Het potentieel van biobrandstoffen

30 juni 2006. Bijdrage geleverd door Rembrandt Koppelaar.

Deze post is de tweede in een serie over de kansen en gevaren van biobrandstoffen. Volgens richtlijnen van de Europese Unie moet het Nederlandse transport in 2010 voor 5.75% op biobrandstoffen rijden. Voor het personenvervoer gaat het om zo’n 400.000 auto’s tegen 2010. Rijdende op benzine/diesel gemaakt van allerhande gewassen waaronder koolzaad, mais, jatropha, palmbomen & soja. Uiteindelijk zou 30% van ons energieverbruik gedekt moeten worden door biobrandstoffen.

Het typische aan Nederland is dat wij altijd eerst dikke rapporten schrijven voordat er iets opgebouwd wordt. In andere landen zijn ze goed in implementatie, hier zijn we een kei in het onderzoeken van het technische potentieel van biobrandstoffen. Inmiddels zijn er twee uitgebreide studies verschenen, beide afkomstig van het Copernicus Instituut aan de Universiteit Utrecht:

M. Hoogwijk, 12 maart 2004, On the global and regional potential of renewable energy sources

E. Smeets, A. Faaij and I. Lewandowski, maart 2004, A quickscan of global bio-energy potentials to 2050.

Vooral de laatste studie is interessant en wordt nader besproken. De conclusie die we kunnen trekken uit de rapporten is dat het technisch potentieel voor Biobrandstoffen tegen 2050 tussen de 200 en 1500 Exajoule (10^18) ligt. Voldoende om een substantieel aandeel van de energievoorziening te dekken aangezien de wereld momenteel 400 Exajoule verbruikt.

De studie A quickscan of global bio-energy potentials to 2050 wordt hieronder nader besproken.

De auteurs gaan uit van vier scenario’s:

[[popup:bioscenario.jpg:(thumbnail)::1:center]]

Het belangrijkste verschil ligt in scenario’s 2 en 3. Waar koeien, varkens, geiten en schapen in scenario 1 en 2 nog buiten mogen lopen (pastoral) zitten ze in scenario 3 en 4 levenslang opgehokt zoals we in het westen gewend zijn (landless). Biologische landbouw is uit den boze in scenario 3 en 4. Dit zorgt voor een verschil in het technische potentieel van respectievelijk 513 tot 1116 Exajoule.

De berekening van de auteurs is afhankelijk van een groot aantal factoren, de verwachte populatiestijging, de toename in voedselproductie en houtproductie, het landgebruik in de wereld en de vraag naar hout en voedsel. Onder deze factoren liggen weer een aantal andere aannames, wat de zaak complex maakt. Om het potentieel te berekenen gaat men uit van de bovengenoemde factoren en wordt er berekend hoeveel land er beschikbaar komt. Hierbij wordt er gekeken naar het potentieel dat er is wanneer er geen ontbossing plaatsvind, niet voor biobrandstoffen en ook niet voor voedselproductie. Als dit meegenomen wordt zou het potentieel nog hoger uitvallen. Een andere belangrijke aanname is dat voedselproductie voorop gaat, er zal eerst in de regio zelf zoveel mogelijk aan de eigen behoeftes voorzien worden.

Via deze aannames wordt de hoeveelheid land weer onderverdeeld in verschillende productiviteits- en gebruikscategoriën. Op die manier wordt de hoeveelheid land bekend tussen nu en 2050 die beschikbaar is voor biobrandstoffen. Vervolgens berekenen de auteurs de hoeveelheid energie de productie afkomstig uit korte rotatie houtachtige energiewassen te projecteren (eucalyptus, wilg of populier) op de hoeveelheid land, gekeken naar productiviteit afhankelijk van het land. Er wordt hierbij wel de aanname gemaakt dat men overal ter wereld westerse productietechnieken ter hand neemt. Een nogal optimistische aanname, maargoed het gaat om het technische potentieel.

De aannames die de auteurs maken:

- Populatiestijging naar 8.8 miljard mensen
- Er vindt geen verdere ontbossing plaats
- Voedselproductie heeft prioriteit, zoveel mogelijk zal de voedselvoorziening regionaal betrokken worden
- Een zeer efficiënte (westerse) landbouwproductie overal ter wereld, deze leidt tot een afname in land nodig voor voedselproductie van 14%, 22%, 64% en 70% afhankelijk van de methode van landgebruik (landless of een gemixte vorm tussen pastoral en landless).
- Een toename in de dagelijkse energieinname via het voedsel van 2300 kcal per persoon in het heden naar 3300 kcal per persoon in 2050. Hierbij neemt men een limiet aan van maximaal 3700 kcal per persoon per dag waarvan maximaal 1100 kcal per persoon per dag aan vlees en vis. Deze limiet is momenteel de gemiddelde inname in de Verenigde Staten.
- Geen economische limitaties (het ging om het technisch potentieel)
- Geen limitaties qua implementatie (het ging om het technisch potentieel)
- Geen degradatie van land door milieuproblematiek (erosie, watertekorten, verlies van biodiversiteit en klimaatverstoring)

De conclusie in Exajoules die de auteurs hieruit trekken in grafiekvorm:

[[popup:bioenergiepot.jpg:(thumbnail)::1:center]]

Gezien de aannames is het duidelijk dat dergelijke technische cijfers met een flinke korrel zout genomen moeten worden. De studie toont aan dat als we een forse inspanning zouden maken een energiecrisis voorkomen kan worden. Hoe waarschijnlijk is het echter dat de huidige politieke en economische macht dit bewaarheid laat worden? Nog afgezien van onzekere factoren zoals klimaatverstoring, welke volgens het IPCC zou kunnen zorgen voor 30% daling in de landbouwproductiviteit in de 21ste eeuw.

