Hoe werkt klimaatverandering: Kunnen we er iets aan doen? Deel 1

Goeiedag, het is vandaag zondag 20 december 2020, ik ben Jozef Van Giel en dit is de 414^de aflevering van deze podcast.
We weten nu dat klimaatverandering een feit is. Dat wat het IPCC zegt niet gebouwd is op drijfzand, maar onderbouwd is met stevige wetenschappelijke feiten en mechanismen die we zeer goed begrijpen. Zo goed dat we die mechanismen ook gebruiken in technologie zoals infraroodlasers om staal te snijden en lassen.
Het is ook klaar dat de gevolgen van de klimaatverandering voor de mens niet echt goed uitkomen. Als we niets doen gaan we naar een wereld waar het minder goed is om als mens te wonen dan nu. Klimaatverandering zal ook voor gigantische economische kosten zorgen.
De vraag dringt zich dus op: kunnen we er nog iets aan doen?
En wat kunnen we eraan doen?

In de vorige afleveringen van deze reeks heb ik uitgelegd dat het grote probleem bestaat uit het feit dat de mens veel te veel broeikasgassen uitstoot. Allerlei broeikasgassen, maar in hoeveelheid is CO₂ de belangrijkste en waarschijnlijk ook de moeilijkste om mee te stoppen. Want onze energieproductie is ervan afhankelijk en zonder energie kunnen we onze levensstijl niet aanhouden. Dat gaat niet enkel om luxeproblemen, maar ook om levensnoodzakelijke zaken zoals voedselvoorziening, hospitalen en gezonde woningen.

 

De totale CO₂ uitstoot van de mensheid is gelijk aan het product van de gemiddelde CO₂ uitstoot per persoon maal de totale bevolking.

We hebben dus twee parameters waarop we kunnen werken: de bevolkingsdichtheid van de aarde verkleinen of de CO₂ uitstoot per persoon verminderen of uiteraard een combinatie van beide.

Om de bevolkingsdichtheid te verminderen hebben we niet veel middelen. We zouden natuurlijk mensen kunnen vragen om zichzelf vrijwillig van kant te maken. We zouden overal ter wereld oorlogen kunnen uitlokken of een genocide starten. De eerste optie zal waarschijnlijk op weinig bijval rekenen. Iedereen die vindt dat we met teveel op de wereld zijn, is van oordeel dat het vooral de anderen zijn die met teveel zijn en niet zijzelf. De andere opties zijn, denk ik toch, niet ethisch.

Er is ook nog een langetermijnplan mogelijk om de bevolkingsdichtheid te verlagen: geboortebeperkingen invoeren en eventueel verplichten. Dat is wat Etienne Vermeersch in zijn boek “De ogen van de panda” van 1988 voorstelde. Dat was toen ook een logische redenering, want in die jaren zag je enkel grote gezinnen terwijl de kindersterfte enorm afnam in vergelijking met de hele geschiedenis ervoor. In de pre-industriële periode had je veel grote gezinnen, maar dat had weinig impact op de bevolkingsdichtheid wegens de hoge kindersterfte. Na de grote oorlogen verbeterden echter de geneeskunde en welvaart drastisch waardoor kindersterfte nog weinig voor kwam. Maar de grote gezinnen bleven… Aanvankelijk toch… Ik kom zelf uit een gezin van negen kinderen. Mijn ouders zijn kort na de oorlog getrouwd. Het was mijn geluk dat we een groot gezin waren, want ik ben de jongste van die negen. Al mijn zussen en broer hebben een volwassen leeftijd gehaald. Ze hebben allemaal, inclusief ikzelf, kinderen gehad.

Maar ondertussen is er veel veranderd. Grote gezinnen komen bijna niet meer voor. Overal in de wereld vermindert het aantal kinderen per gezin. In de meeste westerse landen zit men zelfs al onder het vervangingsniveau. Zelfs in moslimlanden en in Afrika neemt de fertiliteit af. En toch blijft de bevolkingsdichtheid stijgen, hoe kan dat?

