Tagarchief: grenzen aan de groei

De zorgwekkende energiehonger van de wetenschap

Isaac Newton en Leonardo da Vinci deden grote wetenschappelijke ontdekkingen zonder dure apparaten, in een tijd dat er nog geen elektriciteit was. Ook Lineaus, Darwin en Keppler bedreven wetenschap zonder aardolie en zonder computers.
Tegenwoordig gebruiken wetenschappers enorme hoeveelheden energie en grondstoffen. Dat zou ik prima vinden als de ontdekkingen van de laatste decennia ook net zo belangrijk waren als het werk van Newton, da Vinci en Darwin. Maar dat valt een beetje tegen.

Bij CERN in Zwitserland staat het grootste wetenschappelijk instrument dat ooit door mensenhanden is gebouwd: de Large Hadron Collider. Het energieverbruik van dit instrument is 120 MegaWatt, vergelijkbaar met het totale energieverruik van alle huishoudens in het kanton van Geneve. Het duurde 10 jaar om de deeltjesversneller met een omtrek van 27 kilometer te bouwen. De energie, die nodig was bij de bouw, is waarschijnlijk een veelvoud van de 800 duizend MWh, die de Large Hadron Collider in een jaar gebruikt. De magneten van de deeltjesversneller worden gekoeld met vloeibaar helium. De winning van dat helium kostte enorm veel energie. De bouw van de Large Hadron Collider was alleen mogelijk dankzij de makkelijk winbare fossiele brandstoffen.

De Hubble Space Telescope is ook een prachtig wetenschappelijk instrument. Het heeft miljoenen vaten aardolie gekost om de telescoop te maken en om hem in een baan om de aarde te krijgen (hij weegt 11 ton). Er zijn al 5 energieverslindende vluchten met de Space Shuttle gemaakt voor onderhoud en reparatie.

Zijn de ontdekkingen en foto’s van de Hubble Space Telescope net zo belangrijk als de ontdekkingen van Isaac Newton en Galileo Galilei? Is de kennis, die we dankzij de Large Hadron Collider vergaren, net zo’n grote stap vooruit als het werk van Bohr en Einstein?
Was het wel de moeite waard om zoveel energie en grondstoffen te steken in zulke grote projecten om nog meer details te ontraffelen?
Newton, Da Vinci, Galilei, Keppler, Darwin en Einstein hebben voor ons de belangrijkste wetenschappelijke vragen beantwoord. We hebben nu een goed beeld van het heelal waarin wij leven en hoe dat leven is ontstaan. Is dat beeld goed genoeg?

Bij NASA ligt al een opvolger van de Hubble Space Telescope op de tekentafel: die wordt vier keer zo groot en voor dat project zal nog meer energie nodig zijn.
Bij CERN denken ze al een nog grotere deeltjesversneller, die nog meer energie verbruikt. Onze kleinkinderen zullen naar de Large Hadron Collider kijken en hem vergelijken met de pyramides in Egypte en de Grote Muur in China. Misschien vragen ze zich af waarom we daar zoveel moeite en energie in gestoken hebben.

Peak-elektriciteit: Elektriciteitsverbruik in Nederland daalt gestaag

Uit de cijfers van het CBS blijkt duidelijk dat de Nederlandse bevolking steeds zuiniger wordt met elektriciteit. Hieronder in een grafiek uitgezet de totale hoeveelheid elektriciteit in miljoen KWh, die de Nederlanders bij elkaar per maand verbruiken.

Schermafbeelding 2015-05-15 om 17.42.52

De dalende trend is duidelijk zichtbaar.
Als je naar de langere termijn kijkt, dan zie je dat het elektriciteitsverbruik vanaf de jaren ’70 tot 2008 voortdurend is gestegen. Maar sinds 2008 is de stijgende trend omgebogen in een licht dalende trend. Hieronder is het Nederlandse elektriciteitsverbruik in de maand januari weergegeven.

Schermafbeelding 2015-05-15 om 17.52.49

De trendbreuk na 2008 is ook duidelijk zichtbaar als je het elektriciteitsverbruik per hoof van de bevolking gaat uitrekenen. In januari 2008 was het verbruik per Nederlander ruim 700 KWh. In januari 2015 was dat verbruik gedaald tot 650 KWh.
Hieronder zie je het elektriciteitsverbruik in januari per Nederlander weergegeven.

Schermafbeelding 2015-05-15 om 18.00.54

NB. In de grafiek hierboven is de 0 op de Y-as ook echt de 0 van 0 KWh.
Het zal nog vele jaren duren voordat de lijn in de grafiek in de buurt komt van die 0 KWh. Maar het hoogste punt van de grafiek in januari van 2008 zal nooit meer worden overtroffen. Die 708 KWh per Nederlander per maand kunnen we peak-elektriciteit noemen: de grootste hoeveelheid elektrische energie, die we ooit hebben verbruikt.

