Een omschakeling van fossiele brandstoffen naar schone energietechnologie tegen 2060 zou voor de meeste landen de energiezekerheid verbeteren en de handelsrisico’s  verminderen, aldus een onderzoek van Steven Davis van de Stanforduniversiteit en collega’s.
Lithium, nikkel, kobalt, koper en zeldzame aarden behoren tot de meest gezochte grondstoffen voor landen en bedrijven die werken aan de ‘vergroening’ van hun energiesystemen. In tegenstelling tot fossiele brandstoffen zijn de natuurlijke reserves van deze materialen het meest geconcentreerd in het Mondiale Zuiden, wat de geopolitiek van energie en wereldhandel vrij drastisch verandert.
“De meeste mensen richten zich op de nieuwe stoffen die een probleem zouden kunnen vormen en denken niet echt na over de veiligheidsvoordelen van het afstappen van fossiele brandstoffen”, aldus Davis. “Voor de meeste landen in een toekomstig systeem met nettonulemissies is het inruilen van de verminderde afhankelijkheid van geïmporteerde fossiele brandstoffen en de toegenomen afhankelijkheid van deze nieuwe materialen feitelijk een overwinning voor de energiezekerheid.”

Zelfs voor de Verenigde Staten, die enkele van ’s werelds grootste fossiele brandstofreserves hebben, maar slechts een fractie van de essentiële mineralen voor ‘vergroening’, zou koolstofarme energieopwekking de energiezekerheid kunnen vergroten; vooral als het land nieuwe handelspartners aantrekt, zo stellen de onderzoekers. Sinds 2020 hebben de VS meer ruwe olie en aardolieproducten geëxporteerd dan geïmporteerd, maar ze importeren nog steeds dagelijks miljoenen vaten.
Davis: “Het opwekken van elektriciteit met behulp van zon en windenergie vereist meer import dan het gebruik van de overvloedige gas- en steenkoolbronnen in de VS, maar een verminderde afhankelijkheid van buitenlandse olie zal een groot voordeel zijn nu transport elektrisch wordt (Amerikanen besteden een waanzinnige 28% van hun energie voor vervoer; as).”

Olierijke landen zoals Rusland en Saoedi-Arabië behoren tot de minderheid van landen waarvan de energiezekerheid in nettonulscenario’s afneemt, zelfs met uitgebreide handelsnetwerken.

Om tot die wijsheid te komen analyseerden de onderzoekers systematisch de mogelijke, nieuwe kwetsbaarheden van elk land bij ontkoling in vergelijking met de kwetsbaarheden die samenhangen met de aanhoudende afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
Als eerste stap voor het onderzoek bouwde postdoc Jing Cheng, uit de ‘stal’ van Davis, een databank van landen met reserves aan olie, gas, steenkool, uranium, biobrandstoffen en materialen die cruciaal zijn voor schone energietechnologie, samen met de handelsstromen van deze grondstoffen tussen landen.
De onderzoekers berekenden vervolgens hoeveel van deze hulpbronnen nodig zouden zijn om in elk van de 236 (???) landen aan de energievraag te voldoen in 1092 verschillende scenario’s om wereldwijd nettonul-CO₂-uitstoot te bereiken in 2060 (ik=as dacht dat in 2050 zou moeten zijn bereikt).

De scenario’s, gemodelleerd door het VN-klimaatforum, bestrijken een breed scala aan mogelijke veranderingen in de energiemix wereldwijd en binnen individuele landen. Sommige zijn bijvoorbeeld afhankelijker van kernenergie, terwijl andere meer zonne- of windenergie gebruiken. Voor de duizenden combinaties van handelsrelaties en grondstoffenbehoeften schatten de onderzoekers het risiconiveau in de transport- en elektriciteitssectoren en het totale energiesysteem van elk land.

Risico’s

Ze kwantificeerden deze risico’s met behulp van een nieuwe handelsrisico-index, gebaseerd op de beschikbaarheid van binnenlandse reserves, het aandeel van de vraag naar een bepaalde brandstof of materiaal dat door import wordt gedekt, de economische waarde van de import en een maatstaf voor marktconcentratie die veel wordt gebruikt om de energiezekerheid te kwantificeren.
Al doende zagen de onderzoekers dat als alle landen hun huidige netwerken behouden, de handelsgerelateerde risico’s voor de energiezekerheid gemiddeld met 19% zouden afnemen in netto-nulscenario’s. Als landen hun netwerken uitbreiden en met alle eigenaren van grondstoffen handelen, zouden de handelsrisico’s gemiddeld zelfs met de helft afnemen.

Het verminderen van de behoefte aan geïmporteerde nieuwe materialen – door technologieën langer mee te laten gaan, kringlopen te intensiveren of minder materiaalintensieve ontwerpen te ontwikkelen – is een andere manier voor mineraalarme landen om handelsrisico’s te minimaliseren en tegelijkertijd fossiele brandstoffen te elimineren.
Volgens het onderzoek dalen de handelsrisico’s gemiddeld met 17% – en met meer dan 50% voor de VS – met een verviervoudiging van de huidige magere kringlooppercentages voor wezenlijke mineralen zoals lithium, nikkel en indium.
Ook zagen ze dat een Amerikaanse energiemix die bestaat uit 70 tot 75% hernieuwbare energiebronnen zoals zon, wind en biomassa, 15 tot 20% fossiele brandstoffen en 10% kernenergie de handelsrisico’s van het land minimaliseren in alle gemodelleerde scenario’s voor het bereiken van nettonuluitstoot in 2060, hoewel andere combinaties voordelen zouden kunnen bieden, zoals lagere kosten of minder luchtvervuiling. De VS is momenteel voor ongeveer 83% van zijn energiebehoefte afhankelijk van fossiele brandstoffen, waarbij kernenergie en hernieuwbare energiebronnen leveren ongeveer een gelijk aandeel in de rest.

Vergeleken met zonne-energie biedt windenergie de VS nu de grootste voordelen op het gebied van energiezekerheid – althans, met de handelsrelaties die bestonden ten tijde van het onderzoek. De materialen die nodig waren om turbines te bouwen, kwamen de afgelopen jaren van een relatief groot aantal handelspartners, legt Cheng uit.

Zon nr. 1

“Echter, de ontwikkeling van fotovoltaïsche productietechnologieën voor zonne-energie met breder beschikbare siliciumbronnen van lagere kwaliteit, of de uitbreiding van handelsnetwerken met landen die rijk zijn aan silicium- en mangaanreserves, zou de energiezekerheid van het land aanzienlijk kunnen versterken,” zegt Cheng.
De sleutel is, zoals altijd, om te voorkomen dat alle eieren in één mandje worden gelegd. “Als je een groot deel van wat je nodig hebt importeert, ben je kwetsbaar. Als het allemaal van één andere partij komt, is de kans groot dat een natuurramp of geopolitiek conflict die aanvoer verstoort,” zegt Davis. “Je wilt de import verspreiden over zoveel mogelijk bronnen.”

De veiligheidsvoordelen van diversificatie kennen echter grenzen. De onderzoeksresultaten geven aan dat het behouden van fossiele brandstoffen in de mix de energiezekerheid van landen over het algemeen ondermijnt. “Het is uiteindelijk bemoedigend dat de handelsrisico’s van de meeste landen afnemen in nettonulscenario’s”, concluderen de auteurs, “en dat de grootste verbeteringen vaak plaatsvinden in de landen die hun afhankelijkheid van fossiele brandstoffen het radicaalst verminderen.”

Bron: phys.org