De reden daarvoor is dat de levensverwachting blijft stijgen. Dankzij Hans Rosling weten we dat het aantal kinderen die wereldwijd geboren worden al enkele decennia stabiel blijft en de beste voorspellingen geven aan dat dat zo nog een tijdje zal blijven. Maar doordat mensen steeds langer leven, neemt de wereldbevolking toe.

We zouden dus, om de bevolkingsdichtheid te verlagen, alle 60-plussers kunnen verplichten om zich te euthanaseren. Dat betekent voor mij dat ik nog vier jaar mag leven… Even uitrekenen, aan het huidige tempo stopt deze podcast bij aflevering 500, op 7 april 2024, drie dagen later moet ik mezelf van kant maken.

Volgens een onlangs gepubliceerd artikel in The Lancet zou de wereldbevolking rond 2064 pieken, waarna ze weer zal dalen. Dat is opnieuw een bijstelling naar beneden in vergelijking met eerdere projecties door de Verenigde Naties. Als je dus de gigantische inspanningen in overweging neemt die noodzakelijk zijn om mensen te overtuigen om minder kinderen te krijgen en de lange tijd vooraleer dit op de bevolkingsdichtheid effect zal hebben, denk ik niet dat we ons daarop moeten concentreren. Zorgen dat mensen meer welvaart krijgen, kinderen — vooral meisjes — betere scholing krijgen, meer vrouwenrechten en algemene beschikbaarheid van anticonceptiemiddelen zijn veel effectiever om de overbevolking te bestrijden, dan missionarissen de wereld rond sturen om te vertellen dat veel kinderen krijgen zondig is.

Alleen, we hebben nu al een te grote impact op het milieu en met de 7 miljard mensen die op de wereld rondlopen, stoten we nu al te veel CO₂ uit. Tegen 2064 worden dat er iets meer dan 9 miljard mensen. Als we niets doen krijgen we een groot probleem.

 

Besluit: Als we iets willen doen aan de bevolkingsdichtheid hebben we enkel de volgende mogelijkheden:

• Een manier vinden om een groot deel van de bevolking uit te roeien, maar met de garantie dat ik gespaard blijf.
• Zorgen dat mensen minder kinderen krijgen.

De eerste oplossing is moreel niet verantwoord en niet wenselijk. De tweede is al volop bezig, maar zal enkel op lange termijn effect hebben. Daarmee komen we zeker te laat als we de opwarming willen beperken tot twee graden Celsius.

 

Er is echter nog een tweede factor in onze eenvoudige formule, namelijk de hoeveelheid CO₂ die we per persoon uitstoten.

En de hoeveelheid CO₂-uitstoot per persoon kan opnieuw uitgedrukt worden als het product van de hoeveelheid gebruikte energie en de hoeveelheid broeikasgassen die per hoeveelheid energie wordt uitgestoten.

De hoeveelheid broeikasgassen zouden we kunnen uitdrukken in CO₂-equivalenten. Zo is bijvoorbeeld methaan ook een broeikasgas, dat zelfs veel krachtiger is dan CO₂. We zouden in onze berekeningen steeds de hoeveelheid methaan kunnen vervangen door een hoeveelheid CO₂ dat hetzelfde effect heeft. Dat is minder eenvoudig dan het lijkt omdat methaan onstabiel is en al snel vervalt tot CO₂, waterdamp en daarbij ook ozon produceert. Op zich is die conversiefactor op dit moment minder belangrijk omdat het ons doel is om de totale hoeveelheid broeikasgassen te verminderen. Omwille van die complexiteit vind je trouwens conversiefactoren tussen 23 en 70. Dat hangt af van de tijdshorizon waarin je het effect bekijkt.

Het lijkt erop dat deze formule een te sterke vereenvoudiging is, maar eigenlijk valt dat best mee. Eigenlijk kan je gelijk welke activiteit van de mens, en van gelijk welk levend organisme uitdrukken in de vorm van energie. Als er geen energie meer beschikbaar is, is er geen leven meer. Planten halen die energie via fotosynthese uit zonlicht en met behulp van die energie zetten ze CO₂ om in organische materiaal. Dieren eten organisch materiaal en gebruiken die als energiebron om zelf in leven te blijven.

