De energietransitie gaat mislukken
Na vijftig jaar ziet Wouter van Dieren zijn gelijk bevestigd: er zijn echt grenzen aan de groei. De energietransitie gaat mislukken omdat de grondstoffen opraken. Dus wat nu?
Trouw. Daan Marselis. 2 augustus 2023
Als Wouter van Dieren begint te zingen gebeurt er iets in de zaal. Hij heeft de tekst van het lied zelf geschreven, op de melodie van Parlez-moi d’amour van Lucienne Boyer. Hij begeleidt zichzelf op accordeon en zijn stem klinkt wat onvast, maar dan valt het publiek zachtjes bij. Eerst een gast, dan allemaal: “We zullen het redden. We zullen het redden”, zingen ze. Het is een moment van verbroedering; alsof de aanwezigen geschrokken zijn van de onheilstijdingen die ze gisteren hoorden.
Het publiek in de statige Koningin Máximazaal van het Koninklijk Instituut voor de Tropen bestaat uit honderd man. “Allemaal pioniers”, zegt Van Dieren, die de Resource Wende Conferentie organiseerde. Ze werken voor de overheid, de industrie, wetenschap en ngo’s. “De voorhoede van Europa.” Mensen die de vernieuwing zoeken, daar voelt hij zich thuis. “We willen voorop lopen en dat kunnen we. Ik heb dat altijd gedaan.”
Hij was de eerste journalist die bij de publieke omroep programma’s maakte over milieuvervuiling. Begin jaren zeventig brak hij door dankzij het rapport van de Club van Rome. Het thema liet hem nooit meer los: er zijn grenzen aan de groei. De les die hij wil overbrengen: grote problemen vragen om systeemoplossingen.
Leven in de fossiele wereld
De urgentie is hoog. Te veel politici, beleidsmakers en mensen in de milieubeweging, zitten op een ‘fout spoor’. Sinds de ontdekking van kolen, olie en gas leven we in de ‘fossiele wereld’. “Die brandstoffen zijn heel eenvoudig. Je zet er de fik in en je hebt alles: stoom, hitte, enorme hoeveelheden energie. Het fossiele systeem is gigantisch. Als je denkt dat te kunnen vervangen door elektriciteit uit windturbines en zonnepanelen dan is dat dus volstrekte onzin.”
Hij noemt de berekeningen die Simon Michaux even ervoor op het grote podium heeft gepresenteerd. De Australiër werkt als universitair hoofddocent voor de Finse geologische dienst. “Een unieke mijnbouwingenieur”, zegt Van Dieren. “Simon heeft het probleem voortreffelijk uiteen gezet. Hij is de eerste die een compleet toekomstscenario heeft geschreven.”
In dat scenario kwantificeert Michaux wat er allemaal nodig is om het huidige fossiele systeem volledig te vervangen. Het zijn duizelingwekkende getallen. Wereldwijd moeten 28,6 miljard zonnepanelen, 2,2 miljoen windmolens, 218 kerncentrales, en ruim 3500 waterkrachtcentrales gebouwd. Daarbovenop zijn nog 17 miljoen megabatterijen van elk 100 MW nodig om het stroomnet te balanceren en gedurende vier weken stroom te leveren in windluwe en bewolkte periodes.
Het zijn die aantallen die het publiek van de Resource Wende wanhopig achterover doen hangen. “Dat gaat dus nooit lukken”, beschrijft Van Dieren het collectieve gevoel. Om al die apparaten te maken moeten mijnbouwbedrijven vele miljarden tonnen aan ijzer, koper, lithium, kobalt, nikkel en andere vaak zeldzame aardmetalen uit de grond halen. Dat is meer dan ze ooit gewonnen hebben en veel meer dan volgens Michaux in de aardkorst beschikbaar is.
De rijke ertsen zijn al op
Dat de grondstoffen opraken nog voordat de energietransitie goed en wel op gang komt, staat voor Van Dieren vast. De eerste tekenen zijn er al. Eerst vonden mijnbouwers grote hoeveelheden metalen, maar die ‘rijke ertsen’ zijn op. “Al het laaghangende fruit is inmiddels wel geplukt”, zegt hij. Nu moeten we het dus doen met ‘arme ertsen’ en dat heeft consequenties.