Reactie's

  • Bart B

    Voor wie nog een dik vakantieboek wil lezen, dan raad ik Collapse/Ondergang aan van Jared Diamond. Dit boek is de bron van mijn onderstaande reactie.

    Uit het boven staande stuk kom ik tot de conclusie dat de onderzoekers ervan uit gaan dat Westerse/ Europese landbouwmethode superieur zijn en wereldwijd dienen te worden ingezet. Er hebben echter al een goed voorbeeld van de export van landbouwkennis; de ontginning en ontwikkeling van Australi.

    Van alle continenten is Australi het minst productief; het heeft de minst vruchtbare bodems, de laagste groeisnelheid van planten en de laagste opbrengsten. Dat komt doordat de Australische bodems zo oud zijn dat de regen in de loop van miljarden jaren praktisch alle voedingsstoffen heeft uitgespoeld. Via drie belangrijke processen kunnen nieuwe voedingstoffen op de bodem terecht komen. 1) Vulkaanuitbarsting waardoor vers materiaal uit het inwendige van de aarde aan de oppervlakte komt. 2) Effect van gletsjers waardoor de aardkorst wordt verplaatst, verbrokkeld en omgewoeld. 3) Het verschuiven van aardkorsten waardoor gesteente naar de oppervlakte komt bij de vorming van bergen. De wind en water maken het mogelijk om de voedingsstoffen over een groter gebied te verspreiden. Australi is na genoeg verstokken geweest van deze geologische processen over de periode van miljarden jaren. De huidige productieve gebieden zoals het zuidoosten van Australi zijn in de afgelopen 100 miljoen jaar wel bewerkt door deze processen.

    De lage gemiddelde productiviteit van de Australische bodem heeft grote economische gevolgen gehad voor de Australische landbouw, bosbouw en visserij. De voedingsstoffen die in het akkerland aanwezig waren toen de Europeanen daar aan landbouw gingen doen, raakten na korte tijd uitgeput. De eerst Australische boeren pleegde met hun Europese achtergrond onopzettelijk roofbouw op de voedingsstoffen in hun bodem. Door de lage bodemproductiviteit moet er relatief meer land in cultuur worden genomen, waardoor de kosten voor machines en brandstof relatief hoog zijn.

    Een extreem voorbeeld van onvruchtbare bodem is te vinden in Zuidwest-Australi, de zogeheten graangordel van Australie, die een van de meest waardevolle landbouwgebieden is waar tarwe wordt verbouwd op zandgronden waar alle voedingsstoffen zijn uitgespoeld en alle nutrienten kunstmatig moeten worden toegevoegd in de vorm van kunstmest.

    Omdat de Australische landbouw door onevenredig hoge kosten voor kunstmest en brandstof zo duur is, kunnen Australische boeren die voor de lokale Australische markt produceren soms niet concurreren met buitenlandse producten die dezelfde gewassen per schip naar Australi exporteren.

    Deze lage productiviteit van de bodem heeft ook economisch gevolgen voor de bosbouw. De lage productiviteit was niet zichtbaar voor de eerste Europese kolonisten. Integendeel, toen ze schitterende uitgestrekte bossen zagen waarin misschien wel de hoogste boom (130 meter, blauwe gomboom) groeiden, trokken ze daaruit ten onrechte de conclusie dat het land buitengewoon vruchtbaar moest zijn. Maar in de Australische bossen zijn de meeste voedingsstoffen aanwezig in de bomen zelf en niet in de bodem.

    Nadat de natuurlijke bossen die de eerste Europese kolonisten aantroffen waren gekapt, was de groeisnelheid van bomen in vergelijking met andere houtproducerende relatief laag. Dus de grote investeringen in huizen, omheiningen, werktuigen en schuren voor de bosbouw konden niet worden terugverdiend. Het Australisch landgebruik heeft vanaf de vroegste koloniale periode tot op de dag van vandaag een groot aantal van zulke cycli doorgemaakt: investeren, kappen, failliet gaan en wegtrekken.

    Dus relatieve hoge opbrengst en groei van bio-energie in Australie ten opzicht van Europa uit het rapport A quickscan of global bio-energy potentials to 2050 kan dus sterk worden betwijfeld. Het voorstel om van Australi een grote netto leverancier van biobrandstoffen past dus goed in de traditie van het Australische landgebruik.

  • Kweksma

    Wat een ongeloofelijk flut onderzoek: “Alles is mogelijk als er maar geen randvoorwaarden zijn” …..tssssssssssssssssss. Ik heb onlangs ook uitgezocht dat ik volgende maand miljonair zal worden (onder de voorwaarden dat de rente naar 10.000 procent stijgt, dat alle arme mensen in de wereld mij 1 eurocent geven)

    Dus als we alle Ethiopische boeren maar zo gek krijgen om, in plaats van op zoek te gaan naar drinkbaar water voor hun kinderen, een Amerkaanse tractor te kopen dan komt alles goed. Dan hoeven ze alleen nog maar westers gemodificeerde zaden te kopen, irrigatie aan te laten leggen en westerse kunstmest te kopen, en Voila, ze kunnen alle biodiesel maken die we maar nodig hebben voor onze SUV’s.

    Er is energie genoeg, we hoeven ons gelukkig nergens zorgen om te maken!