Herinner je opnieuw de tweede hoofdwet die ik in eerdere podcasts heb vermeld. Als je niets doet stijgt de entropie, de hoeveelheid wanorde. Dus als je de entropie lokaal wilt verlagen moet je energie toevoegen. Dat is wat de tweede hoofdwet zegt. Alles wat wij doen heeft energie nodig die van ergens komt. Gaande van de productie van voedsel, bouwen van huizen, praten, kinderen krijgen, noem maar op.

 

We kunnen dus ervoor zorgen dat we minder energie gebruiken, of we kunnen ervoor zorgen dat we minder broeikasgassen uitstoten bij de productie van die energie.

 

Laten we eerst kijken hoe we minder energie kunnen gebruiken.

Opnieuw hebben we hier twee variabelen waarmee we kunnen werken. We kunnen ervoor zorgen dat we per persoon minder energie gaan verbruiken, en we kunnen ervoor zorgen dat de energie die we produceren minder CO₂ uitstoot.

We kunnen minder energie verbruiken door processen efficiënter te maken, of door minder te doen.

Dat laatste punt wordt wel eens ‘consuminderen’ genoemd en is vooral populair bij de groene bewegingen.

Opnieuw zou je een leger missionarissen de wereld kunnen rond sturen om iedereen ervan te overtuigen om zuiniger te leven. Om te consuminderen. Soberder leven.

Maar die benadering is erg vertekend door onze eerste-wereld focus. Mensen in Europa en andere eerste wereldgebieden kunnen het gerust doen met wat minder. Maar overal ter wereld zien we dat arme mensen in een versneld tempo uit de armoede weten te ontsnappen.

Daar kan je toch niet tegen zijn? Of wel?

Uit de armoede ontsnappen betekent meer consumeren. Meer consumeren, als we verder alles constant houden, betekent meer energie verbruiken, dus meer CO₂-uitstoot. Meer vlees eten, en productie van vlees vereist meer energie per hoeveelheid voedingswaarde. Een grotere impact op het milieu enzovoort. Tegelijk betekent meer welvaart dat mensen meer aandacht gaan krijgen voor het milieu. Als je je de hele dag moet bezig houden met uit te vissen hoe je aan eten zal geraken, dan kunnen enkele hectaren minder oerbossen of het uitsterven van een diersoort je niet veel schelen. In die zin komt de vlucht uit de armoede dus de natuur ook ten goede.

Als we dus willen consuminderen, dan lijkt dat een aanpak die misschien kan werken in de eerste wereld. Alhoewel, het is moeilijk om mensen tot dergelijke gedragsverandering te krijgen en het duurt heel lang. Kijk maar hoe lastig het is om mensen op te voeden om geen zwerfvuil te maken. En dat is nochtans een gemakkelijke…

Maar als rijke Europeaan in je mooie, energieneutrale woning met je volle lekkere kersttafel en uitdagende job kan je toch moeilijk aan een inwoner van een derdewereldland vertellen dat ze onze levensstandaard niet mogen ambiëren. De Chinezen zijn aan een historische economische opleving bezig waarbij een deel van de bevolking ondertussen een mooie levensstandaard haalt. Je kan aan de rest van die Chinezen die nu nog op het platteland wonen toch niet zeggen dat ze niet mogen meedoen?

Je kan hen toch niet vertellen dat ze geen vlees mogen eten, of ander calorierijk voedsel, wat ook jouw eigen standpunt over de ethische kant van vlees is. Denk je dat ze zullen luisteren als je hen zegt dat vlees eten onethisch is?

 

Er zijn verschillende mogelijkheden om dezelfde activiteiten te doen met minder energie.

