fossiele energie

Video: brandend leidingwater

Door de Amerikaanse fossiele-brandstofindustrie wordt het zogeheten fracking, openbreken van gesteente in gasreservoirs, aangeprezen als dé oplossing voor peak gas. En inderdaad, de gasprijzen in de VS zijn nu tot een record laag niveau gedaald. Niet alle Amerikanen zijn daar erg gelukkig mee. Deze huiseigenaar bijvoorbeeld, die tot voor kort genoot van natuurlijk bronwater uit de kraan. Bekijk de video.

Er worden voor fracking een aantal behoorlijk schadelijke chemicaliën gebruikt. Het is een niet erg visionaire oplossing, om een onvervangbaar waterreservoir te verwoesten om nog een beetje olie en gas uit de grond te persen. Het is slimmer om zuiniger om te gaan met de bestaande olie en te investeren in alternatieven, zoals zonne-energie.

Fracking maakt ontoegankelijke gasvoorraden in schalie beschikbaar - met behulp van zeer smerige chemicaliën. Bron: University of Connecticut

Fracking torpedeert CO2-opslag

Fracking prikt de afdichting van gasreservoirs lek, blijkt uit berekeningen. Goed nieuws. CO2 opslag is een onzalig idee, fracking is eveneens een weinig elegante manier om onze energieproblemen op te lossen, maar samen kunnen deze ideeën dus niet gecombineerd worden. Dat wordt in ieder geval één rampzalig idee minder.

CO2-opslag, waarom?
Bij het verbranden van fossiele brandstoffen komt veel kooldioxide vrij. De wetenschappelijke consensus neigt er naar toe dit te koppelen aan  klimaatverandering, om precies te zijn: opwarming van de aarde. Er zijn verschillende manieren om dit effect te stoppen, bijvoorbeeld het aanplanten van bomen om CO2 op te nemen en het verminderen van de hoeveelheid fossiele brandstofverbruik. Het probleem met deze oplossingen is dat ze een beetje te ver buiten de belevingswereld van de gemiddelde politicus of industrieel liggen. Ook kost het wat meer moeite en fantasie om deze technieken in te voeren. Dus is er een oplossing bedacht die meer in lijn ligt met hoe milieuproblemen doorgaans worden opgelost: het pompen van kooldioxide in een ondergrondse vuilnisbelt, bijvoorbeeld een leeggepompt aardgasveld. Uiteraard heeft dit de nodige nadelen. Zo kost het scrubben van de kooldioxide uit het afvalgas en de grond in pompen van kooldioxide veel energie. Energie, die op wordt gewekt door nog meer schaarse fossiele brandstoffen te verbranden.

Fracking maakt ontoegankelijke gasvoorraden in schalie beschikbaar - met behulp van zeer smerige chemicaliën. Bron: University of Connecticut
Fracking maakt ontoegankelijke gasvoorraden in schalie beschikbaar - met behulp van zeer smerige chemicaliën. Bron: University of Connecticut

Hoe werkt fracking?
Olie- en gashoudend gesteente is poreus. In de poriën bevindt zich de olie of gas. Het probleem is dat deze poriën vaak maar klein zijn en snel verstopt raken. In sommige gesteenten zit wel het nodige olie en gas, maar kan dit er niet uit omdat de poriën te klein zijn. Bij hydraulic fracturing (fracking) wordt water met daarin onder meer het kankerverwekkende benzeen en andere giftige substanties opgelost onder zeer hoge druk in de rots geperst. Hierdoor worden kleine scheuren in de schalie vergroot,waardoor ook olie en gas op verder weg gelegen plaatsen richting de boorpijp kan stromen. Milieugroepen maken zich de nodige zorgen over deze techniek, omdat sporen van fracking-vloeistoffen in het grondwater terecht komen. Ook veroorzaakt de techniek kleine aardbevingen en kost deze veel energie, waardoor het fossiele brandstof-verbruik (dus ook de CO2-uitstoot) sterk stijgt.

Opslagruimte voor CO2-gas verwoest
Volgens een analyse van Michael Celia van Princeton University is het grootste probleem dat kooldioxide niet meer ondergronds opgeslagen kan worden. Dit zou dan moeten gebeuren in diepe aquifers met zout water. Deze aquifers zijn nu afgesloten met een gasdichte, ondoordringbare kap  wat ze ideaal maakt om CO2 in op te slaan.

Fracking vernietigt deze kap. Volgens Celia valt ongeveer 80 procent van het potentiële Amerikaanse CO2 opslagvolume samen met schaliegasvelden (die door fracking af worden getapt). De gasdichte schalie zal door de vele scheuren die ontstaan door het fracken uiteindelijk permeabel worden, waardoor de aquifer onder de kap waardeloos wordt voor CO2 opslag.

Toch nog enige plaatsen behouden
Niet alle aquifers worden echter bedreigd. Sommige worden zelf ook afgesloten door een gasdichte kap. Er zal dus nog wel enig volume behouden blijven. De Amerikanen zijn nu dolenthousiast bezig met fracking (waardoor de gasprijzen in de VS zeer sterk zijn gedaald – voor even). In andere landen is nog niet begonnen met fracking. Bulgarije heeft bijvoorbeeld een totale ban afgekondigd om de vele geneeskrachtige bronnen te sparen. Ook een goed ereden om niet met de onzalige CO2 opslag te beginnen trouwens. Er zijn ook vele offshore zoutwateraquifers – vooral in Noord-West Europa – waar niemand fracking wil toepassen.

