Het doorbreken van de klimaatimpasse

Het doorbreken van de klimaatimpasseMet het oog op de aanstaande klimaatverandering pleiten twee adviseurs en een wetenschapper uit de VS ervoor om meer geld te investeren in technologische innovatie. Het gaat om de ontwikkeling van twee basistechnologieën: CO2-zuinige energievoorziening en klimaatbeheersingstechnieken, uitgewerkt in een breed spectrum.

Om de huidige impasse in het klimaatbeleid te doorbreken, schetsen wij in dit artikel een aanpak, gericht op technologische innovatie. Het gaat om de ontwikkeling van een brede reeks technologieën die weinig tot geen CO2 uitstoten, zoals: hernieuwbare energie, geavanceerde energiezuinige technologieën, kernenergie en koolstofafvang en -opslag (carbon capture and storage – CCS).

Helaas zijn CO2-zuinige technologieën nog erg duur. Zonder subsidie zijn ze 30% tot 290% duurder dan de traditionele alternatieven voor fossiele brandstoffen. En technologieën die CO2 uit de atmosfeer moeten halen, of die nadelige klimaateffecten moeten tegengaan zijn nog onbewezen of zelfs ronduit gevaarlijk. Het moge duidelijk zijn dat toepassing van dergelijke technologieën niet zal plaatsvinden voor ze zich bewezen hebben en op commerciëel niveau acceptabel zijn bevonden.

Vandaar onze praktische benadering. Innovatie, kostenreductie en commerciëel welslagen kunnen de hoge ontwikkelkosten drukken en het gebrek aan bewijsbaarheid tenietdoen. Daarom pleiten wij voor een drie- tot vijfvoudige investering in Research, Development & Demonstration (RD&D) ten opzichte van het huidige niveau. Om tot een dergelijke investering te kunnen komen, zouden zowel het bedrijfsleven als de overheid nieuwe wegen moeten inslaan. We komen hier later op terug.

Overzicht van huidige technologieën en hun beperkingen

We weten niet hoe snel de aarde zal opwarmen. Maar dat dit staat te gebeuren is vrijwel zeker. Toepassing van de genoemde technologieën (CO2-zuinige energievoorziening en klimaatbeheersingstechnieken) zouden de risico’s (deels) hanteerbaar kunnen maken. Deze technologieën hebben nog hun tekortkomingen, maar die zijn goed in kaart gebracht. Daardoor is het goed mogelijk deze te optimaliseren. Hieronder volgt een korte beschrijving van de huidige, strategisch belangrijke technologieën en hun beperkingen.

Windturbines op land en zonnepanelen hebben over de afgelopen jaren een gigantische kostendaling te zien gegeven. Dit is duidelijk niet zonder gevolgen gebleven. Tussen 2009 en 2013 is de opbrengst van windturbines meer dan verdubbeld. De opbrengst van zonnepanelen is in die tijd vertienvoudigd. Helaas zijn windturbines niet in staat om altijd elektriciteit te leveren doordat wind over land niet regelmatig is. De turbines zijn ook niet geschikt om om te gaan met een fluctuerende vraag. Bovendien kost een windturbine nog altijd meer dan een gasgestookte elektriciteitscentrale. Zonnepanelen hebben een variërende opbrengst die als nadelig ervaren wordt, met name bij grootschalig gebruik zoals in Duitsland. Door zorgvuldige planning en gecoördineerde toepassing zijn deze nadelen hanteerbaar. Maar opschaling van deze technologieën zou aanzienlijk verbeterd kunnen worden met behulp van innovaties voor energie-opslag en prestatieverbetering.

Kernenergie is op dit moment duurder dan traditionele gaswinning en het vraagt een stuk zorg op het gebied van: veiligheid, afvalverwerking en proliferatie (ongewenste verspreiding van splijtbaar materiaal). Toch zijn de kosten inmiddels gedaald door standaardisering van productieprocessen en schaalvergroting. Nieuwe innovatieve ontwerpen bieden vooruitzicht op verdere kostenreductie, verbeterde veiligheid, afvalvermindering en minder proliferatierisico.

De technologie om koolstof af te vangen heeft ook zijn beperkingen. Hoewel de voornaamste onderdelen van de technologie zich al hebben bewezen en het proces al commercieel in gebruik is bij bepaalde industriële toepassingen, zal deze technologie binnenkort pas volledig gedemonstreerd worden bij twee elektriciteitsbedrijven in Canada en de VS. Invoering van de CCS technologie bij bestaande elektriciteitscentrales zou op dit moment ten koste gaan van de efficiency. Bovendien zou het de productiekosten opdrijven. Zonder grote stimuleringsmaatregelen is deze technologie nu economisch niet rendabel.