  • jakko

    Gisteren krijg ik nog het verwijt dat ik de studies niet gelezen zou hebben, omdat ik zei dat ze rekening houden met veel factoren (zoals demografische trends, voedselvoorzieningsnoden, etc…).

    In dit artikel, van de hand van de jongen die het verwijt maakte, staat:
    “De berekening van de auteurs is afhankelijk van een groot aantal factoren, de verwachte populatiestijging, de toename in voedselproductie en houtproductie, het landgebruik in de wereld en de vraag naar hout en voedsel. Onder deze factoren liggen weer een aantal andere aannames, wat de zaak complex maakt.”

    Precies wat ik zei.

    Alleszins, zoals de lezer kan zien, bestaat er dus een potentieel voor de productie van ongeveer 1500 Exajoules aan bioenergie.
    Dat is 3.5 keer meer energie dan de hele planeet vandaag consumeert (niet enkel liquide brandstoffen, maar lle energie – uit kernenergie, waterkracht, steenkool, gas, aardolie…).

    Zij die zeggen dat er een onoverkoombare energiecrisis bestaat die de wereld naar de verdoemenis zal helpen, hebben ongelijk.

    Ik raad de lezer ook aan om andere bronnen door te nemen die wijzen op het zeer grote potentieel voor de productie van bioenergie.
    Zoals de meta-studie: GLOBAL BIOMASS ENERGY POTENTIAL, Jos Roberto Moreira
    http://www.accstrategy.org/simiti/moreira.pdf

    Er bestaat geen energiecrisis en die zal er ook nooit komen.

  • Comp_Lex

    Wacko Jakko (:P) je vergeet 2 zaken mee te nemen:

    - tijd

    - “De studie toont aan dat als we een forse inspanning zouden maken een energiecrisis voorkomen kan worden. Hoe waarschijnlijk is het echter dat de huidige politieke en economische macht dit bewaarheid laat worden?”

  • jakko

    Wacko Jakko (:P) je vergeet 2 zaken mee te nemen:
    tijd
    De studie toont aan dat als we een forse inspanning zouden maken een energiecrisis voorkomen kan worden. Hoe waarschijnlijk is het echter dat de huidige politieke en economische macht dit bewaarheid laat worden?
    =============================================

    Da’s waar, maar zoals vele Peak Oil freaks (ik “wacko”, dan zij “freaks”) steeds beweren om hun zaak te staven: “wij doen enkel aan fysica, als de olie op is, is het gedaan, ga weg met economie en politiek, wij doen alleen aan fysica, peak oil is pure fysica!!”

    Welnu, de biologie en de fysica tonen dus aan dat zij ongelijk hebben. Na de petroleum blijft er voldoende biomassa-potentieel om alle petroleum te vervangen (tot 5 keer toe).

    Tijd is belangrijk, maar we hebben dan ook tijd zat – wanneer valt Peak Oil zo ongeveer? Niemand die het weet. Wetenschappers schatten zo rond 2020 of 2030. Tijd te over dus.

    En vergeet niet, bioenergie is maar n van de vele hernieuwbare energiebronnen. We hebben het nog niet eens over zonne, getijde, en windenergie. Laat staan over efficientie-sprongen.

    Maar bioenergie alleen kan meer dan 3 maal zoveel energie produceren dan wij op deze planeet vandaag verbruiken, en 5 of 6 maal meer vloeibare brandstof dan wij vandaag consumeren.

    Vergeet tenslotte niet dat als je n hectare aan bioenergie toewijdt, je dat in principe voor decennia lang kan gebruiken. Tijd is tijd. Bioenergie houdt in dat je veel beter kan plannen dan in het petroleum-paradigma.

    Er is geen energiecrisis, en die zal er ook nooit komen.

  • Rembrandt

    @Jakko

    Precies wat ik zei.

    Ik citeer:

    “Maar de scenarios in de studie van Faaij zijn uiteraard berekend in functie van demografische trends, voedselvoorzieningsnoden, beschikbaar landbouwareaal, agro-ecologische factoren, onzekere elementen als klimaatsverandering, economische trends, etc…”

    Ik raad je nogmaals aan om beter te lezen aangezien het bovenstaande niet de factoren zijn die de studie meeneemt.

  • http://www.aph.gov.au/senate/committee/rrat_ctte/oil_supply/submissions/sub49.pdf Bart B

    @ jakko

    Prima om 1.500 EJ als technisch haalbaar te noemen. Maar wat in alle genoemde studie ontbreekt is de invloed van de ongewenste effecten & randvoorwaarde die van grote invloed zijn om een dergelijke hoeveelheid biomassa te hallen. En dan spreek ik niet alleen over economische beperkingen.

    De studie, A quickscan of global bio-energy potentials to 2050, omschrijft de volgende onderzoeksgebieden die buiten beschouwing zijn gelaten maar wel noodzakelijk zijn voor verder onderzoek.

    The dynamics on the socio-economic system determines land use patterns and yields. In reality, yields are the result of many complex iterative interactions between included in the entire socio-economic system (e.g. prices of land and labour, available infrastructure, trade negotiations, interest rates, education level of agricultural workforce). These complex interactions are poorly understood and are very difficult the quantify.

    The extend and severity of environmental degradation and the impact of various management systems. Despite widespread public and political attention for the link between agriculture and various forms of environmental degradation, such as fresh water depletion, soil degradation (salinisation, soil depletion, desertification, loss of topsoil) and loss of biodiversity, there are considerable uncertainties in the perception of the seriousness of these issues and the consequences for agriculture.