Uiteraard is het veel slimmer om domweg op te houden met fossiele brandstoffen te verkwisten. Veel energiezuiniger leven in combinatie met hoge investeringen in geothermische en zonne-energie, voor Nederland blauwe energie, heeft veel meer zin dan de executie nog even uit te stellen waardoor de klap des te harder aan zal komen.

Bronnen
T. R. Elliot en M. A. Celia, Potential Restrictions for CO2 Sequestration Sites Due to Shale and Tight Gas Production, Environmental Science & Technology, 2012
Fracking could foil carbon capture plans, New Scientist (2012)

Deze Saturn V booster is het trieste overblijfsel van het eens zo ambitieuze NASA maanlandingsprogramma.

Is het ruimtevaarttijdperk voorgoed voorbij?

Nu de fossiele brandstoffen steeds schaarser en duurder worden, is er steeds minder makkelijk winbare energie beschikbaar. Slecht nieuws voor energieverslindende activiteiten als ruimtevaart. Betekent het uitgeput raken van fossiele brandstoffen dat we nu voorgoed op aarde opgesloten blijven?

Deze Saturn V booster is het trieste overblijfsel van het eens zo ambitieuze NASA maanlandingsprogramma.
Deze Saturn V booster is het trieste overblijfsel van het eens zo ambitieuze NASA maanlandingsprogramma. Bron: NASA

Fossiele brandstof steeds schaarser…
Grondstoffen als aardolie en aardgas worden steeds moeilijker te winnen. De gemakkelijk winbare voorraden zijn nu vrijwel uitgeput. Er zijn weliswaar enorme voorraden teerzand en schalie-olie, maar deze kosten heel veel energie om te winnen. Olie winnen uit teerzand vraagt bijvoorbeeld één vat olie per drie vaten gewonnen olie. Schalie-olie kent nog slechtere rendementen, rond de 0,7 tot 13,3. Ook de gasbel in Slochteren, ooit het op vijf na grootste gasveld ter wereld, begint al aardig leeg te raken. Hoe meer energie er nodig is om meer energie te winnen, hoe minder energie – en arbeid – er beschikbaar is voor andere dingen, zoals ruimtevaart. Reden voor onze collega’s van Cassandra Club om te geloven dat het tijdperk van de ruimtevaart definitief afgelopen is. Maar is dit het hele verhaal?

Onconventionele bronnen groeien snel
Op dit moment is aardgas in de Verenigde Staten spotgoedkoop, goedkoper zelfs dan in jaren. Dit is het gevolg van de omstreden techniek hydraulic fracking. Dit geeft de Amerikanen een paar jaar respijt, waarin ze bijvoorbeeld de enorme voorraad methaanhydraten in de Golf van Mexico en in het arctische gebied kunnen aftappen. Hier in Europa is de situatie veel beroerder, maar we kunnen fossiele energie importeren uit de VS en Rusland. In die paar jaar kunnen we de snel goedkoper wordende zonnepanelen uitrollen in Zuid-Europa.

De in 1972 door Nixon wegbezuinigde atoomraket NERVA kon in principe Mars bereiken.
De in 1972 door Nixon wegbezuinigde atoomraket NERVA kon in principe Mars bereiken.

Ruimtevaart zonder fossiele energiebronnen… waarom niet?
Fossiele energiebronnen zijn bepaald niet de enige energiebron op aarde. Een supernova vlak voor het onmtstaan van de aarde gaf het zonnestelsel een bruidsschat (of liever gezegd: erfenis) mee van de kernbrandstof uranium. Zo is er in de oceanen voldoende uranium opgelost om de mensheid 25 miljoen jaar van energie te voorzien. Als deze uranium in kweekreactoren volledig wordt opgestookt, zelfs 2,5 miljard jaar. We gebruiken met 16 TW nog niet eens een promille van alle zonne-energie die de aarde bereikt, rond de 200 000 TW. Ook als ons energieverbruik sterk groeit, betekent dat dat het energieverbruik dat met ruimtevaart samenhangt relatief steeds kleiner lijkt.

Snelle overschakeling op zonne-energie van levensbelang
Willen we niet op aarde opgesloten blijven, dan zullen we geen hulpbronnen meer moeten verspillen aan zaken als oorlogen, of het luxeleventje van bankiers. In plaats hiervan moeten alle overschietende middelen worden ingezet om zonne-energiecentrales in zonnige gebieden (en uiteindelijk ook in de rest van Europa) neer te zetten.

Ruimtevaart blijft toch mogelijk
Hierdoor kunnen we toch elk jaar ons energieverbruik laten toenemen en blijft het mogelijk op den duur de aarde te verlaten. Zoals de visionaire ruimtevaartpionier Tsiolkovsky al zei: de aarde is de wieg van de menselijke geest, maar de mens moet niet altijd in de wieg blijven. Op een dag, niet veel jaren na nu, zullen er mensen op Mars en de manen van Jupiter rondlopen, zoals ze op de maan hebben gedaan. Er is meer voor nodig dan een fossiele energiecrisis om de door de vrije samenleving ontketende kracht van de menselijke geest het zwijgen op te leggen.