Zo kan je overschakelen op een elektrische wagen waardoor je nog altijd dezelfde afstanden kan rijden met minder energieverbruik. Een elektrische wagen is inderdaad zuiniger dan een wagen met een verbrandingsmotor. De reden daarvoor zit vooral in het verschil in rendement tussen een verbrandingsmotor en een elektrische motor. Een verbrandingsmotor haalt, als het goed zit, in een wagen een rendement van ongeveer 30%. Dat betekent dat van alle energie die in de benzine zit, slechts zo’n 30% wordt omgezet in rijden, terwijl de overige 70% verloren gaat in de vorm van warmte. Dat is een rechtstreeks gevolg van die tweede wet van de thermodynamica. En Carnot toonde aan dat je theoretisch zelfs niet veel hoger kan geraken. Een elektrische motor kan een rendement van 98% halen. En dan heb je nog de productie van de elektriciteit, maar in een elektriciteitscentrale kan je allerlei energierecuperatie-installaties plaatsen die veel te groot en zwaar zijn om onder de motorkap van een auto te steken. Bijgevolg wordt die elektriciteit zeer efficiënt geproduceerd. Ik ga hier nu niet dieper op in, maar zelfs als alle elektriciteit voor jouw elektrische wagen uit een kolencentrale komt, zal de CO₂-uitstoot nog steeds lager zijn dan als je met een dieselwagen rijdt. En al zeker als je met een benzinewagen rijdt. Die zijn trouwens nog meer milieubelastend dan dieselwagens. En ja, bij deze uitspraak houden we ook rekening met het feit dat de productie van een elektrische wagen meer CO₂ uitstoot dan de productie van een wagen op benzine. Als je hier meer over wilt weten: Brian Dunning maakte er in Skeptoid al een aflevering over. Het meerverbruik van CO₂ bij productie van een elektrische wagen wordt in het slechtste geval na zo’n 60 000 km rijden ingehaald.

Je kan natuurlijk proberen om minder met de auto te rijden. Meer met de fiets gaan, eventueel een elektrische fiets, of de trein nemen… En dat zijn natuurlijk goede initiatieven, maar het effect zal niet zo groot zijn. Er zijn nog altijd heel veel activiteiten die via het wegtransport moeten gebeuren. Hoe moeten goederen vervoerd worden? Zelfs alleen al het transport van voeding van de boer tot bij de dichtstbijzijnde markt kan moeilijk met de fiets gebeuren. Moeten we dan lokaal kopen? Ook daar kunnen we een aparte aflevering over houden.

Ook transport van goederen kan ongetwijfeld met minder CO₂-uitstoot met treinen en binnenschepen. Maar die slagen er niet in om de laatste meter te halen. Die kunnen van station naar station rijden of van haven tot haven varen, maar daarvoor en daarna moeten ze worden overgeladen op vrachtwagens om aan de deur van de klant te geraken… Of paard en kar? Maar die zijn ook niet CO₂-neutraal. Een paard moet energierijk voedsel krijgen en stoot methaan en CO₂ uit. Toen paarden eind negentiende eeuw vervangen werden door vrachtwagens werd dit als een ecologische verademing gezien. Er werd toen gezegd dat als het zo was voortgegaan, Londen in de paardendrek vergaan zou zijn.

Het zal helpen als we lokaal luchtverkeer vervangen door supersnelle treinen. De Japanners hebben het bewezen en de Chinezen zijn daar ook hard mee bezig. Toch is het soms minder duidelijk hoeveel besparing je bij dergelijke operaties zal krijgen. Treinen stoten minder CO₂ uit tijdens het transport, maar de infrastructuur voor treinen is veel groter dan bij vliegtuigen en dat heeft niet alleen impact op de vrije ruimte, maar de sporen moeten ook geproduceerd en gelegd worden en ook dat kost energie.

Hoe je dat soort zaken verrekent, is vrij complex. De klassieke werkwijze hier is ‘levenscyclusanalyse’. Dat is een berekening waarbij je alle kosten, zij het in termen van milieu-impact, uitstoot van broeikasgassen enzovoort, meeneemt vanaf het delven van de noodzakelijke grondstoffen, over het gebruik ervan tot aan het ontmantelen en recycleren van de materialen of storten van het afval. Als je er meer over wilt weten, in aflevering 37 van deze podcast heb ik uitgelegd hoe levenscyclusanalyse werkt.

