Om klimaatverandering te beperken en de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, worden er op verschillende schaalniveaus diverse maatregelen genomen:
1. Globale maatregelen en energietransitie
Algemene strategieën om de opwarming van de aarde te beperken en te vertragen zijn:
- Het afremmen van de bevolkingsgroei: Een groeiende wereldbevolking vraagt meer middelen en energie, wat leidt tot meer uitstoot. Minder groei vermindert deze druk.
- Energiebesparing: Door minder energie te verbruiken (bijvoorbeeld door anders te leven, zoals vegetarisch eten of bewuster omgaan met transport) komt er minder CO₂ vrij.
- Afvang en opslag van broeikasgassen (CCS - Carbon Capture and Storage): Broeikasgassen, zoals methaan, worden afgevangen en opgeslagen of verbrand, zodat ze niet in de atmosfeer terechtkomen en de aarde niet opwarmen.
- Energietransitie: Dit is de overstap van traditionele, fossiele energiebronnen naar duurzame of hernieuwbare energiebronnen.
De energietransitie is noodzakelijk omdat fossiele brandstoffen (bruinkool, steenkool, olie en gas) eindig zijn, veel broeikasgassen uitstoten en veel energie verliezen bij opwekking en transport. De winning van niet-conventionele bronnen zoals schaliegas (via 'fracken' met water, zand en chemicaliën) en teerzand (inefficiënt en milieubelastend door afvalstoffen en chemicaliën) is bovendien extra problematisch. Kernenergie is krachtig, maar brengt risico's met zich mee door radioactiviteit.
Duurzame energiebronnen, die geen of veel minder CO₂ uitstoten en niet opraken, zijn onder andere:
- Zonne-energie: Energie opgewekt door zonlicht.
- Windenergie: Energie opgewekt door wind.
- Waterkracht: Energie opgewekt door stromend water.
- Geothermische energie (aardwarmte): Warmte uit de aarde.
- Biomassa: Energierijke stoffen van organismen (hout, GFT-afval, mest), waarvan de verbranding wel CO₂ vrijmaakt, maar dit wordt als duurzaam gezien als de biomassa op een duurzame manier wordt aangevuld.
Nadelen van duurzame energiebronnen kunnen zijn dat ze veel ruimte innemen en niet altijd even krachtig of betrouwbaar zijn (bijvoorbeeld geen zonne-energie 's nachts of geen windenergie op windstille dagen).
2. De aanpak van de Europese Unie (EU)
Het Klimaatakkoord van Parijs, waarbij de EU namens haar lidstaten participeert, heeft tot doel de mondiale opwarming te beperken tot 'ruim onder de twee graden'. De EU heeft concrete doelstellingen voor 2030 ten opzichte van 1990:
- 40% minder CO₂-uitstoot.
- 27% duurzaam/hernieuwbaar energieverbruik.
- 30% energiebesparing.
Daarnaast investeert de EU in de verbetering van het elektriciteitstransportnetwerk met 'energierotondes'. Deze knooppunten in het energienetwerk helpen duurzame energie (bijv. wind van de Noordzee, zon uit Spanje) efficiënt over heel Europa te verdelen. Ook wordt kennis gedeeld voor klimaatadaptatie, wat betekent dat men landschappen en samenlevingen aanpast aan de gevolgen van klimaatverandering (bijv. waterpleinen in steden om wateroverlast te voorkomen).
3. Nederlands klimaatbeleid
Nederland, dat lang een van de grootste CO₂-uitstoters per inwoner was, heeft in een Klimaatwet vastgelegd dat het een CO₂-arm land wil worden, met doelstellingen van 49% CO₂-reductie in 2030 en 95% in 2050 ten opzichte van 1990. Dit beleid is ingedeeld in vier functionaliteiten:
- Kracht en licht (elektriciteitsproductie): Het doel is CO₂-arme elektriciteitsproductie en aanpassing van het netwerk. Met slimme netten (smart grids) wordt tweerichtingsverkeer mogelijk. Dit betekent dat niet alleen stroom van een centrale naar je huis gaat, maar dat je met zonnepanelen zelf opgewekte stroom kunt terugleveren aan het net, waar het lokaal door andere consumenten wordt gebruikt. Slimme meterkasten kunnen elektrische auto's automatisch opladen wanneer de stroom goedkoop (en vaak groen) is, wat het net efficiënter en flexibeler maakt.
- Hoge temperatuurwarmte (industrie): De energie-intensieve industrie kan behouden blijven als deze CO₂-arm produceert. Een oplossing is het afvangen en opslaan van CO₂ in oude aardgasvelden, zodat het niet in de atmosfeer komt.
- Lage temperatuurwarmte (ruimteverwarming en tapwater): In de gebouwde omgeving wordt ingezet op energiebesparing en vermindering van aardgasgebruik. Dit gebeurt door CO₂-arme elektriciteit en warmte te stimuleren, bijvoorbeeld door het installeren van warmtepompen. Een warmtepomp haalt warmte uit de omgeving (lucht, bodem) en gebruikt een beetje elektriciteit om je huis te verwarmen of water op te warmen, wat veel efficiënter is en minder CO₂ uitstoot dan een traditionele cv-ketel op aardgas.
- Vervoer: De overheid wil brandstof besparen, duurzame biobrandstoffen inzetten en voertuigen gebruiken die geen CO₂ uitstoten, zoals elektrische auto's of stadsbussen op waterstof.
4. De rol van waterstof in de energietransitie
Zon- en windenergie zijn niet altijd beschikbaar. Een oplossing voor energieopslag is waterstof. Waterstof is (nog) geen energiebron, maar een energiedrager. Dit betekent dat je eerst energie moet gebruiken om waterstof te maken, waarna deze waterstof elders bruikbaar is om weer energie vrij te maken (bijvoorbeeld in een brandstofcel).
- Compacte opslag: Voor het opslaan van 2000 kWh aan energie heb je voor batterijen drie zeecontainers nodig, terwijl voor dezelfde hoeveelheid energie in waterstof een tank van één kubieke meter volstaat. Een gemiddeld huishouden gebruikt ongeveer 3500 kWh per jaar.
- Toepassingen: Waterstof wordt al gebruikt in bijvoorbeeld stadsbussen.
- Infrastructuur: Nederland heeft al een uitgebreide gasinfrastructuur, die relatief eenvoudig zou kunnen worden aangepast om woonwijken van waterstof te voorzien, wat een groot voordeel is voor de implementatie.
Waterstof kan de sleutel zijn tot de energietransitie, omdat het een manier biedt om duurzaam opgewekte energie (zoals van zon en wind) op te slaan en te transporteren voor gebruik op momenten dat directe opwekking niet mogelijk is of op andere locaties.
Aardrijkskunde
Economie
Maatschappijleer
Natuurkunde
Scheikunde