De gevolgen van een afnemende EROEI

Voor het industriële tijdperk was de meeste energie afkomstig van voeding en de meeste energie die werd ingezet voor de productie was afkomstig van spierkracht. In 1850 werd in de VS 65% van al het werk door spierkracht aangedreven en dat is nu minder dan 1% (Heinberg, 2009). Ook in dat systeem was het doel er meer energie uit te halen dan je er in stopte. Toen de meeste mensen bezig waren met energiewinning (in de vorm van voedsel), waren er minder gespecialiseerde banen en werden lagere hoeveelheden en minder soorten hulpmiddelen gebruikt. In maatschappijen van jagers/verzamelaars was de EROEI 10:1 (Mearns, 2008). In een agrarische maatschappij is er al meer complexiteit en meer inzet van arbeid en in een industriële maatschappij nog meer.

De waarden van de EROEI voor fossiele brandstoffen zijn vanaf het begin van de twintigste eeuw tot heden steeds gedaald, dus het is steeds meer energie gaan kosten om een eenheid fossiele brandstof te winnen. Dit geldt ook voor alle niet hernieuwbare grondstoffen, waarvan de winning door de afnemende (erts)gehaltes ook steeds meer energie kost.

Fossiele brandstoffen voorzien voor meer dan 85% in de energie die nu wordt gebruikt. Niet alle aanwezige reserves aan fossiele energie kunnen worden gewonnen, omdat het teveel energie kost om ze te winnen (dalende EROEI) en vanwege het klimaatprobleem. Zolang de EROEI groter is dan 1:1, is het energetisch gezien nog rendabel om energie te winnen. Als de EROEI 1:1 is, kost het winnen van bijvoorbeeld één vat olie evenveel energie als de energie die één vat olie oplevert. Energetisch gezien is er dan geen opbrengst meer, terwijl er dan best nog grote voorraden in de grond aanwezig kunnen zijn. Als de EROEI nog lager wordt kost de winning van energie meer energie dan ze op kan leveren. De betreffende energiebron houdt dan op een energiebron te zijn. De winning kan dan echter financieel gezien nog wel rendabel zijn vanwege bijvoorbeeld lage lonen in het land van winning, belastingvoordelen, subsidies, etc. Ook kunnen uit aardolie nog allerlei producten worden gemaakt, ook bij een EROEI die lager is dan 1:1. Op basis van financiën kan dus iets rendabel zijn wat energetisch gezien onrendabel is. Als van de olie producten worden gemaakt, zoals kunststoffen, kan men nog blijven produceren. Een EROEI kleiner dan 1:1 hoeft dan geen beletsel te zijn. De embodied energy (alle energie die is gebruikt in een bepaald proces) van deze producten zal dan wel flink stijgen.

Het toenemende gebruik van fossiele energie door de landbouw heeft de landbouw (de

fundamentele bron van energie voor de mensheid en het meest basale productieproces van alle productieprocessen op de wereld) gemaakt tot één van de grootste vervuilers van de atmosfeer (CO2, N2O, CH4) en van water en bodemsystemen (nitraat, fosfaat, toxische chemicaliën). Ontkoppeling van het voedselsysteem van de olie doet de voedselzekerheid toenemen (Murray, 2005). De landbouw gebruikt energie van de zon, van menselijke arbeid en van andere productieprocessen. Door het gebruik van zonne-energie via de planten was de landbouw een netto energieleverancier. Het gebruik van fossiele brandstoffen heeft van de landbouw een netto energiegebruiker gemaakt, die ook nog zorgt voor negatieve effecten op

34

de omgeving. De van fossiele brandstoffen afhankelijke landbouw is de uitkomst van een onjuist landbouwbeleid. Energetisch gezien heeft de moderne landbouw een veel lager rendement dan meer primitieve landbouwmethoden. Wereldwijd wordt per jaar circa 13 miljard ton aan biomassa geoogst, dat is ongeveer 240 EJ (Exajoules) of 5,7 miljard ton olie- equivalent. Per jaar wordt 390 EJ aan fossiele brandstoffen gebruikt (Wirsenius, 2007). Dat is qua energiewaarde 1,6 keer zoveel als de energiewaarde van de geoogste biomassa. Dit geeft aan dat het gebruik van fossiele brandstoffen de productie van de landbouw (energetisch gezien) overtreft.

Het vervangen van fossiele brandstoffen (die een hoge energiedichtheid hebben) door

hernieuwbare energiebronnen (met een lage energiedichtheid) heeft ook een aantal negatieve gevolgen. De hernieuwbare energiebronnen zijn door hun lage energiedichtheid zeer

materiaalintensief. Er moeten veel meer voorzieningen (windmolens, zonnecellen en andere infrastructuur) worden aangelegd per eenheid te leveren energie dan bij het gebruiken van fossiele brandstoffen. Gezien de hoge materiaaldichtheid van hernieuwbare energiebronnen zal het niet mogelijk zijn het energiegebruik op het huidige hoge niveau te handhaven. Daar zijn op de wereld gewoon niet genoeg grondstoffen voor aanwezig.

Hernieuwbare energiebronnen hebben niet de nadelen van niet-hernieuwbare energiebronnen, zoals de directe productie van CO2 en andere verontreinigingen, maar missen ook enkele voordelen van fossiele brandstoffen.

