieskasten continu draaien en dat ze het licht aan en uit kunnen doen als het nodig is. Wind- en zonne-energiepromotors moeten beginnen toe te geven dat ze niet in staat zijn om dit soort continue en on-demand elektriciteitsvoorziening op nationale schaal te leveren, zoals moderne samenlevingen gewend zijn.”,

zegt Dr. Ronan Connolly, co-auteur van het artikel.

Het probleem is niet gemakkelijk op te lossen door grootschalige opslag met accu’s, omdat hiervoor enorme accu’s nodig zijn die vele hectaren land beslaan. Tesla heeft een grote accu gebouwd om het net in Zuid-Australië te stabiliseren. Het heeft een capaciteit van 100 MW/129 MWh en bestrijkt een hectare land. In een van de documenten die in deze nieuwe studie worden besproken, wordt geschat dat als de staat Alberta, Canada, zou overschakelen van steenkool op hernieuwbare energie, waarbij aardgas en batterijopslag als back-up worden gebruikt, er 100 van deze grote accu’s nodig zouden zijn om aan de piekvraag te kunnen voldoen.

Sommige onderzoekers hebben gesuggereerd dat de variaties in de energieproductie kunnen worden gecompenseerd door de aanleg van continentale elektriciteitstransmissienetwerken, bijvoorbeeld een netwerk dat windmolenparken in Noordwest-Europa verbindt met zonne-energieparken in het zuidoosten, maar dit vereist enorme investeringen. Dit zal waarschijnlijk leiden tot knelpunten waar de capaciteit van de onderlinge verbindingen onvoldoende is, en doet niets af aan de onderliggende kwetsbaarheid voor wind en zon die dagenlang kan duren.

De armsten worden het meest getroffen

Uit een reeks studies uit Europa, de VS en China blijkt dat koolstofbelastingen meestal de grootste last leggen op de armste huishoudens en plattelandsbewoners.

Hoewel de primaire motivatie voor een groen energiebeleid de bezorgdheid over de klimaatverandering is, is slechts 5% van de klimaatuitgaven besteed aan de aanpassing aan het klimaat. Klimaataanpassing omvat het helpen van ontwikkelingslanden om beter te reageren op extreme weersomstandigheden zoals orkanen. De noodzaak om een klimaataanpassingsinfrastructuur en noodhulpsystemen te bouwen kan in strijd zijn met de noodzaak om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, omdat fossiele brandstoffen over het algemeen de meest direct beschikbare bron van goedkope energie voor ontwikkeling zijn.

Wat de inheemse bevolking betreft, wordt in de evaluatie benadrukt dat alle energietechnologieën ernstige gevolgen kunnen hebben voor de lokale gemeenschappen, met name als deze niet naar behoren worden geraadpleegd. De kobaltmijnbouw, die nodig is voor het maken van batterijen voor e-voertuigen, heeft ernstige gevolgen voor de gezondheid van vrouwen en kinderen in mijnbouwgemeenschappen, waar de mijnbouw vaak plaatsvindt in ongereguleerde, kleinschalige, “ambachtelijke” mijnen. Lithiumwinning, die ook nodig is voor de productie van batterijen voor elektrische voertuigen, vereist grote hoeveelheden water en kan leiden tot vervuiling en een tekort aan zoet water voor de lokale gemeenschappen.

Als hoofdauteur wijst Coilín ÓhAiseadha erop:

“Er was wereldwijde aandacht voor het conflict tussen de Standing Rock Sioux stam en de Dakota Access Pipeline, maar hoe zit het met de gevolgen van de kobaltmijnbouw voor de inheemse bevolking in de Democratische Republiek Congo, en hoe zit het met de gevolgen van de lithiumwinning voor de bevolking van de Atacama-woestijn? Herinner je je de slogan die ze in Standing Rock hebben gezongen? Mni Wiconi! Water is leven! Nou, dat geldt of je nu Permanent Rock Sioux bent die zich zorgen maken over een olielek dat de rivier vervuilt, of je bent in de Atacama-woestijn die zich zorgen maakt over de vervuiling van je grondwater door lithiumwinning”.

Overzicht van dit artikel

Het overzicht, gepubliceerd in een Special Issue van het tijdschrift Energies op 16 september, beslaat 39 pagina’s, met 14 full-color cijfers en twee tabellen, waarin de verdeling van de uitgaven voor klimaatverandering en de voor- en nadelen van alle verschillende opties worden beschreven: wind, zon, waterkracht, kernenergie, fossiele brandstoffen, bio-energie, getijdenenergie en geothermie.

Voor het overzicht hebben de onderzoekers zorgvuldig gezocht in honderden onderzoeksrapporten die in de hele Engelstalige wereld zijn gepubliceerd, op een groot aantal gebieden, waaronder techniek, milieu, energie en klimaatbeleid. Het eindrapport bevat verwijzingen naar 255 onderzoekspapers die al deze gebieden bestrijken en eindigt met een tabel waarin de voor- en nadelen van alle verschillende energietechnologieën worden samengevat. De leden van het onderzoeksteam waren gevestigd in de Republiek Ierland, Noord-Ierland en de Verenigde Staten.

Dit artikel werd gepubliceerd als een open-toegankelijke peer-review paper en kan gratis worden gedownload van de volgende URL hier.