Onderwerpen:
- Inleiding
- Klimaatverandering
- Gassen in de atmosfeer
- Invloed op de mobiliteitssector
- Groene energie
Inleiding:
Op deze pagina komen de gevolgen voor het transport en mobiliteit aan bod en worden een aantal alternatieven besproken, waar men anno 2021 de weg inslaat voor milieuvriendelijke oplossingen. De aandrijflijnen van personen- en bedrijfsauto’s worden steeds meer geëlektrificeerd om minder tot geen schadelijke stoffen uit te laten stoten. De overgang van de fossiele brandstoffen naar volledig elektrische aandrijving valt onder de zogenaamde “energietransitie’.
De Europese Unie wil de verkopen van voertuigen met benzine- en dieselmotoren vanaf 2035 verbieden. Alle nieuwe voertuigen moeten zijn voorzien van een volledig elektrische aandrijflijn in de vorm van een BEV of met een brandstofcel. Een aantal landen, waaronder Nederland, is voornemens de verkoop van nieuwe voertuigen met verbrandingsmotor al vanaf 2030 te verbieden. Landen als Frankrijk en Duitsland zijn daarentegen fel tegen deze plannen: zij zijn liever een overgang naar hybride-aandrijflijnen om de uitstoot van het wagenpark wel sterk te reduceren, maar niet om deze volledig te elektrificeren.
Klimaatverandering:
Het is wetenschappelijk bewezen dat klimaatverandering wordt veroorzaakt door de mens. Sinds de industriële revolutie, met name vanaf de jaren ’50, worden op grote schaal fossiele bronnen, zoals in olie en gas verbrandt. De verbranding van olie en gas heeft voor een enorme toename aan CO2 gezorgd. Onderzoek wijst uit dat de uitstoot van CO2 leidt tot opwarming van de aarde. De uitstoot van zogenaamde “broeikasgassen” zijn mede verantwoordelijk voor de klimaatverandering. De temperatuur in Nederland is de afgelopen 130 jaar 1,9 graden Celsius gestegen. Wereldwijd zal de temperatuur aan het eind van deze eeuw, op basis van de huidige situatie, stijgen tot een temperatuur die is geschat op minimaal 1,8 en maximaal 6,4 graden Celsius. Door de opwarmende lucht, warmen de oceanen gestaag op. Oceanen koelen veel minder snel af dan lucht, welke enigszins in temperatuur kan fluctueren.
De opwarming van de oceanen leidt tot andere warmwater(golf)stromingen. Deze golfstromingen zijn onderdeel van een wereldwijde “transportband” die koude en warme watermassa’s over alle oceanen laat circuleren. De Golfstroom transporteert veel warmte en is daarom belangrijk voor het klimaat. Met name voor ons West-Europese, milde klimaat.
Met een verstoring of het wegvallen van deze golfstroom, dan zal ook het drukverschil tussen het noorden en zuiden van de Atlantische Oceaan wegvallen. Dat heeft tot gevolg dat de oceaan in het zuiden een halve meter daalt en in het noorden ongeveer een halve meter stijgt. De stijgende zeespiegel is zorgelijk voor ons laag gelegen Nederland, waar ongeveer 25% van het land beneden de zeespiegel (NAP) ligt.
De zeespiegelstijging zal in het jaar 2150 tussen de 1 meter en 5 meter bedragen. Delen van de wereld zullen door de hogere temperatuur en zeespiegelstijging onbewoonbaar worden. Ook zal er meer onstuimig weer ontstaan, doordat stormen, orkanen en heftige regenbuien leiden tot overstromingen.
Een groot deel van Nederland ligt onder zeeniveau is dus
zeer kwetsbaar voor overstromingen. Maar liefst 55% van Nederland gevoelig is voor overstromingen; 26 procent van Nederland ligt onder zeeniveau en 29 procent is gevoelig voor rivieroverstromingen. Met dijken om de kustgebieden te beschermen en waterkeerringen om (tijdelijk) hoge waterstanden te weren, wordt de kans op overstromingen verkleind.