Over permacultuur en buurtmoestuin

Op zaterdag 23 mei wordt in Delft, de Delftse PROEFtuin officieel geopend. Het is een initiatief van de Stichting Groenkracht en bedoeld om mensen meer bewust te maken van hun eigen invloed op de leefomgeving en de kringlopen in de natuur. Door de productie van voedsel dichterbij de inwoners van een stad te brengen en hen erbij te betrekken, worden mensen zich er weer meer van bewust waar hun voedsel vandaan komt en bewuster van het belang van biologisch voedsel of eten uit de regio.

Ik vind het PROEFtuin-project nu al geslaagd, nog voor de opening en nog voor er bloemkolen geoogst zijn.
N.a.v. mijn vrijwilligerswerk in de PROEFtuin ben ik me (weer) gaan verdiepen in permacultuur. In de video hieronder wordt in een klein uur duidelijk gemaakt wat permacultuur is en wat het kan gaan betekenen voor onze economie en onze manier van leven.

In een tweede video (hieronder) kun je zien hoe in een andere stadswijk de groene geest uit de fles is ontsnapt en de hele wijk heeft besmet.

Autoverkoop eerste kwartaal in Nederland nipt hoger dan in 2014

In het eerste kwartaal van 2015 werden in Nederland ruim 110 duizend nieuwe auto’s verkocht. Dat zijn er drieduizend meer dan in de eerste drie maanden van 2014. Maar het eerste kwartaal van 2015 is voor de autoverkopers het op een na slechtste eerste kwartaal sinds 1999.

Schermafbeelding 2015-05-11 om 12.00.18

De verkopen over april ook al bekend gemaakt, maar nog niet opgenomen in de overzichtelijke tabellen van het CBS. Uit cijfers van RDC/Inmotiv zijn er in april 2015 ruim 27 duizend nieuwe auto’s verkocht. Dat is meer dan 1000 auto’s minder dan in april 2014. En daarmee is april 2015 voor de autobranche de slechtste april in de afgelopen 16 jaar.

Schermafbeelding 2015-05-11 om 12.16.43

De dalende autoverkoop betekent dat op den duur ook de benzineverkoop zal afnemen en dat er geen nieuwe snelwegen meer aangelegd hoeven worden. Een dalende autoverkoop is een symptoom van een krimpende economie waarin het energieverbruik en de CO2-uitstoot dalen.

Autoverkoop in eerste kwartaal bijna net zo slecht als vorig jaar

In het eerste kwartaal van 2015 werden er in Nederland , volgens het CBS, 110 duizend nieuwe auto’s verkocht. Dat is bijna 3% meer dan in 2014, toen er slechts 107 duizend auto’s over de toonbank gingen. Dat zie ik dan ook gelijk voor me… auto’s die over de toonbank gaan.

In de grafiek hieronder staat de verkoop van nieuwe auto’s in het eerste kwartaal sinds de eeuwwisseling uitgezet. De dalende trend is duidelijk zichtbaar.

Schermafbeelding 2015-04-20 om 20.21.42

Het aantal verkochte nieuwe auto’s is in die 15 jaar bijna gehalveerd.
Ik verwacht dat die dalende trend gewoon zal doorzetten. Misschien ga ik het eind van het autotijdperk nog meemaken.

Heeft de mondiale steenkoolwinning al gepiekt?

Coal+mine

Bij de winning van delfstoffen treedt vrijwel altijd hetzelfde patroon op. De winning neemt gestaag toe, totdat door geologische, logistieke of economische factoren een maximale produktie wordt bereikt. Daarna neemt de produktie van de grondstof geleidelijk weer af. De makkelijk winbare reserves zijn het eerst geëxploiteerd en het kost steeds meer energie om de produktie op peil te houden. Uiteindelijk daalt de produktie naar nul. Ook de winning van steenkool vertoont dit klassieke piek-patroon.
Als voorbeeld de steenkoolwinning in Polen. De maximale Poolse steenkoolproduktie werd bereikt in 1988, ruim 266 miljoen ton. In 2013 was de steenkoolproduktie alweer afgenomen tot 143 miljoen ton.

