Scenario's voor duurzame energie in verkeer en vervoer; beoordeling op verschillende criteria voor duurzaamheid

Abstract

Dit rapport geeft een inschatting van het technisch potentieel op lange termijn van drie duurzame energiebronnen (biomassa, CO2-opslag, zon/wind/water) om de mondiale CO2-emissies met meer dan 80% te verminderen ten opzichte van 1990. 'Biomassa' blijkt alleen niet voldoende potentie te hebben om de mondiale CO2-emissies met meer dan 80% te reduceren ten opzichte van 1990. 'Fossiel + CO2-opslag' heeft dat wel, maar voor een beperkt aantal jaren. De technische potentie van hernieuwbare energie uit zon, wind of water blijkt op mondiale schaal ruim voldoende om het fossiele energiegebruik volledig te substitueren. Bovendien kunnen windturbines of zonnecollectoren worden geplaatst op onvruchtbare gronden zodat concurrentie met voedselproductie en afwenteling op biodiversiteit zijn uitgesloten. Andere conclusies uit de studie zijn: 1) de niet-CO2-emissies door de sector verkeer kunnen op lange termijn technisch gezien met 95% worden teruggedrongen en voor deze reductie is de toepassing van brandstofcel-elektrische of batterij-elektrische aandrijving niet noodzakelijk omdat ook de emissies uit verbrandingsmotoren door technische verbeteringen met meer dan 95% kunnen worden teruggedrongen ten opzichte van de huidige emissieniveau's, 2) het ruimtegebruik ten behoeve van een mondiale verduurzaming van de energievoorziening in alle sectoren is aanzienlijk in het geval de optie CO2-opslag wordt uitgesloten, 3) in het meest optimistische geval zijn de technische kosten voor alternatieve energieketens iets lager dan of vrijwel gelijk aan de technische kosten van de referentieketen (fossiel + verbrandingsmotoren), 4) problemen kunnen optreden met externe veiligheid bij energieketens waarbij gasvormig onder hoge druk opgeslagen waterstof als energiedrager wordt toegepast maar deze problemen zijn te elimineren door andere vormen van vervoer en opslag toe te passen. Als ruimtegebruik in relatie tot de concurrentie met voedselproductie/drinkwatervoorziening en afwenteling op biodiversiteit door het beleid als belangrijke indicatoren worden aangemerkt voor een keuze tussen energieketens, ligt het voor de hand de aandacht voor de lange termijn te richten op elektriciteit of waterstof uit zon/wind/water. Dit omdat deze energiebron op mondiale schaal een enorm potentieel heeft en omdat windparken of zonnecollectoren op bijvoorbeeld woestijngronden kunnen worden geplaatst en concurrentie met voedselproductie of drinkwatervoorziening of aantasting van biodiversiteit uitgesloten zijn. In de tijd die het vergt om op grote schaal energie op te wekken uit zonlicht, wind of waterkracht zou de optie 'fossiel + CO2-opslag' kunnen worden ingezet om op korte termijn al een bepaalde mate van CO2-emissiereductie te kunnen realiseren. Ook biomassa moet voor de korte termijn niet worden uitgesloten omdat een transitie naar biobrandstoffen (toegepast in verbrandings-motoren) in de sector verkeer, in vergelijking tot een transitie naar bijvoorbeeld energieketens met waterstof als energiedrager of met brandstofcelvoertuigen, relatief eenvoudig is te realiseren.

The study documented here deals with the technical potential of sustainable energy sources to reduce the use of fossil fuels in the long term (2050) by more than 80% compared to their use in 1990. Biomass alone was shown to have insufficient potential to reach this goal where CO2 emissions are concerned. Fossil fuels combined with CO2 storage do have this potential, but only for a limited time period. The technical potential of renewable solar/wind/water sources to reduce CO2 emissions is more than sufficient on a global scale. Besides, wind turbines and solar collectors can be located on arid lands, precluding competition with food production and threats to biodiversity. Further conclusions can be summarised as follows: 1) other emissions than CO2 can, technically speaking, be reduced by more than 95% compared to 1990 levels; fuel-cell electric or battery-operated vehicles are not necessary for this because the emission reduction potential of the internal combustion engine too is still large; 2) a shift to sustainable energy will, in consequence, make a large claim on land, in which case CO2 capture will be precluded as an option for sustainability; 3) under optimistic assumptions, the per kilometre costs of sustainable energy chains may be slightly lower than those of the reference energy chain ('fossil fuel + combustion engine'), and 4) external safety problems may occur if hydrogen is stored under pressure, although these can be eliminated using other means of transportation and hydrogen storage. In cases where policy makers see land use in relation to competition with food production, drinking-water supply and biodiversity as important indicators for sustainability, it would appear obvious to focus attention in the long term on electricity or hydrogen from solar/wind/water. This is because of the large potential of renewable energy and the ability of wind and solar energy to be produced on wastelands and even in deserts, precluding threats to food production, drinking-water supply and biodiversity. In the time that renewable energy production capacity is being built up, the underground storage of CO2 option can be set in to attain a reasonable CO-2 emission reduction in the short term. Neither should biomass be precluded in the short term, since a transition to biomass combined with combustion engines in the transport sector is much easier to achieve than, for example, a transition to renewable hydrogen combined with fuel cells.