Een roetzwarte toekomst: de revival van steenkool

Vergeet kernreactoren, zonnepanelen en biobrandstoffen. De brandstof van de toekomst is steenkool.

Aardolie, aardgas en kernenergie hebben de vuile motoren van de industriële revolutie niet vervangen. Het aandeel van steenkool in de elektriciteitsmix blijft stijgen. Als olie en gas halverwege deze eeuw "op" raken, na slechts honderd jaar gebruik, kan de industriële samenleving nog tot 2165 worden aangedreven door steenkool. Niet alleen voor de opwekking van elektriciteit, maar ook voor de productie van autobrandstoffen, chemicaliën en verwarming. De energieproducenten stellen milieuorganisaties gerust: ze hebben een manier gevonden om de enorme voorraden steenkool op te stoken zonder de planeet op te warmen.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

"De klimaatwinst die we boeken door het plaatsen van windmolens, zonnepanelen en kerncentrales wordt zelfs in de meest optimistische scenario’s volledig uitgewist door extra steenkoolproductie."

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hernieuwbare energie en kernenergie domineren het debat over de toekomst van onze energievoorziening. Toch nemen ze samen nog geen 7 procent van de totale wereldwijde energieproductie voor hun rekening, en slechts 18 procent van de wereldwijde elektriciteitsproductie. Er is vooruitgang geboekt: begin jaren zeventig werd slechts 1 procent van de totale productie en 4 procent van de elektriciteitsproductie geleverd door een CO2-vrije energiebron. Maar al bij al is er niet veel veranderd. De wereld draait nog steeds op fossiele brandstoffen: olie, gas en steenkool. Het belangrijkste verschil is dat we vandaag twee keer zoveel fossiele brandstoffen opstoken als toen – de totale energieproductie is sinds het begin van de jaren zeventig verdubbeld.

De wereld draait al voor de helft op steenkool

Of we nu voor kernenergie of duurzame energie kiezen, maakt geen verschil voor de opwarming van het klimaat. Veel belangrijker is de vraag welke fossiele brandstoffen er precies worden opgestookt. Een steenkoolcentrale blaast per kilowattuur geleverde elektriciteit twee keer zoveel CO2 de lucht in als een aardgascentrale, en bijna de helft meer als een dieselcentrale of een verbrandingsmotor op benzine. Een steenkoolcentrale vervangen door een aardgascentrale levert dus evenveel voordeel op voor het milieu als het vervangen van een aardgascentrale door windmolens.

Het goede nieuws is dat het aandeel van aardgas de laatste drie decennia groter is geworden, tot bijna 20 procent van de wereldwijde elektriciteitsproductie. Het slechte nieuws is dat steenkool wereldwijd nog altijd de belangrijkste energiebron is voor het opwekken van elektriciteit. Het belang van steenkool in de elektriciteitsproductie nam zelfs met anderhalve procent toe, tot bijna 40 procent. Aangezien het wereldwijde elektriciteitsverbruik in die periode bijna verdrievoudigde, wordt er vandaag drie keer zoveel steenkool verbrand voor het produceren van elektriciteit als begin jaren zeventig.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

"De Belgische elektriciteitscentrales verbruiken vandaag meer steenkool dan 40 jaar geleden, voor de komst van aardgas en kernenergie."

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Aardolie, aardgas en kernenergie hebben de vuile motoren van de industriële revolutie niet vervangen. Ook niet bij ons. De Belgische elektriciteitscentrales verbruiken vandaag meer steenkool als veertig jaar geleden, voor de komst van aardgas en kernenergie. Het procentuele aandeel van steenkool in de Belgische elektriciteitsopwekking is weliswaar gedaald (van 40 procent begin jaren zestig tot nog geen 10 procent in 2005), maar het totale elektriciteitsverbruik is in ons land tijdens diezelfde periode vervijfvoudigd. In 2005 produceerden onze elektriciteitscentrales 8 terawattuur elektriciteit uit steenkool, in 1960 was dat minder dan 7 terawattuur. In de jaren tachtig en negentig werden regelmatig pieken tot 15 terrawattuur en meer gehaald.

