Energietransitie: van fossiel naar CO2-neutraal

– De energietransitie is de overgang van fossiele naar CO2-neutrale energie.

– De energietransitie is nodig om de klimaatverandering te stoppen.

– De doelstelling van het Klimaatakkoord van Parijs uit 2015 is om de opwarming van de aarde te beperken tot 2 graden Celsius ten opzichte van het pre-industriële tijdperk.

– In de Nederlandse Klimaatwet is vastgelegd dat we in 2030 49% minder CO2 uitstoten in vergelijking met 1990. In 2050 moet Nederland 95% minder CO2 uitstoten in vergelijking met 1990.

– De grootste uitdagingen voor het welslagen van de energietransitie zijn:
a) de omvorming van het netwerk zodat vraag en aanbod beter op elkaar aansluiten (systeemintegratie),
b) het bouwen en plaatsen van nieuwe installaties voor de productie van hernieuwbare energie,
c) het vinden van alternatieven voor specifieke sectoren zoals transport en industrie.

– Uiteindelijk zal er meer capaciteit aan duurzame energie moeten komen, moeten er alternatieven voor fossiele energie zijn voor de industrie en zal er een systeemintegratie van de netwerken doorgevoerd moeten worden.

– CCS en biomassa vormen belangrijke elementen voor de energietransitie.

Met de energietransitie wordt de overgang bedoeld van fossiele brandstoffen naar duurzame energie. Tijdens deze periode bouwen we als samenleving het gebruik van fossiele bronnen zoals olie en aardgas af en neemt het gebruik van hernieuwbare energie uit zon, wind en waterkracht toe.

Het klimaat verandert de laatste decennia drastisch. De aarde warmt geleidelijk op en er valt meer regen. Ook zijn de regenbuien heftiger dan vroeger. Door de stijging van de temperatuur stijgt ook de zeespiegel waardoor de kans op overstromingen toeneemt.

De stijging van de gemiddelde temperatuur is mede het gevolg van de toename van de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer. De uitstoot van CO2 die vrijkomt bij de verbranding van fossiele brandstoffen is hiervan één van de oorzaken.

Door meer gebruik te maken van duurzame energiebronnen zoals zon, wind en waterkracht beperken we de uitstoot van CO2 waardoor we de klimaatverandering een halt proberen toe te roepen. Ook kunnen we met behulp van Carbon Capture and Storage (CCS) de uitstoot van CO2 in de atmosfeer verminderen. Bij CCS wordt de uitstoot van CO2 opgevangen en opgeslagen (bijvoorbeeld bij de CCS-projecten Porthos en Aramis).  Dat is een slimme manier om de uitstoot op korte termijn te beperken totdat er duurzamere alternatieven voorhanden zijn.

Eind 2015 kwamen 196 landen bijeen in Parijs voor een wereldwijde klimaatconferentie. In het Klimaatakkoord van Parijs dat de deelnemers aan het eind van de conferentie tekenden, is het doel opgenomen om de opwarming van de aarde te beperken tot 2 graden Celsius ten opzichte van het pre-industriële tijdperk.

De landen die het verdrag hebben ondertekend, moeten eigen klimaatplannen maken om deze doelstellingen uit het verdrag te halen. In die plannen zal de energietransitie de weg uitstippelen om de klimaatdoelen te bereiken.

In de Nederlandse Klimaatwet staat dat we de uitstoot van broeikasgassen drastisch gaan beperken. In 2030 moeten we 49% minder uitstoten in vergelijking met 1990. In 2050 moet Nederland 95% minder CO2 uitstoten in vergelijking met 1990.

Nederland stelt zichzelf daarmee ambitieuzere doelen dan de Europese Unie. De Europese Unie heeft lidstaten een reductie van 40% opgelegd. Dat betekent dat we in Nederland volop inzetten op de energietransitie.

Tijdens de energietransitie werken we aan alternatieven voor het gebruik van fossiele brandstoffen. Voor sommige toepassingen is dit betrekkelijk eenvoudig. Zo kan een huishouden voor het koken inmiddels kiezen voor elektrische alternatieven in plaats van aardgas.

Om een woning te verwarmen zonder aardgas bestaan inmiddels ook alternatieven, denk aan de warmtepomp. Om deze alternatieven in te zetten, moeten wel nieuwe installaties in en om huis geplaatst worden. Bij de installatie van een all-electric warmtepomp is het graven van een put noodzakelijk en volgen er aanpassingen aan de woning. De plaatsing van een hybride warmtepomp is wat eenvoudiger maar ook daarvoor moet een installateur een binnen- en een buitenunit plaatsen.

Voor andere gebruikers van aardgas en olie is de overstap nóg wat ingewikkelder. Het belangrijkste voorbeeld daarvan is de industrie. Voor bepaalde industriële processen zijn zeer hoge temperaturen nodig. Voor die verhitting moeten nog alternatieven voor olie en gas gevonden worden.