De toegankelijkheid tot die grondstoffen begint een probleem te worden. “Je moet steeds dieper graven om erbij te komen en je hebt meer energie nodig om het bruikbare deel uit het gesteente te halen. Daardoor komt uiteindelijk ook de betaalbaarheid in het geding.”
Hij pakt er een onderzoek bij van Harald Sverdrup. De wat bedeesd ogende professor uit Noorwegen noemt zichzelf in zijn presentatie de ‘boekhouder van de wereld’. Al jaren houdt hij nauwgezet bij hoe groot de grondstoffenvoorraden zijn en hoeveel jaarlijks wordt verbruikt.
Met zijn vinger gaat Van Dieren langs de pessimistische tabellen: vanaf 2052 gaat de ijzerwinning teruglopen, voor koper noemt Sverdrup het jaar 2044 als ‘piekjaar’, voor nikkel 2028 en de kobaltwinning is over drie jaar al aan de beurt.
Van Dieren hekelt transitie-idealisten
Van Dieren schetst daarmee een veel somberder toekomstbeeld dan anderen. In maart kwam het Joint Research Centre van de Europese Commissie met een rapport waarin het voorrekent hoeveel grondstoffen nodig zijn voor de energietransitie. Eind juli deed het Internationaal Energie Agentschap hetzelfde. Beide instituten schatten de benodigde hoeveelheden koper, grafiet, nikkel, lithium en kobalt vele malen lager in dan Michaux (zie kader en afbeelding).
Van Dieren vindt veel scenario’s slecht doordacht en naïef. Een goed voorbeeld is de behoefte aan batterij-opslag. Batterijen moeten stroom leveren aan het net als het weer tegen zit. Michaux rekent voor dat een batterij-opslag van vier weken nodig is, terwijl anderen met veel minder batterijen rekening houden. Misschien wel bijna geen. Straks zijn er voldoende elektrische auto’s om in de stroomvraag te voorzien, en netbeheerders kunnen aan de vraagkant bijsturen, is de redenatie.
“Onzin”, zegt Van Dieren. Ten eerste zullen er minder elektrische auto’s zijn dan iedereen denkt. Misschien dat zelfs maar de helft van de auto’s op een batterij gaat rijden, simpelweg omdat er buiten de steden veel verlaten en uitgestrekte gebieden zijn, waar je auto’s niet kunt laden en waar het te duur is om een heel stroomnet aan te leggen. Ook zou het stroomnet wel eens uit elkaar kunnen klappen als al die auto-batterijen gelijktijdig aangesproken moeten worden. Een ‘technische fantasie’.
De vraag aanpassen via beprijzing? Hij gelooft er niets van. “De grootste energievraag komt van de zware industrie, en die dwingt tot 24/7 energiezekerheid. Bestuurders van elektrische auto’s zullen alleen remmen als de stroomprijs explodeert. Als het te heet wordt, gaat de airco aan. Zulke babbels komen veel voor bij transitie-idealisten.”
Vol foute aannames
Omgekeerd krijgt Van Dieren de wind vol van voren van allerlei critici. Michaux rekent bijvoorbeeld nog met de technische specificaties van windturbines, zonnepanelen en batterijen uit 2020, stellen zij. Hij neemt de toekomstige technologische ontwikkeling niet mee, naar eigen zeggen omdat daarover onvoldoende goede gegevens bestaan.
Zo mist Michaux de winst die innovatie op kan leveren, is de kritiek. Want dankzij alle investeringen zullen die apparaten beter en efficiënter worden en zijn er straks minder grondstoffen nodig. Industrieel ecoloog Benjamin Sprecher wijst desgevraagd op de lithium-ion batterij: daar zit over een tijdje helemaal geen kobalt meer in.
Sprecher vindt het ‘kwalijk’ dat van Dieren met zijn ‘alarmistische en onjuiste verhaal’ de aandacht opeist in de grondstoffendiscussie. “Hij zal van mening zijn dat hij een belangrijke boodschap brengt, maar behalve dat het niet klopt, leidt het ook niet tot een goed idee wat we dan wel zouden moeten doen. Dit is uiteindelijk vooral koren op de molen van mensen die de energietransitie het liefst simpelweg zien falen.”