België scoort bovendien uitzonderlijk goed - dat danken we aan het hoge aandeel kernergie in de elektriciteitsmix. Nederland, dat over eigen gasreserves beschikt, haalt 25 procent van zijn elektriciteit uit steenkool. Duitsland, Denemarken en Griekenland meer dan 50 procent. Steenkoolcentrales zijn dus geen monopolie van China en India. Het aandeel steenkool in de totale energieproductie van de westerse landen ligt slechts 5 procent lager dan het wereldwijde gemiddelde. De grootste verbruiker van steenkool zijn de Verenigde Staten, Duitsland en Japan staan respectievelijk op de vierde en de vijfde plaats.

Belang steenkool groeit

Het aandeel van steenkool in de elektriciteitsmix dreigt de komende decennia fors toe te nemen. De reden daarvoor is simpel: aardgas en aardolie raken op. Volgens het laatste energierapport van Britisch Petroleum zal aardolie over 40 jaar uitgeput zijn, en aardgas over 60 jaar. Uranium, de grondstof voor kerncentrales, is er nog voor 80 jaar. Met de reserves aan steenkool kunnen we nog 155 jaar verder. Als olie en gas halverwege deze eeuw op zijn, na slechts honderd jaar gebruik, kan de industriële samenleving nog tot 2165 worden aangedreven door fossiele brandstoffen. Niet alleen voor de opwekking van elektriciteit, maar ook voor de productie van autobrandstoffen, chemicaliën en verwarming. Dankzij de hoge olieprijzen wordt – vooral in de VS en China – weer volop geïnvesteerd in fabrieken die steenkool omzetten naar vloeibare brandstoffen.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

"Alleen al dit jaar hebben Duitse, Nederlandse en Belgische energieleveranciers een tiental grote steenkoolcentrales in de ons omringende landen aangekondigd."

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Een bijkomend argument voor steenkool is dat de voorraden ervan veel eerlijker verspreid zijn dan de reserves gas en olie. Bijna alle landen beschikken over steenkool, terwijl olie en gas slechts in een aantal, vaak politiek onstabiele landen te vinden zijn. Steenkool is dus een prima middel om de afhankelijkheid van onbetrouwbare olie- en gasleveranciers af te bouwen. Steenkool is dankzij de relatieve overvloed en de geografische verspreiding van de reserves ook de goedkoopste energiebron, met het meest stabiele prijsverloop. Olie en gas worden steeds duurder.

Wereldwijd heeft steenkool nooit echt aan populariteit ingeboet, maar ook in Europa en de VS is er nu sprake van een duidelijke heropleving. De explosieve bouw van steenkoolcentrales in China – dat land bouwt één centrale per week - inspireert blijkbaar de hele wereld. In de Verenigde Staten zijn de komende tien jaar minstens 150 steenkoolcentrales gepland, waarmee dat land de tweede snelste groeier wordt, voor India.

De afgelopen 15 jaar werden er in Amerika nauwelijks steenkoolcentrales gebouwd. Nu willen de VS hun aandeel uit steenkool opgewekte elektriciteit tegen 2030 optrekken van 50 naar 60 procent. Gezien het hoge energieverbruik van dat land is dat niet niks. In Europa plannen niet alleen de voormalige oostbloklanden maar ook Nederland, Duitsland, Spanje, Italië en het Verenigd Koninkrijk bijkomende capaciteit. Alleen al dit jaar hebben Duitse, Nederlandse en Belgische energieleveranciers een tiental grote steenkoolcentrales in de ons omringende landen aangekondigd.