Bron: pbl.nl (geraadpleegd in 02-2024)
Gassen in de atmosfeer:
De volgende afbeelding toont een grafiek met de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer gezien van rechts naar links vanaf heden (0.0) tot 800.000 jaar geleden. De CO2-metingen zijn verricht uit ijskernen in de Noord- en Zuidpool. In de grafiek zien we fluctuaties in de hoeveelheid CO2 die altijd al hebben plaatsgevonden.
Op de lage punten in de grafiek was er sprake van een ijstijd. Circa 12.000 jaar geleden was de laatste ijstijd. Daarna is de grafiek stijl omhoog gegaan, daar deze eigenlijk gelijk had moeten blijven of had moeten dalen. We hadden in deze tijd eigenlijk een lagere temperatuur moeten hebben, in tegenstelling tot wat men vaak beweerd: dat het warmer had moeten worden. De temperatuurs-grafiek schiet nu door naar een extreme hoogte (aangeven met “You are here”). Door het smeltende ijs zijn dergelijke metingen steeds lastiger te realiseren.
De onderstaande diagrammen tonen de hoeveelheid schadelijke gassen die wereldwijd worden uitgestoten (links) en de CO2-uitstoot per sector (rechts). Op deze pagina richten wij ons tot het transport, welke een aandeel van 14% heeft in de totale CO2-uitstoot (anno 2021).
Klimaatakkoord:
In het Klimaatakkoord van Parijs hebben 195 landen wereldwijd afgesproken fors minder CO2 uit te stoten door het verminderen van fossiele brandstoffen. Volgens het Nederlandse klimaatakkoord van 2019 is het doel de CO2-uitstoot tegen 2030 met 49% te verminderen (verhoogd naar 55% door EU-beleid). Concrete stappen worden genomen, zoals strengere emissienormen voor auto’s. Nederland streeft ook naar een reductie van 20,2 megaton CO2-uitstoot. Dit cijfer duidt op de beoogde vermindering in een specifieke periode en heeft als doel de totale broeikasgasemissies te verminderen en klimaatverandering te beperken. De doelstelling betreft diverse sectoren, waaronder energieproductie, transport en industrie.
Invloed op de mobiliteitssector:
De klimaatdoelstellingen van de overheden dwingen autofabrikanten om de schadelijke uitlaatgasemissies van verbrandingsmotoren steeds verder te reduceren. Een belangrijke factor hierin is de CO2-uitstoot. Daarnaast komen steeds meer landen met plannen om de verkoop van voertuigen met verbrandingsmotoren tussen 2030 en 2040 te verbieden. Daarmee vindt er een transitie plaats naar geëlektrificeerde aandrijflijnen:
- hybride (deels elektrisch in combinatie met een verbrandingsmotor);
- volledig elektrisch;
- waterstof en brandstofcel.
De maximale uitstoot van auto’s (gemeten in CO2 per kilometer) wordt steeds strenger. Autofabrikanten die deze doelen niet halen, riskeren aanzienlijke boetes (in 2021: 95 gram CO2 per kilometer, in 2030: 59,3 gram CO2 per kilometer). Steeds meer steden voeren milieuzones in waar vervuilende auto’s niet zijn toegestaan. Vanaf 2035 zijn in Nederland alleen nog ‘emissieloze’ nieuwe auto’s toegestaan, wat betekent dat ze batterij-elektrisch of waterstof-elektrisch moeten zijn.
Voertuigen met een volledig geëlektrificeerde aandrijflijn hebben geen uitlaat waar schadelijke uitlaatgassen uitkomen. Deze voertuigen worden bestempeld als “groen”. De actieradius is vaak beperkt (80 tot 300 km) en de laadtijden om het accupakket te laden zijn lang.
Deels geëlektrificeerde voertuigen, zoals hybriden zijn ideaal om langere afstanden te rijden. In stadsverkeer kan men volledig elektrisch rijden, of een elektrische ondersteuning van de verbrandingsmotor voor een lager verbruik. Op de snelweg schakelt de verbrandingsmotor in en kan men zorgeloos en zonder lange laadtijden op vakantie naar het buitenland.
Maar hoe schoon en groen is een volledig elektrische auto eigenlijk? De meningen zijn hier sterk over verdeeld. Ondergetekende stipt feitelijkheden objectief aan.
