Zon en wind zijn ontoereikend

De wereld stevent lijnrecht af op een enorme energiecrisis. Terwijl de vraag toeneemt, raken de belangrijkste energiebronnen, olie, gas en kolen uitgeput. Velen denken dat daar de komende decennia wind- en zonne-energie voor in de plaats zullen komen.


Ik werk als fysicus aan de ontwikkeling van mogelijke bouwstenen voor toekomstige zonnecellen. Wetenschappelijk gezien razend interessant maar ik vrees dat de voortgang in dit vakgebied bij lange na niet toereikend zal zijn om de crisis het hoofd te bieden, noch wat betreft snelheid waarmee nieuwe zonnecellen worden bedacht, noch wat bereft de kwantitatieve mogelijkheden die zonnecellen bieden.
De beste silicium zonnecellen, waarmee het Delftse Nuna-team elke twee jaar weer de Solar Challenge in Australië weet te winnen, halen een hoog rendement: dertig procent van de zonne-energie wordt omgezet in stroom. Deze zonnecellen zijn echter extreem duur en daardoor zeer geschikt voor de ruimtevaart, maar niet voor massaproductie. Zelfs al zouden we het rendement van goedkope zonnecellen tot op datzelfde hoge niveau kunnen brengen (hetgeen een enorme prestatie zou zijn), dan zijn we nog niet uit de brand.
We moeten onder ogen zien dat er erg weinig schot zit in het vinden van nieuwe technologieën. De silicium zonnecel dateert uit de jaren vijftig en in essentie werkt de huidige zonnecel nog steeds hetzelfde. Kernfusie – het proces dat de zon zo fel laat branden – zou een geweldig alternatief zijn, maar ook die technologie geldt al decennialang als een eeuwige belofte.

Als Nederland voor zijn totale energieverbruik wil overstappen op zonne-energie hebben we zo'n 1000 vierkante kilometer aan zonnepanelen nodig. Dus stel dat een fabriek panelen van tien meter breedte weet te produceren, dan heb je 100.000 kilometer aan panelen nodig. Dagelijks zal je dan zo'n tien kilometer moeten produceren en installeren en dan ben je over twintig jaar klaar. Maar dan is de energievraag alweer verdubbeld. Verder moeten die panelen wel ergens liggen: een tweede rekensommetje leert dat we daarvoor naast alle wegen in Nederland zo'n tien meter aan zonnepanelen moeten leggen. Die ruimte is er domweg niet.
De meeste mensen (inclusief wetenschappers) zijn opportunistisch en hebben er vertrouwen in dat we wel tijdig een oplossing zullen vinden. In dit geval ben ik echter somber gestemd. Vergelijk het met kanker. We kunnen diverse vormen van kanker weliswaar veel beter behandelen dan vijftig jaar geleden, maar onze aanpak – operatie, bestraling en chemokuur – is in essentie niet veranderd, ondanks de veelheid aan inzichten die we de afgelopen decennia hebben verkregen. Dat is absoluut geen verwijt jegens artsen en onderzoekers – er is ongelooflijk veel aan ons begrip toegevoegd – maar het illustreert hoe ingewikkeld het blijkbaar is om dit soort extreem complexe problematiek aan te pakken, zelfs als je er met duizenden wetenschappers wereldwijd aan werkt.
Het wel of niet kunnen genezen van kanker is voor specifieke individuen weliswaar van levensbelang, voor de maatschappij als geheel is het minder essentieel. In die zin loopt de vergelijking met de mondiale energieproblematiek spaak. Het zou onze maatschappij verbeteren als we kanker kunnen genezen, maar het is ronduit desastreus als er echt een tekort aan energie zal ontstaan.

De enige – verre van optimale – uitweg die we op dit moment hebben is kernenergie. Mijn conclusie is dat we daar niet omheen kunnen. Ook de technologie om snelle kweekreactoren te bouwen is beschikbaar. Daarnaast geloof ik wel dat er doorbraken mogelijk zijn in bijvoorbeeld zonnecellen en fusiereactoren, maar dan zullen we veel meer moeten investeren in fundamenteel onderzoek naar nieuwe technologieen en de krachten moeten bundelen. Er is jarenlang gesteggeld over de bouw van de fusiecentrale Iter. Dat hele project kost echter ongeveer evenveel als een gemiddeld olieplatform op zee. Met andere woorden: de investeringen die wij als maatschappij doen om nieuwe, duurzame energiebronnen te ontdekken zijn een schijntje in verhouding tot de investeringen die gedaan worden in de wereld van de fossiele brandstoffen. Dat lijkt in het licht van de openingszin van dit verhaal een verre van intelligente koers.

Mischa Bonn
Hoogleraar natuurkunde
Universiteit van Amsterdam
Onderzoeker Instituut voor Atoom- en Molecuulfysica (AMOLF)

Over de auteur

Redactie NS



Plaats een reactie