Prognoses bijstellen

De toegenomen populariteit van steenkool heeft zelfs het Internationaal Energie Agentschap verrast. In haar laatste energierapport zag de organisatie zich verplicht om de toekomstprognoses voor steenkool flink op te trekken ten opzichte van het jaar daarvoor (UPDATE november 2007: dit jaar gebeurde dat opnieuw.) Rekening houdend met het stijgende energieverbruik zal er in 2030 wereldwijd 60 procent meer steenkool worden verbrand als vandaag. De klimaatwinst die we boeken door het plaatsen van windmolens, zonnepanelen en kerncentrales wordt zelfs in de meest optimistische scenario’s volledig uitgewist door extra steenkoolproductie.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

"Het opstoken van de wereldwijde reserves steenkool is een nog slechter idee dan het in brand steken van alle bossen op aarde."

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

De klimaatvoorspellingen van het IPCC, die al redelijk alarmerend zijn, houden geen rekening met een heropleving van steenkool. Het opstoken van de ongeveer duizend miljard ton reserves steenkool is goed voor een CO2-uitstoot van 2.000 miljard ton. Dat is bijna drie keer zoveel als de 750 miljard ton die nu in de atmosfeer zit. Daarmee is het opstoken van de wereldwijde reserves steenkool een nog slechter idee dan het in brand steken van alle bossen op aarde, goed voor een uitstoot van naar schatting 1.200 miljard ton.

Schoorstenen in de grond

Maar geen paniek. De energieproducenten hebben een manier gevonden om de enorme voorraden steenkool op te stoken zonder de planeet op te warmen. Dat kan door het CO2 dat vrijkomt op te vangen en diep onder de grond op te slaan, in leeggepompte olie- en gasbeddingen of in zouthoudende grondwaterlagen. De technologie – die in essentie bestaat uit het ondersteboven zetten van de schoorstenen - krijgt de steun van zowel het IPCC als de Europese Commissie. In Europa zullen de komende jaren een tiental proefprojecten worden opgezet. De Europese Commissie werkt momenteel een regelgeving uit die ervoor moet zorgen dat elke nieuwe steenkoolcentrale de techniek straks verplicht moet toepassen. Daar zullen ook subsidies voor worden vrijgemaakt.

De elektriciteitsproducenten maken zich sterk dat opvang en opslag van broeikasgassen vanaf 2020 realiteit kan zijn. Voor die tijd kan de milieulast van steenkool verlaagd worden door het rendement van de centrales op te drijven, zodat er evenveel elektriciteit kan worden opgewekt met minder steenkool en dus ook minder CO2-uitstoot. Dat kan door het overstappen naar een kolenvergassingstechniek, waarbij de overtollige hitte een tweede turbine aandrijft. De centrale deels bijstoken met biomassa is een andere manier om op korte termijn de uitstoot van koolstofdioxide te beperken.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

"Het resultaat van CO2-opvang is in de eerste plaats meer CO2-uitstoot."

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

De opslag van CO2 is om verschillende redenen een aantrekkelijke optie. Het potentieel aan ondergrondse opslagruimte is groot. De meest pessimistische schattingen spreken nog altijd van een capaciteit van minstens 2000 miljard ton, voldoende om de emissies van alle steenkool op te bergen. En hoewel de techniek nog nergens integraal wordt toegepast, bestaan de afzonderlijke componenten (afvangen, transporteren en injecteren van CO2) al in andere sectoren, vooral de olie- en gaswinning.

Schone steenkoolcentrales stuiten echter op een paar fundamentele problemen. Een steenkoolcentrale die koolstofdioxide afvangt, heeft minstens een kwart meer steenkool nodig om evenveel elektriciteit te produceren. De winst die wordt geboekt door het opdrijven van het rendement van de installaties en door het bijstoken van biomassa, wordt hierdoor ruimschoots teniet gedaan. Het resultaat van CO2-opvang is dus in de eerste plaats meer CO2-uitstoot. Schone steenkoolcentrales kunnen bovendien de uitstoot voor maximum 80 of 90 procent terugdringen – ze zullen een altijd een bron van emissies blijven.