Een volledig elektrische auto is niet klimaatneutraal. Er is zowel een directe uitstoot van fijnstof (remmen, banden) als een indirecte uitstoot van stikstofoxiden (CO2 en NOx). Diverse onderzoeken tonen wel aan dat een volledig elektrische auto over de gehele levensduur schoner is dan een auto die rijdt op fossiele brandstoffen.
Bij de CO2-uitstoot van een volledig elektrische auto wordt 0 gram per kilometer vermeld. Dit is de uitkomst van de WLTP-test. Er is namelijk geen directe uitstoot. In Nederland wordt anno 2021 nog beperkte “groene” energie opgewekt, wat afkomstig is van windmolens en zonnepanelen. De meeste elektriciteit wordt opgewekt door de verbranding van gas en steenkool. Dat levert de onderstaande komische illustraties op die helaas wel een kern van waarheid hebben.
Een eerlijke vergelijking met brandstofauto’s is pas wanneer men de uitstoot meerekent om de elektriciteit te produceren. Daarnaast vergt de productie van accu’s en elektromotoren veel CO2 en wordt er veelal gebruik gemaakt van schaarse grondstoffen. In de onderstaande tabel zien we de hoeveelheid CO2 uitstoot per liter benzine, diesel en LPG.
Bij de CO2-uitstoot van een volledig elektrische auto wordt 0 gram per kilometer vermeld. Dit is de uitkomst van de WLTP-test. Er is namelijk geen directe uitstoot, maar met het opwekken van de elektrische energie is wel CO2 vrijgekomen. Eén kilogram steenkool levert maximaal 3,5 kWh op, waar bij de verbranding maar liefst 3,6 kg CO2 vrijkomt.
Volgens de WTW-methodiek wordt alle CO2 die ontstaat bij het opsporen, winnen, transport en opslaan van steenkolen toegerekend aan de CO2-uitstoot van steenkool. Daarmee komt de uitstoot op 4,4 kg CO2 per kg steenkool.
We kijken nu alleen naar de totale uitstoot tijdens de verbranding, omdat er volgens de WTW-methodiek van benzine en diesel ook CO2 wordt geproduceerd. We zien dat met het gemiddelde verbruik van de betreffende voertuigen dat de CO2 uitstoot per kilometer bij een elektrisch voertuig vele malen hoger ligt dan bij die op fossiele brandstoffen rijden. Bron: AMT 5-2021
Groene energie:
Met groene energie wordt tijdens het opwekken geen CO2 uitgestoten. In de toekomst zien we dat we grijze energie (afkomstig van steenkolen) steeds meer vervangen door groene energie die is verkregen door wind- of zonne-energie.
Pas wanneer al onze elektriciteit is verkregen dankzij groene energie, is het rijden met een volledig elektrisch voertuig schoon en “zero emission”.
Hieronder staan feiten van zonne-energie en windenergie opgesomd.
Zonne-energie op land:
- 6.000.000 kWh/jaar = 44.000 m2, oftewel 136 kWh / m2
- Meer voorspelbare patronen en seizoensafhankelijk.
- Behoorlijk schaalbaar;
- Vaak goed “onzichtbaar” te maken bovenop gebouwen of als vervanger van dakpannen.
Windenergie op land en zee:
- 60.000.000 kWh/jaar (190.000 m2), oftewel 32 kWh / m2;
- Minder seizoensafhankelijk;
- Grote vermogens per unit;
- Horizonvervuiling;
- Vragen veel ruimte (5x diameter rotor) om turbulentie tussen onderlinge rotorbladen te voorkomen.
Samengevat is de energieopbrengst van zonne-energie per vierkante meter hoger dan windenergie. Maar omdat de zonkracht gedurende een periode erg wisselt en er vrijwel altijd wind is (dag, nacht, zomer en winter) is de opbrengst van wind vrijwel constant. De zonnepanelen zijn vrij eenvoudig onopvallend aan te brengen en uit te breiden, terwijl windmolens een bron van ergernis zijn bij mensen die er vlak bij wonen, of niet meer kunnen genieten van vrij uitzicht over een natuurgebied.
Gerelateerde pagina’s: