Genoeg materialen voor energietransitie

Volgens onderzoekers van het Breakthrough Institute in de Verenigde Staten zijn er nu en de komende jaren mondiaal voldoende materialen voorhanden om de beoogde energietransitie per 2050 klaar te spelen.

Voor het winnen van duurzame energie uit bijvoorbeeld wind, zon en water zijn de komende tientallen jaren heel veel materialen nodig, van silicium voor zonnepanelen tot staal voor windturbines. Maar hebben we hiervoor dan wereldwijd wel steeds voldoende van deze materialen beschikbaar? Dat was de vraag aan het Breakthrough Institute, een internationale organisatie die zich vanaf de thuisbasis in Oakland, Californië geregeld buigt over mogelijke technologische oplossingen voor actuele vraagstukken op milieugebied.

‘Ja’, luidt het (geruststellende) antwoord van het instituut na onderzoek, waarvan de uitkomsten enkele weken geleden zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Joule.

Tot 2050 zullen er altijd voldoende materialen voorradig zijn voor het fabriceren van de producten, het uitvoeren van bouwwerken en de aanleg van infrastructuur die nodig zijn om de grootschalige productie van groene energie gestalte te geven, laten de Amerikaanse wetenschappers weten. Dat gaat lukken, zelfs als we de uitstoot van broeikasgassen per 2050 tot per saldo nul willen terugbrengen en de ambitie van het Klimaatakkoord van Parijs – niet meer dan 1,5º C temperatuurstijging op aarde – willen verwerkelijken.

Dat ’t kan lukken, komt omdat de aarde volgens de Amerikaanse wetenschappers (nog) genoeg grondstoffen te bieden heeft, op plekken waar winning al gangbaar is of in de toekomst goed haalbaar. Belangrijke voorwaarde is wel dat die grondstoffen op een milieuvriendelijke wijze worden gewonnen en verwerkt. Anders gaan we in het kader van de energietransitie schade toebrengen aan het milieu, terwijl de energietransitie juist is bedacht om het milieu te sparen, aldus de onderzoekers.

Ook is een belangrijke rol weggelegd voor recycling en hergebruik. De bouwmaterialen voor windmolens, waterstoffabrieken en andere ‘infrastructuur’ voor groene-energiewinning – staal, beton, aluminium, koper – zijn nu al wereldwijd in grote hoeveelheden in omloop. Punt is wel dat deze materialen vaak pas op termijn beschikbaar komen, als de ‘producten’ waarin ze zijn verwerkt het einde van hun levensduur hebben bereikt. Daarom zullen volgens de onderzoekers ook nieuwe materialen en de winning van grondstoffen daarvoor nodig blijven om in de grote materiaalbehoefte voor de energietransitie te voorzien.

Tijdens het onderzoek is nagegaan hoe de wereldbevolking over een kleine 30 jaar met voldoende duurzame stroom kan worden toegerust. Daartoe zijn tientallen scenario’s beschreven, elk met een eigen mix van windenergie, zonne-energie, kernenergie en winning via waterkracht en geothermie. Vervolgens is per scenario berekend hoeveel materialen nodig zijn voor de bijbehorende bouwwerken. In alle gevallen hoeft voor de bouw van windmolens, stuwdammen, kerncentrales of zonneparken slechts een beperkt deel van de winbare grondstoffenvoorraad te worden aangesproken, voorspelt het Breakthrough Institute.

Over de CO2-emissies bij de aanleg van deze duurzame infrastructuur is het researchinstituut minstens zo optimistisch. De emissies als gevolg van (duurzame) mijnbouw, materiaalproductie en assemblage van de bouwdelen bij elkaar opgeteld, vallen nog altijd lager uit dan de jaarlijkse uitstoot van fossiele brandstoffen, is de redenatie. De extra emissie die de aanleg van duurzame energie-infrastructuur met zich meebrengt, is te verantwoorden in het licht van het hogere doel: forse reductie van de totale uitstoot, wereldwijd.

De onderzoekers gaan er daarbij wel van uit dat de industrie, waaronder staal- en betonfabrikanten, hun eigen emissies vanaf 2025 fors terugschroeven.

  • Een samenvatting van de studie is te lezen in de februari editie van Joule. Het onderzoek heeft overigens uitsluitend betrekking op de materiaalbehoefte voor het (duurzaam) opwekken van elektriciteit. Materialen voor de opslag en distributie van de gewonnen stroom zijn niet in het onderzoek betrokken.
  • Foto: Windpark Deil, © Pure Energie.