    Dus er zal nog een antwoord moeten komen de vragen wat zijn de gevolgen voor de bevolking als deze hoeveelheid biomassa productie wordt na gestreefd en welk effect heeft het op het ecosysteem. Zeer belangrijke vragen in mijn ogen.

    De Quickscan komt kort door de bocht neer op het geven van een antwoord op de volgende vraag:

    Kunnen we wereldwijd de hoeveelheid calorien voor het voeden van de bevolking op minder hectare grond onderbrengen om zo ruimte vrij te maken voor biobrandstoffen. En hoeveel biobrandstoffen kunnen we produceren op de vrijgekomen lap grond samen met wat mogelijk is op alle andere stukken grond die mogelijk geschikt zijn.

    Vandaar dat het volgende statement terug te vinden is in het rapport:

    With the exception of Japan, the industrialised regions are nearly or fully self-sufficient in all four scenarios. Japan is clearly the most land stressed region with a self-sufficiency ratio of e.g. 30% in scenario 1 and 2. Oceania has the largest potential to increase yields and reduce the area agricultural land. Even if an intermediate feed conversion efficiency and intermediate level of agricultural technology is used, Oceania can be fully self-sufficient and free some 30 Mha for bioenergy production (data not shown). Based on scenario 1 to 4, between 42% to 84% of the total agricultural land use in 1998 can be abandoned for bioenergy production. North America also has the potential to reduce the area agricultural land significantly, between 54 Mha to 348 Mha, equal to 10% to 64% of the agricultural area in 1998

    Zoals uit mijn eerst reactie blijkt is de agribusiness in Australi volledig afhankelijk van het aanvoer van NPK kunstmest (stikstof, fosfor en kalium) voor hun graan schuur. Dat voor de productie van voedsel in Australi nu voor het overgrote deel afhankelijk is van fossiele brandstoffen wordt in het onderzoek over het hoofd gezien. En dat de agribusiness in Australi het moeilijk heeft, blijkt wel uit de bijgevoegde link over de veranderingen die nu reeds plaats vindent.

    Ik kan me dan ook niet anders voorstellen dat vele agrarische ondernemers er alles aan doen om hun opbrengsten te maximaliseren. En laatste dat wordt nu dus sterk betwijfeld in de quickscan door te stellen dat 40 % tot 80 % van het landbouwareaal voor bio-energie kan worden ingezet.

    Oja zie voor meer informatie over de landbouw in Australie en de wereld het boek: Feed Or Feedback – Argiculture, Population Dynamics and the State of the Planet, A. Duncan Brown, International Books, 2003.

    Dit is een uitgebreide boek waarin de sociale en ecologische aspecten wel worden meegenomen en door gerekend. Geconcludeerd mag worden dat we naast een energiecrisis ook een voedsel en ecologische crisis kunnen verwachten in de nabij toekomst indien we ons niet snel aanpassen aan de Nine Laws of Ecological Bloodymindedness .

  • Johan

    Ook interessant om de wereld als “dynamic system” te begrijpen : “the Limits to Growth” van Meadows, Randers en Meadows. Er bestaat sinds 2004 een “thirty year update”. Het origineel is van 1972 en als je het Googlet, vind je zo een samenvatting. Heel verhelderen.
    Volgens dat boek zit de wereldbevolking trouwens al 10 20% boven de duurzame draagcapaciteit van de aarde.

  • jakko

    Okee, neem dan een zwak scenario: 500 Exajoule aan liquide brandstoffen uit biomassa.
    En dan? Vandaag consumeren we 85 miljoen vaten olie per dag, da’s 190 exajoule per jaar. Tegen 2050 is dat misschien het dubbele (waarschijnlijk minder aangezien we 50 jaar tijd hebben om de oude onwaarschijnlijk primitieve vehikels van wagens te vervangen door normale efficinte voertuigen die gemiddeld een litertje per 100 kilometer halen, enzo).

    We zijn dus rond. Met een pessimistisch scenario voor biomassa.

    Voeg daar aan toe dat de kans groot is dat vanaf 2040 de wereldbevolking begint af te nemen. Dan zijn we dus nog ronder.

  • http://www.dft.nl/nieuws/9230436/Vraag_naar_olie_neemt_met_40_procent_toe.html?rss Sleepybag

    Jakko,

    Olie is ‘maar’ verantwoordelijk voor 38 procent van de totale energievoorziening. (zie link). We gebruiken namelijk ook gas en kolen en wat renewables. Dus om de totale energievoorziening te bepalen, moet je uitgaan van ongeveer 2,5 keer die 190 exajoule. Dan kom je uit op … 500 (vijfhonderd) exajoule.

    Uiteindelijk zal een groot deel van de transportbrandstof moeten komen uit landbouwproducten. Maar die transitie zal niet vanzelf gaan. Nu al zien we dat Borneo wordt omgebouwd tot een palmolieplantage, met alle gevolgen van dien. Om nou te zeggen dat we geen probleem hebben.

  • Tim van Amstel

    Volgens mij hebben de auteurs het een en ander niet goed begrepen. Aangezien ze er geen notie van hebben gemaakt.

    Het gaat niet om technisch potentieel (wat dat ook moge zijn) maar om, vanuit een fysisch oogpunt: Energy Return On Investment en Energy Quality.

    Groet, Tim

    Ps Voor mij is dit niet veel meer dan weer een poging om ons gedrag te rationaliseren en onszelf voor de gek te houden dat er niet veel aan de hand is.