Steenkoolontginning

De hoge uitstoot van broeikasgas is ook niet het enige nadeel van steenkoolcentrales. Een steenkoolcentrale veroorzaakt veel meer luchtvervuiling als een gascentrale. Ze produceert ook bodemassen en vliegassen, die gestort moeten worden. En steenkool moet natuurlijk ontgind worden. Die activiteit vergiftigt de ondergrond en de watervoorraden, verminkt het landschap, levert opnieuw tonnen afval op en eist jaarlijks alleen al door ongevallen duizenden mensenlevens. Meer steenkoolcentrales bouwen veroorzaakt dus meer luchtvervuiling, meer afval en meer steenkoolontginning, of de broeikasgassen nu worden weggeborgen of niet. Steenkoolcentrales met CO2-opvang betekenen zelfs extra milieuschade, want ze hebben meer steenkool nodig om evenveel elektriciteit te produceren.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

"Voor milieuorganisaties lijken schone steenkoolcentrales nog net iets beter door te slikken dan kerncentrales."

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ondergronds opgeslagen koolstofdioxide kan ook gaan lekken – daar zijn alle experts het over eens. Dan bestaat de kans dat CO2 achter onze rug weer de atmosfeer inglipt, wat de hele operatie volslagen absurd maakt. Ondergrondse broeikasgasreservoirs moeten dus continu in het oog worden gehouden, door sensoren en computers. Het managen van het ondergronds opgeslagen broeikasgas is een bijkomende onderhoudskost die we honderden jaren en langer zullen moeten dragen – een verantwoordelijkheid die vergelijkbaar is met de opslag van kernafval.

Dilemma

Ondanks al die nadelen stellen ‘schone’ kolencentrales milieuorganisaties voor een lastig dilemma. Ze kunnen onmogelijk een milieuvriendelijke optie genoemd worden, zelfs niet als de CO2 wordt opgevangen en opgeslagen. Maar langs de andere kant lijken steenkoolcentrales zonder CO2-opslag een nog veel slechter idee. Sommige milieuorganisaties kiezen dan ook voor een pragmatische aanpak en dat leidt tot verdeeldheid. Zo blijft Greenpeace resoluut tegen - in Nederland vraagt de organisatie dat de overheid de bouw van bijkomende steenkoolcentrales verbiedt. Maar het WWF is voor, als tenminste de investeringen en subsidies voor CO2-opslag niet ten koste gaan van de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen of energie-efficiëntie. Ook wil het WWF dat er niet gewacht wordt tot 2020. Europa hakt eind dit jaar de knoop door.

Eigenlijk wil niemand steenkoolcentrales. Ook de energieproducenten niet, want die zouden liever kerncentrales bouwen. Maar als dat niet kan, verkiezen ze steenkoolcentrales en CO2-pijpleidingen boven zonnepanelen. En voor milieuorganisaties lijken schone steenkoolcentrales nog net iets beter door te slikken als kerncentrales. Beide opponenten in het energiedebat lijken elkaar te vinden in een oplossing waarvan niemand weet of ze wel werkt. We kunnen de hele infrastructuur wel in elkaar knutselen, maar geen mens kan voorspellen hoe groot het probleem van lekkage zal zijn.

Meer onderzoek nodig

,,Er moeten nog veel zaken uitgeklaard worden eer we de technologie massaal kunnen toepassen”, zegt Ben Laenen, een onderzoeker aan het VITO die de mogelijkheden voor ondergrondse opslag bestudeert. ,,Koolstofdioxide is in tegenstelling tot aardgas een nogal reactief gas, er treedt dus interactie op met het gesteente en dus ook met de afdekkende lagen die moeten verhinderen dat de CO2 weer ontsnapt. Het gas kan ook gedeeltelijk oplossen in water en van daaruit ontsnappen. We weten dat er een paar grote ondergrondse reservoirs bestaan die al tientallen miljoenen jaren CO2 vasthouden. Het kan dus. Maar de grote vraag is of dat in alle geologische formaties gaat lukken, of dat we op zoek moeten naar zeer specifieke ruimtes. Dat vraagt nog veel onderzoek en daarom is het potentieel van de technologie voor 2050 sowieso erg beperkt.”

Deze tekst verscheen ook in Knack van 18 juli 2007

--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Meer :