Een ander kritiekpunt betreft de hoeveelheid grondstoffen. Van Dieren volgt de getallen van Michaux en Sverdrup die zich weer baseren op de ‘bewezen wereld reserves’ van de Amerikaanse Geologische Dienst (USGS). Sverdrup voegt daar nog informatie uit andere bronnen en eigen berekeningen aan toe, onder andere over de hoeveelheid bruikbare metalen per erts.
Controversieel denken is niet geliefd
Die reserves worden maar slecht begrepen. Het gaat om de voorraad die mijnbouwers met de huidige grondstoffenprijzen en techniek al winstgevend kunnen delven. Als de vraag naar een grondstof stijgt, investeren mijnbouwbedrijven meer in exploratie en de ontwikkeling van nieuwe technieken, waardoor ook de reserves groeien. De reservevoorraad koper is nu bijvoorbeeld 2,5 keer hoger dan begin deze eeuw, die van nikkel 1,6 keer zo groot, lithium meer dan 6 keer zo groot en kobalt ruim 1 keer zo groot.
Ook de voorraden die volgens USGS nu nog niet, maar in de toekomst misschien wel gedolven kunnen worden, groeiden de afgelopen twintig jaar.
Het gaat René Kleijn, hoogleraar toekomstbestendige grondstoffenwinning aan de Universiteit Leiden, dan ook te ver dat Van Dieren stelt dat de grondstoffen ‘op’ raken. Kleijn spreekt liever van ‘schaarste’. Mijnbouwbedrijven hebben moeite om de stijgende vraag bij te benen en de ertskwaliteit wordt inderdaad slechter. “Per kilo metaal hebben mijnen straks meer water en energie nodig en zullen ze meer afval produceren.”
Van Dieren noemt het een semantische discussie. “Het gaat erom of je de voorraden kunt winnen. Zulke arme ertsen zijn moeilijk bereikbaar en kosten een veelvoud aan energie, en dat drijft de kosten op.” Tegelijk nemen de risico’s voor mijnbouwbedrijven toe, bijvoorbeeld omdat politieke conflicten leiden tot een instabiele markt. Maar ja: “Controversieel denken is niet geliefd bij de goegemeente. Een roepende in de woestijn, heet dat al 2000 jaar.”
Club van Rome
Wetende dat er onvoldoende grondstoffen zijn voor de energietransitie, pleit Van Dieren voor andere oplossingen. Met die oproep doet de 82-jarige niets nieuws. Dit gaat allemaal terug naar begin jaren zeventig, zegt hij later aan de keukentafel van zijn huis op Terschelling.
In die tijd reisde hij als tv-verslaggever door de Verenigde Staten en kwam in contact met wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology. In opdracht van de toen nog onbekende Club van Rome toonden de wetenschappers de interactie tussen bevolkingsgroei, industriële productie, grondstoffenvoorraden, voedselproductie en vervuiling. “Dynamiet”, zegt hij.
De snel groeiende industriële productie zou leiden tot uitputting van de grondstofvoorraad en tot zulke grote vervuiling dat dieren en planten zouden uitsterven. De voedselproductie zou de snelle groei van de bevolking niet blijven bijbenen, bijvoorbeeld omdat landbouwgrond verloren ging voor de bouw van steden. Per hoofd van de bevolking zou de hoeveelheid eten dalen. Ergens halverwege de huidige eeuw volgde in het model de fase van ‘ineenstorting’. Zoveel mensen zouden sterven, dat de bevolking zou krimpen. Van Dieren hielp die boodschap verspreiden.
Overheidscontrole over hulpbronnen
“Na vijftig jaar heb ik mijn verhaal nog niet af. Ik doe dat nu. Het moet ook nu, want overal in de wereld zijn de grenzen zichtbaar”, zegt Van Dieren. Met de Resource Wende zint hij op één laatste opmerkelijke daad. “Zij die het voorrecht hebben om te weten, hebben de verplichting om te handelen”, citeert hij David Attenborough.
De maatschappij staat voor twee keuzes. Ten eerste moeten er internationale afspraken komen over het beheer en de verdeling van grondstoffen. “Anders gaan partijen op rooftocht”, voorspelt hij. Er komen nog een miljard mensen bij en die willen ook hun deel. En trouwens, het gebeurt nu al. Sinds tien jaar koopt China voorraden en mijnen; ze eisen zo het alleenrecht op en het Westen heeft dat laten gebeuren.