  • paradox

    Net energy and biofuels…

    Biofuels “net energy loosers”?

    http://www.futurepundit.com/archives/002881.html

    In bovenstaande link geeft Randall Parker zijn visie over o.a. onderstaande:

    Pimentel and Tad W. Patzek, professor of civil and environmental engineering at Berkeley, conducted a detailed analysis of the energy input-yield ratios of producing ethanol from corn, switch grass and wood biomass as well as for producing biodiesel from soybean and sunflower plants. Their report is published in Natural Resources Research (Vol. 14:1, 65-76).

    In terms of energy output compared with energy input for ethanol production, the study found that:

    corn requires 29 percent more fossil energy than the fuel produced;
    switch grass requires 45 percent more fossil energy than the fuel produced; and
    wood biomass requires 57 percent more fossil energy than the fuel produced.
    In terms of energy output compared with the energy input for biodiesel production, the study found that:

    soybean plants requires 27 percent more fossil energy than the fuel produced, and
    sunflower plants requires 118 percent more fossil energy than the fuel produced.
    In assessing inputs, the researchers considered such factors as the energy used in producing the crop (including production of pesticides and fertilizer, running farm machinery and irrigating, grinding and transporting the crop) and in fermenting/distilling the ethanol from the water mix. Although additional costs are incurred, such as federal and state subsidies that are passed on to consumers and the costs associated with environmental pollution or degradation, these figures were not included in the analysis.

  • Rembrandt

    Pimentel en Patzek hun studies gaan alleen over ethanol uit mais, Later hebben ze ook nog een studie over switchgrass gemaakt. De studie van Pimentel en Patzek wordt door andere niet bevestigd. In vorige post schreef ik over een vergelijkend onderzoek uit science. De cijfers en het onderzoek zijn via onderstaande link te vinden:

    http://rael.berkeley.edu/EBAMM/

    @Tim

    Het technisch potentieel is zeker wel interessant, EROEI is in het geval van deze studie niet zo belangrijk omdat men kijkt naar populier, wilg & eucalyptus. Alledrie gewassen die een netto energie potentieel hebben. Vraag blijft of het economisch interessant is om deze gewassen te poten en in hoeverre er restricties zijn van politieke en ecologische kant.

  • paradox

    Bedankt voor de link Rembrandt:)

  • jakko

    Er zij wel bij vermeld natuurlijk dat EROEI een totaal irrelevant concept is. De waarde van mobiliteit staat los van de EROEI van een bepaalde brandstof. Voor mobiliteit heb je liquide brandstoffen nodig, en die mogen zelfs een negatieve EROEI hebben – precies omdat het feit dat ze vloeibaar zijn een zeer grote waarde an sich is.

    Als je energie van een bepaalde vorm (bijvoorbeeld vaste brandstof als steenkool) investeert in de productie van een liquide brandstof die gebruikt kan worden om de voor onze economie cruciale mobiliteit te garanderen, maar die liquide brandstof bevat minder energie dan je erin stak tijdens de productie (een negatieve EROEI dus), dan heb je nog altijd een zeer waardevol goedje in de hand.

    Het concept EROEI is in die zin bedrog. Het wordt door Peak Oil freaks op een valse manier aangewend.

  • Tim van Amstel

    Integendeel EROI (naast Energy Quality) is vanuit een fysisch oogpunt, wat zij toch enigszins aannemen, van cruciaal belang. Omdat de EROI niet alleen wordt bepaald door het type gewas, maar ook oa door plaats en tijd.

  • Tim van Amstel

    En als men toch spreekt over duurzame ontwikkeling. (Ik weet niet precies wat zij eronder verstaan, maar duurzaam is iets voor mij dat over langere tijd kan bestaan.) Is het des te meer van cruciaal belang om plaats en tijd mee te nemen.

  • Tim van Amstel

    Daarbij komt nog bij, in mijn ogen, dat indien men voorspellingen wil doen en of advies wil geven over systemen. Men niet kan volstaan met gedetailleerde analyses van een deel van dit systeem. Om de simpele reden dat dit in voorspellende zin geen enkele toegevoegde waarde heeft.

    Ik heb nu het proefschrift wlug doorgelezen en naar mijn idee hapert het aan alle kanten. Door bijvoorbeeld wel uitspraken te doen en die mee te nemen over technologische ontwikkelingen en dit vervolgens niet te doen met betrekking tot mogelijke limieten en hoe die veranderen over tijd.

  • Tim van Amstel

    @Jakko

    Je wilt het liefste brandstoffen hebben met een hoge Energy Quality (Hoge verbrandingstemperatuur en energie dichtheid) voor rendement en portabiliteit.

    En betreft EROI is dit een van de balangrijkste maatstaven voor een samenleving (voor mens, dier en ieder levend wezen).

    Tim

    Ps Wat naar mijn mening de peakoil beweging zegt: is dat indien een energie bron een negatieve EROI heeft dit een energie put is. Wat naar mijn inziens geheel fysisch correct is.

  • paradox

    @jakko,

    Ten eerste, wat is onmisbaar en ten koste van wat?
    Tot op welke hoogte wil men iets wat (vanuit bepaald perspectief) onmisbaar is, ten koste van eventueel andere onmisbare dingen in stand houden? Waar leg je de grens?

    Ten tweede:
    Zeker vanuit een “duurzaam samenlevings” perspectief lijkt me het concept
    ERoEI onmisbaar, omdat voor een berekende ERoEI expliciet op papier gezet dient te worden hoe men tot die bepaalde ERoEI is gekomen. dus welke factoren je in je berekening hebt meegenomen, hoe je gemeten hebt, welke data je gebruikt hebt (… hoe je onderzoeksresultaten tot stand zijn gekomen..) enzovoorts. Zodoende kan het energieverbruik in een energieketen meer inzichtelijk, enigszins meetbaar gemaakt worden. ERoEI is niet alles bepalend maar wel essentieel in discussies over te maken keuzes.