Een andere zeer effectieve activiteit is om huizen beter te isoleren. Alleen deze activiteit heeft een gigantische impact op het energieverbruik van een land. Volgens de website van de Belgische overheid zijn huishoudens verantwoordelijk voor 20% van het energieverbruik en daarvan dient 74% voor de verwarming. Als we alle huizen in België energieneutraal zouden maken, zouden we zo dus samen 15% van het totale energieverbruik van België kunnen verminderen. Met de huidige technieken is het mogelijk om huizen volledig energieneutraal te maken. Dat betekent dat het huis zo goed geïsoleerd is, dat je met een kleine hoeveelheid elektriciteit en een warmtepomp een huis op de gewenste temperatuur kan houden terwijl de verluchting toch goed is. Daarbij kan de noodzakelijke energie om het huis te conditioneren geproduceerd worden met zonnepanelen. Hier is nog een hele weg af te leggen en eigenlijk is het moeilijk te begrijpen dat overheden zolang getalmd hebben om dergelijke normen voor nieuwbouw gewoon te verplichten.

Ook in een stad gaan wonen heeft veel impact op je energieverbruik. Rijhuizen hebben minder muren langs waar er warmte kan ontsnappen, want je gebuur heeft zijn huis op ongeveer dezelfde temperatuur opgewarmd waardoor er geen temperatuurverlies is door de gemeenschappelijke muur. In een goed gebouwd appartement is het nog beter. Bovendien moet je in een stad minder snel grote afstanden met de wagen afleggen en worden de facilitaire diensten, zoals elektriciteitskabels, water, riolering, wegeninfrastructuur, maar ook de post en het openbaar vervoer beter gedeeld onder meer mensen. Al deze zaken vragen energie: om te bouwen, om te beheren. Als je heel alleen op de buiten woont, moet men veel grotere afstanden met kabels en buizen overbruggen om jouw huis te bedienen dan wanneer je in een stad woont. Bovendien spaar je open ruimte als je in de stad gaat wonen. Als iedereen op het platteland wilt wonen, dan bestaat er geen platteland meer en dat gaat ten koste van de natuur, de voedselvoorziening en de biodiversiteit. De ironie wil dat mensen op de buiten gaan wonen precies omdat ze van die natuur houden…

Dat in de stad wonen beter is voor de vrije ruimte bewijst een vergelijking tussen Nederland en Vlaanderen. In Nederland heeft men al heel vroeg in de 20^ste eeuw een strenge urbanisatiereglementering ingevoerd die er voor zorgde dat mensen rond gemeentelijke kernen gingen wonen. In Vlaanderen heeft men met plezier aan lintbebouwing gedaan en mensen laten bouwen op plaatsen die niet als woongebied waren ingekleurd, om daarna deze gebieden te regulariseren. Het gevolg is dat zowat elk bos in Vlaanderen is volgebouwd met dure villa’s. In het dorp waar ik woon is een volledig bos verkaveld onder mensen die houden van de natuur. Dat bos is een woonpark geworden.

Je huis isoleren, een warmtepomp installeren en in de stad gaan wonen zijn waarschijnlijk de zaken waarmee je als individu de grootste impact kan hebben op je eigen CO₂-uitstoot.

Ik ben een grote voorstander van de vrijemarkteconomie. Ze heeft de voorbije eeuwen ondubbelzinnig haar nut bewezen. Daarom denk ik dat je ervoor moet zorgen dat mensen voor de maatschappelijke kosten van hun beslissingen moeten betalen. Zo zullen mensen sneller tot de juiste beslissingen komen. Dit idee zal nog enkele keren terug komen in deze reeks.