Ontwikkeling van een breed scala van technologieën

Om de ontwikkelingen in de energiesector te bespoedigen stellen wij voor om een breed scala op te zetten van mogelijke toe te passen technologieën. Daaronder verstaan wij ten eerste CO2- zuinige technologieën in ontwikkeling, die nog duur zijn of die zich nog niet bewezen hebben. Deze zouden door innovatie en RD&D betrouwbaar, betaalbaar en opschaalbaar gemaakt kunnen worden. Te denken valt aan kleine, modulaire kernreactoren (Small Modular Reactors (SMR)); geavanceerde nucleaire technologieën zoals sodium- of gasgekoelde snelle reactoren; geavanceerde CCS-technologieën; ondergrondse steenkoolvergassing en geavanceerde hernieuwbare energietechnologieën. Het ontwikkelen van een dergelijke reeks van technologieën die zich nog niet ten volle bewezen hebben, zou de kostprijs kunnen verlagen, de toepassing kunnen versnellen en de risico’s van opschaling kunnen verlagen.

Ten tweede denken we aan klimaatbeheersingsmethodes. Deze zouden CO2 direct uit de atmosfeer kunnen halen of de ergste effecten van klimaatverandering doen afnemen. Voorbeelden zijn: CO2-verwijderings technologieën (zoals koolstofafvang en -opslag, bebossing en ijzerbemesting van oceanen) en technologieën die effect hebben op de straling van de zon (stratosferische aerosol injecties (SAI) en cloud whitening systems).

Voordelen van de portfolio aanpak

Ontwikkeling van een dergelijk portfolio van methoden levert voor beleidsmakers van de toekomst inzicht in de prestaties en de kosten van specifieke technologieën. Dit stelt hen in staat om beter te bepalen hoe de klimaatkwestie het beste aangepakt kan worden. Niet alleen levert dit een economisch voordeel, de benadering op basis van een portfolio van methoden biedt ook de vrijheid om een keuze te maken afhankelijk van de economische en politieke koers die gevaren wordt.

Vandaar ons pleidooi voor introductie van een brede mix van technologieën en innovatieprogramma’s: om een maximale kans te creëren op bewezen, opschaalbare en economische technologische toepassingen.

Natuurlijk is er nooit voldoende geld om alles te doen. Daarom is een strategische aanpak op basis van analytische criteria essentieel. Ook zijn nieuwe samenwerkingsmodellen nodig van publieke en private partijen. Beleid is nodig, zowel op het gebied van RD&D als voor de economische toepassing van deze technologieën.

Een hoge investering, maar met grote voordelen

De investering die nodig zou zijn, schatten we op een bedrag tussen de 15 miljard dollar en 25 miljard dollar. Dit is het drie- tot vijfvoudige van wat er nu in de energiesector aan RD&D gespendeerd wordt. Het gaat dus om een aanzienlijke toename, maar in vergelijking met medisch onderzoek (30 miljard dollar) en militair onderzoek (80 miljard dollar) is het eerder bescheiden te noemen.

Fondsen voor deze programma’s zouden samengesteld kunnen worden door een ombuiging van de huidige overheidssubsidies voor olie en gas, via de winst op olie- en gasverkoop, via een geringe toeslag voor burgers op elektriciteit of via belastingheffing. We willen niet beweren dat dit eenvoudig zal zijn. Wel zeggen we dat deze investeringen noodzakelijk zijn en niet buitenproportioneel ten opzichte van andere innovatie investeringsstrategieën in de VS. We benadrukken nogmaals de politieke voordelen van de portfolio aanpak waarmee de keuze voor bepaalde technologieën open blijft en die ook nog eens bijkomende voordelen oplevert door een toegenomen economische competitiviteit.

We hopen dat de hier beschreven portfolio aanpak een politiek neutrale basis biedt om uit de huidige impasse te kunnen komen. De bestaande onzekerheid over de impact van klimaatverandering en de tijd die nodig is om de economie wereldwijd af te laten stappen van technologieën die CO2 uitstoten maken het noodzakelijk om zo snel als mogelijk tot actie over te gaan.

David Garman is mededirecteur van consultancybureau Decker Garman Sullivan LLC. Kerry Emanuel is professor atmosferische wetenschappen aan het Massachusetts Institute of Technology en mededirecteur van het Lorenz Center van MIT, een denktank rond het klimaat. Bruce Phillips is directeur van The NorthBridge Group, een economisch en strategisch adviesbureau.

Dit artikel is een ingekorte en bewerkte versie van het artikel ‘Breaking the Climate Deadlock’ dat verscheen in: ISSUES IN SCIENCE AND TECHNOLOGY, zomer 2014, blz. 75 – 82, een uitgave van de Universiteit van Texas in Dallas, Richardson, TX. Voor deze uitgave hebben zowel de auteurs als de uitgever toestemming verleend.

You may also like...

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

De volgende HTML-tags en -attributen zijn toegestaan: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>