    Voor een bepaalde brandstof zal de ERoEI binnen bepaalde range vallen. Een ERoEI is geen absolute waarheid, maar heeft wel een indicatie. Belangrijk is dat expliciet op papier gezet is hoe ERoEI berekend is, zodat anderen kunnen inzien waarop berekening gestoeld is.
    Met behulp van ERoEI kan vervolgens de benodigde hoeveelheid van een geschikt geachte primaire energiebron berekend (ingeschat) worden, om een bepaald productieresultaat van gewenste energievorm te verkrijgen.
    en niet te vergeten.ook de eventuele ecologische/milieu schade die de inzet van gekozen primaire energiebron zal opleveren

    Als je geen oog hebt voor alle relevante factoren, kan je wel eens van een koude kermis thuis komen. Je hebt overal Cornucopians die niets willen weten van factoren die het plaatje wel eens veel minder rooskleurig kunnen maken.

    Stel dat primaire energievorm_X
    - vrijwel in oneindige hoeveel aanwezig is,
    - vrijwel kosteloos winbaar en inzetbaar is
    - een primaire energiebron is voor de onmisbare energievorm_Y (bijvoorbeeld als alternatief voor olie i.v.m. transport)
    - bij massale inzet een negatief effect heeft op ecologisch welzijn van onze planeet ten koste van vele leefvormen en indirect ook de mens, bijvoorbeeld vanwege enorme hoeveelheid aan schadelijke stoffen of grote hoeveelheden aan broeikasgassen

    Stel dat bij het creeeren van Energievorm_Y
    - een groot beslag op allerlei resources legt zoals bijvoorbeeld grote hoeveelheden land,
    - er significante hoeveelheden van de geschikt geachte Energievorm_X benodigd zijn om de beoogde productiehoeveelheid te realiseren
    dan dien je toch enigszins inzicht te hebben over
    - de benodigde hoeveelheid aan Energievorm_X , ook al is deze vrijwel kosteloos en oneindig voorradig, om te weten welke effecten dit heeft op milieu/ecologie
    - de implementatie tijd en de benodigde middelen (mankracht, machines, infrastructuur etc.)
    - de benodigde hoeveel land om energie_vorm Y te creeeren en de gevolgen (bijvoorbeeld milieukosten, voedselproductie) van inbeslagname van al dat land

    Met behulp van ERoEI kan men in bovenvermelde fictieve case inzicht krijgen in de benodigde hoeveelheid van Energievorm_X (of van een andere energievorm) om een bepaalde hoeveelheid aan Energievorm_Y te creeeren en dus ook een indicatie van de milieu schade veroorzaakt door Energievorm_X.
    Dus ERoEI kan indirekt ook gebruikt worden om effecten op milieu enigszins in te schatten.
    Het is soms lastig om betrouwbare ERoEI te berekenen. Maar als men het niet doet, in feite alleen maar naar de bruto productie kijkt, kan men tot hele rooskleurige scenarios komen.

  • jakko

    Maar nogmaals, dat “EROEI” concept is ten eerste zeer problematisch (en door niemand consistent gebruikt), ten tweede is het slechts n element van de vele elementen die het belang van een brandstof bepalen. Laat je dus niet misleiden.

    1. je vindt geen twee wetenschappers die het concept op dezelfde wijze gebruiken
    2. het concept is slechtomlijnd (neem je in de EROEI-berekening van een windturbine bijvoorbeeld de energiekosten in rekening die je hebt gemaakt om de mijn waaruit je het aluminium voor die turbine hebt gehaald achteraf op te kuisen? Ja of neen? Sommigen nemen het mee in de berekening, anderen niet.)
    Het concept is dus in de praktijk zeer slecht werkbaar.
    3. Nogmaals, er zijn veel belangrijker factoren die de waarde van een brandstof bepalen dan louter de EROEI ervan (zoals het feit dat mobiliteit op liquide brandstof werkt, en niet op uranium of steenkool – hoewel steenkool een veel hogere EROEI heeft dan biobrandstoffen, denkt niemand eraan ooit wagens op steenkool te laten rijden. Biobrandstoffen met een lage EROEI maar van liquide aard en klimaatswijzigingbestrijdend, zijn veel belangrijker en interessanter, ondanks hun lage EROEI.)

    Kortom, het concept is magertjes en weinig interessant.

  • paradox

    @Jacco

    Dat wetenschappers tot verschillende ERoEI komen, lijkt me geen argument om het concept als onbelangrijk af te wimpelen.
    Natuurlijk is het concept ERoEI niet alles bepalend.
    Belangrijk is dat men expliciet aangeeft hoe men de ERoEI berekend heeft.
    Als blijkt dat in achtneming van bepaalde factoren de ERoEI negatief wordt, kan men rekening houden met dat gegeven.
    Kies de ERoEI die het beste aansluit bij de beoogde praktijk situatie

    Stel dat onderbepaalde oogstmethoden de ERoEI 1 verkrijgt), zou men in alle enthousiasme op zeer grote schaal plantjes voor biofuel kunnen gaan planten en tijdens het oogsten ineens niet genoeg biofuel ter beschikking hebben om te oogsten.
    En om dan conventionele olie als brandstof voor het oogsten te gaan gebruiken, schiet men het doel voorbij.