Omwille van die reden ben ik voorstander om een woontaks in te voeren die evenredig is met de afstand tot de dichtstbijzijnde gemeentekern. Binnen een bepaalde afstand tot de kern betaal je geen taks. Vanaf deze vastgestelde afstand betaal je een taks die stijgt naarmate de afstand groter wordt. Het spreekt voor zich dat landbouwers in hoofdberoep moeten vrijgesteld worden van deze taks. Dat zou ervoor zorgen dat mensen er meer over nadenken om verder van een stadskern te gaan wonen. Op dit moment is het in Vlaanderen bijvoorbeeld nog dikwijls goedkoper om ver van de stad te wonen dan dichtbij.

In Vlaanderen wordt al lang een discussie gevoerd om een betonstop door te voeren. Daarmee bedoelt men dat we moeten stoppen met maagdelijke grond verder vol te bouwen. En al zeker in zonevreemde gebieden. Maar het gebeurt niet omdat grondeigenaars de waarde van hun eigendom zullen zien verminderen. Met de opbrengst van een woontaks zoals hierboven beschreven zou men eigenaars van bouwgronden die opnieuw landbouw of natuurgebied zouden worden gedeeltelijk kunnen compenseren voor de geleden schade.

Ik zou in deze context ook nog kunnen spreken over het efficiënter maken van productieprocessen, maar dat is iets dat nu al gebeurt, gewoon omwille van de realiteit van de concurrentie en de wetgeving. Productieprocessen zijn nu al veel efficiënter qua energieverbruik dan 50 jaar geleden en waarschijnlijk zal dat nog even verder gaan.

Maar waar bedrijven zich nu meer zullen moeten op concentreren is het omschakelen van de productieprocessen die CO₂ uitstoten naar minder CO₂-uitstotende processen. Daarover gaan we het verder nog hebben.

 

Dus, om de uitstoot van broeikasgassen op aarde te verminderen, kunnen we verschillende zaken doen: zorgen dat er minder mensen op de aarde zijn, minder dingen doen die energie nodig hebben, de dingen die we doen met minder energie doen.

Het laatste dat we kunnen doen om de uitstoot van broeikasgassen te verlagen is om energie te maken die minder, of liefst zelfs geen CO₂ uitstoot. Maar vooraleer we daarover beginnen moeten we het hebben over de impact van landbouw op de CO₂-uitstoot.

 

Daarover spreken we de volgende keer.

Het citaat van vandaag komt van Hans Rosling.

In zijn boek Feitenkennis classificeert hij mensen in vier groepen afhankelijk van hun welvaart. Level 1 zijn de armste mensen, level 4 zijn de rijkste. Level 2 en 3 zitten er tussenin. Als je naar deze podcast luistert, hoor je bijna zeker tot level 4. Gewoon al omdat je waarschijnlijk in België of Nederland woont.

Rosling zei

Dus als je geld wilt investeren in de verbetering van de gezondheid op level 1 of 2, dan moet je dat geld besteden aan basisscholen, aan het opleiden van verpleegkundigen en aan vaccinaties.

Hier kan je lezen dat de fertiliteit ook in moslimlanden afneemt.

Hier legt Hans Rosling uit hoe het komt dat de bevolking blijft groeien hoewel het aantal kinderen dat geboren wordt wereldwijd niet stijgt.

Volgens dit artikel in The Lancet, zou de wereldbevolking rond 2064 pieken, waarna ze weer zal dalen.

Het KNMI over het broeikasgas methaan.

De chemicus Carnot toonde aan dat het rendement van een thermische motor nooit hoger kan zijn dan het rendement van een (theoretisch) carnotproces met dezelfde temperatuur- en drukverschillen.

De CO₂-uitstoot van een elektrische wagen is lager zijn dan van een diesel- of benzinewagen. Brian Dunning deed er in Skeptoid al een aflevering over.

Benzinewagens zijn nog meer milieubelastend dan dieselwagens.

In aflevering 37 heb ik uitgelegd wat ‘levenscyclusanalyse’ is.

Volgens de website van de Belgische overheid zijn huishoudens verantwoordelijk voor 20% van het energieverbruik en daarvan gaat 74% naar verwarming.