Hernieuwbare energiebronnen hebben de volgende kenmerken:

 een veel lagere energiedichtheid dan niet hernieuwbare energiebronnen;  wisselvallig/intermitterend qua beschikbaarheid;

 niet direct transporteerbaar, ze moeten eerst worden omgezet in een andere vorm;  een relatief lage EROEI, zeker als het wordt gecorrigeerd voor het onregelmatige

karakter (er zijn dan opslagsystemen nodig);

 de infrastructuur, die nodig is om aan de huidige energievraag te kunnen voldoen met hernieuwbare energiebronnen, moet nog grotendeels worden aangelegd.

Er is energie-intensieve technologie nodig om de equipment die nodig is om de hernieuwbare energiebronnen te kunnen gebruiken, te produceren en te onderhouden. Hierbij worden nu nog fossiele energiebronnen gebruikt met een hogere EROEI. Als de energievoorziening helemaal wordt gebaseerd op hernieuwbare energiebronnen daalt de EROEI en dan zijn er ook opslag- en backupsystemen nodig. De EROEI daalt dan nog verder, zeker als er geen fossiele backupsystemen meer zijn. Voor het maken van windmolens, zonnecellen, etc. worden nu nog fossiele brandstoffen gebruikt. Dit betekent dat wanneer de EROEI van fossiele brandstoffen verder daalt, de EROEI van de hernieuwbare energiebronnen ook daalt. Het gaat dan ook steeds meer energie kosten om windmolens, zonnecellen, etc. te maken. Er moet op tijd genoeg hernieuwbare energie beschikbaar zijn om de hiervoor benodigde installaties te kunnen produceren. En dat is nog niet het geval. Het is noodzakelijk om tot een forse energiebesparing te komen. Voor het kunnen toepassen van hernieuwbare energie zijn daarnaast steeds schaarser wordende grondstoffen nodig. De winning hiervan kost ook steeds meer energie en grondstoffen. Ook het reduceren van de emissie van CO2 door het toepassen van het energie-intensieve CCS (Carbon Capture and Sequestration) zou de EROEI van fossiele brandstoffen aanmerkelijk doen dalen, omdat het opslaan van CO2 in de ondergrond zelf ook veel energie kost.

Het is niet waarschijnlijk dat een combinatie van alle bekende energietechnieken aan de (huidige) vraag naar energie tot 2100 kan voldoen. Heinberg komt in “Searching for a

35

Miracle” tot de conclusie dat er geen combinatie van hernieuwbare energiebronnen mogelijk is, waarmee de economische groei en de industriële maatschappij in z’n huidige vorm en op de huidige schaal kunnen worden voorgezet. De oplossing moet komen van besparing op energie en grondstoffen en van een substantiële reductie van de wereldbevolking.

Volgens hem is de enige reële optie:

 minder gebruik van energie en grondstoffen;  minder globalisering (minder transport):  meer regionalisering/meer lokaal.

Energiebesparing en besparing op grondstoffen, gecombineerd met een afname van de bevolking, zouden de hoofdstrategie moeten zijn van het beleid om duurzaamheid te kunnen bereiken, aldus Heinberg (Heinberg, 2009).

Hoe erg is het om het energiegebruik drastisch terug te brengen? Er is een relatie tussen het welbevinden en het energiegebruik per hoofd van de bevolking. Welbevinden vergt tenminste een energiegebruik van 50 tot 70 GJ per persoon per jaar. Daarboven neemt het welbevinden toe tot een energiegebruik van 100 GJ per persoon per jaar. Bij een energiegebruik per persoon per jaar hoger dan 100 GJ neemt het welbevinden niet meer toe met de toename van de consumptie (Smil, 2005). In tabel 4 zijn voor het jaar 2014 de totale primaire

energiegebruiken per hoofd van de bevolking wereldwijd en voor een aantal landen weergegeven (The World Bank, 2016).

Tabel 4 Energiegebruiken per hoofd van de bevolking

land totale primaire energiegebruik per persoon per jaar in 2014 wereldwijd 110 GJ Quatar 777 GJ Verenigde Staten 292 GJ Rusland 207 GJ Nederland 181 GJ Zwitserland 128 GJ China 94 GJ Noord Korea 20 GJ Niger 6 GJ

Op basis van deze tabel kan worden verondersteld dat een halvering van het energiegebruik in Nederland niet ten koste van het welbevinden gaat. Om tot een rechtvaardiger verdeling te komen zouden de industrielanden minder energie moeten gaan gebruiken, mede om de armere landen de mogelijkheid te geven iets meer energie te gebruiken.

De maatschappij kan met talloze problemen te maken krijgen als de beschikbare

hoeveelheden energie en grondstoffen afnemen. Problemen zijn tot nu toe vaak opgelost door er meer technologie en energie en grondstoffen voor te gaan gebruiken. Voor veel problemen werkte deze benadering. Dit kon allemaal omdat er goedkope energie beschikbaar was.

Er is nu wel een tegenbeweging die rechtstreeks uit de bevolking voortkomt, zoals energie- coöperaties, stadslandbouw, gebiedscoöperaties en veel organisaties, boeken en programma’s op het gebied van voeding. Dit zijn uitingen van het streven naar een duurzame economie en het weer terug willen krijgen van de zeggenschap over de eigen productie en consumptie. Ook zijn er internationale bewegingen, zoals Slow Food en Transition Towns, die streven naar een meer duurzame samenleving. Hoewel deze bewegingen niet kunnen zorgen voor een

36

voldoende voedselproductie, kan het wel meehelpen de omschakeling naar een duurzame landbouw te bevorderen. Grote bedrijven en regeringen moeten echter ook veranderen. De huidige situatie kan niet blijven bestaan.