De Ladder van 7 (zie video met uitleg hier) geeft aan voor welke vormen van energie aardgas een beter alternatief vormt. De visie erachter is dat aardgas nog een tijdje nodig zal zijn om de energietransitie te voltooien.

Deze fossiele brandstof moet alleen ingezet worden wanneer het bijdraagt aan de besparing van CO2 en wanneer het de inzet en ontwikkeling van hernieuwbare energie niet in de weg zit.

Dit is de Ladder van 7:

Kolen en olie zijn fossiele brandstoffen die meer CO2-vervuiling veroorzaken dan geïmporteerd aardgas. Binnenlands aardgas zorgt daarentegen weer voor minder CO2-uitstoot dan geïmporteerd aardgas. Bij de winning van aardgas in Nederland wordt namelijk de uitstoot van CO2 zo laag mogelijk gehouden. Bovendien hoeft dit aardgas minder ver getransporteerd te worden en dat scheelt ook weer uitstoot van broeikasgassen.  

Voor deze kolen, olie en buitenlands aardgas is binnenlands aardgas dus een beter alternatief tijdens de energietransitie.

Groen gas is echter weer een beter alternatief voor aardgas. Groen gas kan gemaakt worden door vergisting of vergassing uit onder meer afval, resten van groente en fruit en dierlijke restproducten als koeienmest.

De inzet van hernieuwbare energie (zon, wind of water) is weer een duurzamer alternatief voor groen gas. En het beste blijft het om zo veel mogelijk energie te besparen. Dat kan bijvoorbeeld door gloeilampen te vervangen door ledlampen of de verwarming een graadje lager te zetten. 

Zo zal het Nederlandse energienetwerk beter geïntegreerd moeten worden om de vraag en aanbod van energie op elkaar aan te laten sluiten. Daarvoor werkt men aan een “smart grid” dat de pieken in vraag en aanbod beter kan opvangen.

Daarnaast moet er ruimte zijn voor het plaatsen van installaties voor hernieuwbare energie. Die installaties moeten andere functies van de (openbare) ruimte niet in de weg gaan zitten. Zo nemen zonneweides ruimte weg voor natuur en landbouw en kunnen windturbines overlast voor vogels en mensen veroorzaken. Voor de productie van windturbines en zonnepanelen zijn ook grondstoffen nodig die (nog) niet altijd op een milieuvriendelijke wijze worden gewonnen. Ook zijn de arbeidsomstandigheden bij de winning van grondstoffen als koper en kobalt niet altijd veilig genoeg.

Tenslotte zullen er voor verschillende sectoren specifieke oplossingen gevonden moeten worden. Zo staat het gebruik van elektrische alternatieven in de transportsector nog in de kinderschoenen. Wegtransport met elektrische voertuigen lijkt vanwege de beperkte capaciteit van accu’s minder voor de hand te liggen. Waterstof zou hiervoor wellicht een betere optie zijn. Voor de lucht- en de scheepvaart bestaan nog weinig alternatieven.

Ook in de industrie wordt veel fossiele brandstof gebruikt voor het aandrijven van motoren of voor verwarming. Met name wanneer er voor processen gebruik gemaakt wordt van hoge temperaturen, zijn de alternatieven voor fossiele brandstoffen nog schaars. Biobrandstoffen zouden een alternatief kunnen vormen maar omdat de verbouwing ervan concurreert met de voedselvoorziening lijkt dit ook geen duurzaam alternatief. 

Tijdens het zoeken naar oplossingen voor specifieke industrieën kan Carbon Capture and Storage (CCS), de afvang en opslag van CO2, een tijdelijke oplossing zijn om toch CO2-neutraal te kunnen produceren.

Uit diverse scenariostudies komen in ieder geval een aantal lessen naar voren. Het Planbureau voor de Leefomgeving heeft ze op een rijtje gezet:

– Energiebesparing is weliswaar de basis voor de energietransitie maar het is niet voldoende.
– De afvang en opslag van CO2 (CCS) maakt doelen makkelijker te behalen. Zonder CCS hebben we in 2050 80% aan duurzame energiebronnen nodig, mét CCS lukt het met 40% aan duurzame bronnen.
– Biomassa is een onmisbare bron. Onder meer voor de productie van groen gas en biotransportbrandstoffen.
– CO2-vrije elektriciteit zal de belangrijkste energiebron moeten worden. Voor Nederland betekent dat vooral investeren in windenergie.

Kortom: er is werk aan de winkel als we van de energietransitie een succes willen maken. Tegelijkertijd is de energietransitie geen keuze meer, het is bittere noodzaak als we onze planeet leefbaar willen houden voor toekomstige generaties.