In het verleden hebben we heel veel succes gehad met quotering en belastingmaatregelen. De overheid moet weer controle nemen over de natuurlijke hulpbronnen. Een Resource Bank zou aanbod en vraag van kritieke grondstoffen op elkaar af kunnen stemmen, bijvoorbeeld door nieuwe voorraden grondstoffen op te kopen voordat ze in niet nader genoemde ‘verkeerde handen’ komen.
Het grootste deel van de zonneweides en windparken moet nog worden gebouwd, materiaal zit daar voor zeker twintig jaar in vast. Om hergebruik van grondstoffen te bevorderen moet beter bijgehouden worden welke materialen in welke machines en gebouwen zitten. Van Dieren wijst als voorbeeld op het door adviesbureau Turntoo bedachte Madaster, waarin precies vastligt welke materialen waar zijn, precies zoals het Kadaster bijhoudt wie de eigenaar is van grond en vastgoed.
Beter beheer kan – hopelijk – een oorlog voorkomen, denkt Van Dieren. Maar het zal de energietransitie niet versnellen, en daarmee ook niet helpen om de aarde leefbaar te houden.
Verbouwing van het wereld-energiesysteem
Daarvoor bedacht hij het tweede deel van zijn plan, een noodmaatregel. Na een leven lang systeemdenken is dat een opmerkelijke breuk. “Die hele energietransitie met zonnepanelen en windmolens; dat is allemaal timmermanswerk.” Zo’n verbouwing van het wereld-energiesysteem duurt te lang en wie weet welke tegenslagen je onderweg nog krijgt. “Daar kunnen we niet op wachten.”
Op een papier tekent hij de ‘Keeling-curve’, een grafiek die laat zien hoe hard het CO2-percentage in de atmosfeer stijgt. De opwarming van de aarde gaat zo snel nu, dat hij ervan uitgaat dat het niet tot 1,5 graad beperkt blijft. “Dus dan is de vraag: wat doe je als je huis in de brand staat? Juist, dan moet je de brandweer bellen! Zo is het nu ook met het klimaat.”
Met het Blue Cooling Initiative werkt hij aan een ‘hitteschild’. Vanaf schepen op de oceaan willen ze zoutkristallen de lucht inspuiten naar een hoogte van 1 kilometer. De witte wolken die daardoor ontstaan zullen de warmte van de zon reflecteren. “De modellen wijzen uit dat dan een drastisch afkoeleffect plaatsvindt, zodat we 75 jaar winnen voor het echt te heet wordt op aarde.”
Die tijd kunnen volgende generaties gebruiken om de energietransitie te voltooien.
De scenario’s van Michaux, JRC en IEA
Voor de grondstoffenbehoefte baseert Van Dieren zich op rekenwerk van Simon Michaux. Die zocht uit hoeveel energie in 2018 uit kolen, olie en gas kwam en waarvoor dat werd gebruikt. Daarna berekende hij hoeveel elektriciteit nodig is om dat fossiele systeem te vervangen en hoe die elektriciteit duurzaam opgewekt zou kunnen worden. Hij gaat er daarbij van uit dat we geen enkele molecuul fossiele brandstof meer verbranden, terwijl verder alles hetzelfde blijft: huizen even warm, de industrie even productief en mensen in hun auto even mobiel als in 2018. Daarnaast hangt hij vier weken aan batterijen in het stroomnet, om stroompieken op te vangen en als reserve voor perioden dat er minder wind of zon is.
JRC, een onderzoeksbureau van de Europese Commissie, rekende alleen de grondstoffenbehoefte uit voor vijf strategische sectoren: ICT, industrie, hernieuwbare energie, mobiliteit, ruimtevaart en defensie. De onderzoekers streefden geen volledigheid na en rekenden niet uit wat nodig is om in die vijf sectoren fossiele brandstof helemaal te vervangen.
De IEA analyseerde de grondstoffenbehoefte volgens het Net Zero Emissions by 2050 Scenario. Daarin zullen ook in 2050 mogelijk nog fossiele brandstoffen worden gebruikt, waarbij de uitstoot wordt gecompenseerd, bijvoorbeeld door CO2 af te vangen en op te slaan.