    Een lage ERoEI is vaak wel een indicatie dat er geen kink in de kabel mag komen om niet een ERoEI te verkrijgen

  • jakko

    @paradox,
    akkoord maar geef tenminste toe dat in Peak Oil kringen het concept op een totaal simplistische, ongenuanceerde en zelfs intellectueel valse manier wordt gebruikt.

    Laat mij tenslotte ook een fictief tegenvoorbeeld geven. Stel dat mobiliteit heel belangrijk is voor een groep mensen. Stel voorts dat die groep mensen op een berg steenkool zit, waarmee ze vanalles kunnen uitrichten, behalve een voor hen uiterst belangrijke vloeibare brandstof leveren. Stel tenslotte dat ze bereid zijn tien keer meer energie (in de vorm van steenkool) op te offeren in ruil voor de energie die in een eenheid liquide brandstof zit. Hoe verklaar je dat? Simpel, de opportuniteitskost van vloeibare brandstof is voor die mensen gewoon tien keer groter dan die voor een equivalente vaste brandstof.
    De EROEI van die liquide brandstof is rampzalig, en toch geeft niemand een krimp.

  • KazOo

    gezien het feit dat de wereldvoedselproductie (m.n graan) op dit moment al achterblijft bij de vraag (met als gevolg slinkende voorraden en stijgende prijzen) en ergens in deze thread al terecht werd opgemerkt dat de huidige grootte van de populatie al 10-20% boven ’sustainable’ ligt, lijkt me dit soort rapporten duidelijk thuishoren is de categorie ‘luchtfietserij’, waarbij ik nog wil opmerken dat het opofferen van landouwgrond ten bate van bio-fuel productie om koste wat kost onze exorbitante energieboekhouding rond te krijgen in mijn ogen volstrekt immoreel is.

  • jakko

    gezien het feit dat de wereldvoedselproductie (m.n graan) op dit moment al achterblijft bij de vraag (met als gevolg slinkende voorraden en stijgende prijzen)
    =====

    Onzin, de planeet heeft makkelijk de capaciteit om zonder problemen zijn landbouwproductie te vergroten om te voldoen aan de menselijke noden.

    Lees het rapport van de FAO over landbouw in 2030. Er is geen probleem qua capaciteit.

    =======
    en ergens in deze thread al terecht werd opgemerkt dat de huidige grootte van de populatie al 10-20% boven sustainable ligt
    =========

    Pure fantasie, een mythe.
    Bovendien begint de wereldbevolking vanaf 2040 waarschijnlijk af te nemen. Zie de langetermijnprojecties van de VN.

    ========
    lijkt me dit soort rapporten duidelijk thuishoren is de categorie luchtfietserij, waarbij ik nog wil opmerken dat het opofferen van landouwgrond ten bate van bio-fuel productie om koste wat kost onze exorbitante energieboekhouding rond te krijgen in mijn ogen volstrekt immoreel is.
    =======

    Indien je iets van feiten zou begrijpen, zou je zien dat mensen die er iets van weten (namelijk wetenschappers), zowel hebben vastgesteld dat er:
    1. meer dan voldoende capaciteit is op de planeet om aan de menselijke voedselbehoeften te voldoen, met een groeiende wereldbevolking (FAO)
    2. dat er daarnaast nog een hoeveelheid biobrandstof kan geproduceerd worden die vele malen hoger ligt dan alle energie die de hele planeet vandaag verbruikt (Moreira, Faaij)
    3. dat vanaf 2040 de aangroei van wereldbevolking waarschijnlijk stagneert en daarna begint af te nemen. (UNPOP)

    Alles wat je zegt blijken mythes te zijn. Je kan je nochtans makkelijk informeren. De bronnen die ik aanhaal zijn allemaal publiek toegankelijk.

  • Johan

    @ Jakko en Paradox

    Over ERoEI wil ik toch het volgende kwijt.

    Je kunt de wereld bekijken als iets wat bestaat uit 2 lagen : een fysische
    laag (energie, entropie, etc), waaroverheen een tweede laag gelegd is – die
    van de economie (Euro’s).

    Misschien enigszins filosofisch, maar uiteindelijk leveren we als mensen
    strijd tegen de entropie : het uiteenvallen van geordende, waardevolle
    structuren in chaos en verval. Om onze waardevolle zaken (onze huizen,
    vervoermiddelen, consumptiegoederen, ons lichaam,…) te maken en te
    onderhouden moet energie van een hoge vorm naar een lagere (gewoonlijk
    warmte) degraderen.

    Zonder het verbruik (of liever “degradatie”) van energie valt alles dus uit
    elkaar.
    Als nu onze belangrijkste energiebron, nl fossiel (kolen, olie, gas)
    langzaamaan opraakt, moet je dus een langetermijn oplossing hebben die
    zichzelf in stand kan houden, na het fossiele tijdperk.
    De ERoEI van die langetermijnoplossing, die ook een combinatie kan zijn van
    wind, zon, biomassa, etc MOET dus gezamenlijk groter zijn dan 1. Anders
    zakken we verder en verder in verval.

    Geld en economie is eigenlijk enkel maar een “herverdelings-mechanism” om
    energie (en ook grondstoffen) toe te wijzen naar die aspecten die voor ons
    het meest waardevol zijn. (misschien is dat voor Jakko transport; voor
    anderen is het wellicht biodiversiteit of voedsel, etc).

    Als je straks een lange termijnoplossing hebt die als totaal systeem netto
    energie blijft verliezen, dan moet je ofwel steeds efficinter blijven
    worden om je waardevolle zaken tegen verval te behoeden, of als je daar niet

    in slaagt, vernietig je waarde. De prijzen gaan maw sky-high, je laat “de
    markt” beslissen welke bedrijven eerst failliet gaan.