Schermafbeelding 2015-04-16 om 19.50.24

Zo zal ook de gezamenlijke steenkoolproduktie van de gehele wereld uiteindelijk een maximum bereiken en daarna weer gaan afnemen. Patzek en Croft dachten in 2011 al dat de mondiale piekproduktie zeer nabij was. Het is interessant om te kijken of zij er ver naast zaten.
De mondiale steenkoolproduktie is het afgelopen decennium flink gestegen, vooral doordat de produktie in China sterk werd opgevoerd. China werd ‘s werelds grootste steenkoolproducent en is verantwoordelijk voor de helft van de wereldproduktie. Het afgelopen jaar daalde de produktie in China met ongeveer 2,5%.
De VS zijn de op één na grootste steenkoolproducent. In de VS steeg de steenkoolproduktie met 1,2%. De afname van de Chinese steenkoolproduktie is ongeveer 8x zo groot als toename in de Amerikaanse produktie. De gezamenlijke produktie van China en de VS bedraagt 58% van de mondiale produktie en was in 2014 lager dan in 2013.
De steenkoolproduktie in de landen, die de resterende 42% produceren, is nog niet in detail bekend. Het is mogelijk dat de mondiale steenkoolproduktie in 2014 iets hoger was dan de 7896 miljoen ton, die in 2013 uit de aardkorst werd opgegraven.

In de eerste maanden van 2015 is de steenkoolprijs verder gedaald. Die prijsdaling wijst op een overproduktie. De lage steenkoolprijs zal er waarschijnlijk toe leiden dat de winning voor sommige mijnbouwgebieden onrendabel wordt. Sommige mijnen zullen in 2015 gesloten worden. Andere mijnen zullen minder steenkool winnen dan in het afgelopen jaar.
De Chinese steenkoolproduktie is in het eerste kwartaal van 2015 verder gedaald en lag 3,5% lager dan in 2014. Het Energy Information Agency (EIA) verwacht dat de Amerikaanse steenkoolproduktie in 2015 flink lager (>5%) zal zijn dan in 2014. In de op vier na grootste steenkoolproducent, Indonesië, wordt gemeld dat de steenkoolproduktie in het eerste kwartaal van 2015 21% lager was in vergelijking met 2014.
Als drie van ‘s werelds vijf grootste steenkoolproducenten een lagere produktie melden, dan wordt het waarschijnlijk dat de mondiale steenkoolproduktie over heel 2015 lager zal zijn dan in 2014. Op basis van recente cijfers zou de mondiale steenkoolproduktie in 2014 gepiekt kunnen hebben.

Maar. Als de vraag naar steenkool flink gaat toenemen, kan de prijs snel stijgen en kan de steenkoolwinning weer lucratief worden. Het is mogelijk dat de steenkoolproduktie in 2016 of later nog boven de recordproduktie van 2014 zal uitkomen. Naarmate er meer makkelijk winbare wordt opgestookt, wordt het echter steeds waarschijnlijker dat peak-steenkool in 2014 werd bereikt.

Afnemende rendementen: diminishing returns

Mensen, die een marathon willen lopen, gaan ervoor trainen. Als je maar 40 km. per week traint, dan zul je langer dan 3 uur over de marathon doen.
Sommigen hardlopers, die ik ken, trainen wel 100 km. per week in de voorbereiding voor een marathon. Zij lopen de marathon tussen de 2 uur 30 en 3 uur. Die investering van trainingsarbeid levert een tijdwinst op van 30 min of meer.
Topatleten trainen nog meer: ongeveer 200 km. per week. De toppers lopen de marathon in 2 uur en 10 minuten. Een verdubbeling van de trainingsarbeid levert nog 20 min. tijdwinst op.
Als je 400 km. per week zou trainen: zou je dan de marathon nog 20 min. sneller kunnen lopen? In 1 uur 50 minuten? Waarschijnlijk niet. Er is een punt waarbij nog meer trainingsarbeid nauwelijks tijdwinst oplevert. Op dat punt wordt het rendement van nog meer trainingsarbeid heel laag.

Dit verschijnsel van afnemende rendementen (diminishing returns) komt heel veel voor. In de economie levert investering in een snelweg tijdwinst op. Als er files ontstaan, doordat de weg vaker gebruikt wordt, kun je de weg verbreden. De verbreding levert op sommige momenten van de dag ook weer wat tijdwinst op, maar minder dan de aanleg van de snelweg.
Als je de snelweg nog twee keer zo breed maakt, dan levert dat eigenlijk geen tijdwinst meer op. Het rendement van de laatste investering is nul.

In onderstaande video legt Richard Heinberg het principe van Diminishing Returns uit. Heinberg legt ook uit dat de afnemende rendementen in de energie-winning.

Als wij een 50- of 100-voudig rendement terugkrijgen voor elk vat aardolie dat wij investeren in oliewinning. Dan kunnen we met supersonische vliegtuigen de wereld rond vliegen, ziekenhuizen bouwen en alle kinderen ter wereld goed onderwijs geven.
Maar als het rendement in de energiewinning afneemt van 100-voudig naar 10-voudig. Dan zullen we gaan vliegen met lagere snelheden, een aantal ziekenhuizen moeten sluiten en krijgen alleen de kinderen in rijke westerse landen goed onderwijs.
De afname van het rendement in de energiewinning is onomkeerbaar: de makkelijk winbare energie is op. Het zal steeds moeilijker worden om voldoende energie te winnen om onze complexe samenleving in stand te houden.