    Geld is maw niets waard op zich. Het is een herverdelingsmechanisme. Als je
    fysisch er niet in slaagt aan verval te ontsnappen, kunnen de nationale
    banken biljetten drukken tot we ze niet meer kunnen stockeren; dan nog klapt

    alles in elkaar.

    ERoEI is volgens mij n van de allerbelangrijkste factoren om te zien welke

    energiebronnen ons voor fysische degradatie kunnen behoeden.

    Jakko, je hebt gelijk dat de VORM van de energie ook belangrijk is (bv
    vloeibaar; high-density), maar gezien fossiel nu 80% van onze energie-input
    is, moeten we wel een netto-energie-generator vinden die deze uitputbare
    bron kan vervangen.

  • Johan

    @ Jakko

    “Indien je iets van feiten zou begrijpen, zou je zien dat mensen die er iets van weten (namelijk wetenschappers), …”
    “Je kan je nochtans makkelijk informeren. De bronnen die ik aanhaal zijn allemaal publiek toegankelijk.”

    Ik denk dat vele mensen hier zich best goed informeren, en een hoop hebben ZELF een flinke wetenschappelijke achtergrond.

    Er is geen reden om hier denigrerend te doen naar mensen die deze site vaak bezoeken.
    Misschien zijn de rapporten die jij gelezen hebt, ook slechts waar onder bepaalde randvoorwaarden, en zijn die niet goed onderzocht.

    Bv misschien is het FAO rapport enkel geldig als er in overvloed olie beschikbaar blijft en we met het broeikaseffect geen rekening moeten houden. Of welke hypothese nemen zij hierrond?

    Waarom zou de bevolkig beginnen afnemen vanaf 2040? Welke hypotheses zitten daar achter?

    In het boek “limits to growth” wordt een mathematisch model (methode van system dynamics) gemaakt van de wereld en de belangrijkste parameters, zoals bevolking, resources, vervuiling, economie, etc.
    Dat model geeft ook aan dat er een bevolkingsdaling zou komen vanaf ongeveer die tijd.
    Maar dat zou komen door vervuiling en grondstof-depletie, die dan weer zorgen voor het ineenstorten van de economie, waardoor de levensverwachting daalt.

    De auteurs zijn een team van wetenschappers van MIT / Sloan business school. Dus die hun referentie kan ook tellen.

    Het hoeft zover niet te komen, maar om nu te zeggen dat we ons geen zorgen hoeven te maken, lijkt mij ook nogal extreem.

  • Johan

    @ Jakko

    Een quick-scan van dat FAO rapport doet mij niet meteen een zucht van verlichting slaken.
    - er is wel grond als we bossen kappen, maar dat is niet meteen een goed idee
    - die verhoging van efficintie waar men mee aankomt, is dat door slimme biologische teelt, of zou het kunstmest en pesticiden en tractoren inhouden? Niet meer haalbaar als er een energie-tekort dreigt
    - irrigatie is ook een bottleneck : wordt ook een fink stuk moeilijker zonder energie-injectie vanuit fossiele hoek.
    - genetisch gemodificeerde planten worden ook gezien als een redmiddel. Het volstaat blijkbaar om die “beter te testen”… Men denkt even niet dat het werkelijke gevaar van genetische modificatie misschien ligt in het verdringen van genetische variatie, wat op zich een veel veiliger systeem is tegen nog onbekende gevaren/ziekten.

    Zie biodiversiteit als een grote patentenwinkel : miljarden geteste en goedgekeurde oplossingen om allerlei dingen te doen, zoals harde materialen laten groeien, kleuren tonen, water opvangen, you name it, ergens is wel een beestje/plantje die dat kan op een hyper-efficinte manier, bij kamertemperatuur, op atmosferische druk – wat de mens in duur wetenschappelijk onderzoek nu zelf probeert te vinden.
    We zouden ook die beestjes kunnen nabootsen.
    Maar we kappen liever het bos waar dat beestje leeft, en in dat proces vernietigen we dus onnoemelijk grote economisch waarde; gewoon omdat die niet geprijsd is… de waarde van biodiversiteit wordt niet meegenomen in onze economische modellen : dat is een foutje, maar die modellen dateren dan ook van de 18e/19e eeuw.

    Ik denk dus (maar toon mij gerust waar het tegendeel geschreven staat) dat het FAO rapport geen rekening houdt met peak oil; of zelfs met andere duurzame randvoorwaarden.
    Zolang het peak-oil debat niet degelijk gevoerd wordt, kun je van die FAO mensen ook niet verwachten dat ze andere dan de gangbare energie en economie-trends hanteren, ook als die ongegrond zouden blijken.

  • Tim van Amstel

    @Jakko @Johan

    Nu we toch een systeem bedandering aanhalen. Denk ik dat het verstandig is eens te kijken naar symptomen. En vervolgens aan de hand van de symptomen te bepalen of we al dan niet in overshoot zijn.

    Ik zal een begin maken:
    -Het symptoom dat de resource sector een steeds groter deel van de mondiale economie begint uit te maken…..een symptoom van overshoot.

    -Tekenen van verandering klimaat door menselijk toedoen…..een symptoom van overshoot.

    Dus Jakko als jij symptomen zoekt die aantonen dat we nog veilig onder de limieten zijn en Johan symptomen zoekt die aantonen dat we in overshoot zijn. Wellicht dan kunnen we een vanuit een systeemtechnisch oogpunt een gewogen oordeel stellen waar onze samenleving zich momenteel bevindt.

blog comments powered by Disqus
Creative Commons License