English Abstract The study documented here deals with the technical
potential of sustainable energy sources to reduce the use of fossil fuels in
the long term (2050) by more than 80% compared to their use in 1990.
Biomass alone was shown to have insufficient potential to reach this goal
where CO2 emissions are concerned. Fossil fuels combined with CO2 storage
do have this potential, but only for a limited time period. The technical
potential of renewable solar/wind/water sources to reduce CO2 emissions is
more than sufficient on a global scale. Besides, wind turbines and solar
collectors can be located on arid lands, precluding competition with food
production and threats to biodiversity. Further conclusions can be
summarised as follows: 1) other emissions than CO2 can, technically
speaking, be reduced by more than 95% compared to 1990 levels; fuel-cell
electric or battery-operated vehicles are not necessary for this because the
emission reduction potential of the internal combustion engine too is still
large; 2) a shift to sustainable energy will, in consequence, make a large
claim on land, in which case CO2 capture will be precluded as an option for
sustainability; 3) under optimistic assumptions, the per kilometre costs of
sustainable energy chains may be slightly lower than those of the reference
energy chain ('fossil fuel + combustion engine'), and 4) external safety
problems may occur if hydrogen is stored under pressure, although these can
be eliminated using other means of transportation and hydrogen storage. In
cases where policy makers see land use in relation to competition with food
production, drinking-water supply and biodiversity as important indicators
for sustainability, it would appear obvious to focus attention in the long
term on electricity or hydrogen from solar/wind/water. This is because of
the large potential of renewable energy and the ability of wind and solar
energy to be produced on wastelands and even in deserts, precluding threats
to food production, drinking-water supply and biodiversity. In the time
that renewable energy production capacity is being built up, the underground
storage of CO2 option can be set in to attain a reasonable CO-2 emission
reduction in the short term. Neither should biomass be precluded in the
short term, since a transition to biomass combined with combustion engines
in the transport sector is much easier to achieve than, for example, a
transition to renewable hydrogen combined with fuel
cells.
Rapport in het kort
Dit rapport geeft een inschatting van het technisch
potentieel op lange termijn van drie duurzame energiebronnen (biomassa,
CO2-opslag, zon/wind/water) om de mondiale CO2-emissies met meer dan 80% te
verminderen ten opzichte van 1990. 'Biomassa' blijkt alleen niet voldoende
potentie te hebben om de mondiale CO2-emissies met meer dan 80% te reduceren
ten opzichte van 1990. 'Fossiel + CO2-opslag' heeft dat wel, maar voor een
beperkt aantal jaren. De technische potentie van hernieuwbare energie uit
zon, wind of water blijkt op mondiale schaal ruim voldoende om het fossiele
energiegebruik volledig te substitueren. Bovendien kunnen windturbines of
zonnecollectoren worden geplaatst op onvruchtbare gronden zodat concurrentie
met voedselproductie en afwenteling op biodiversiteit zijn uitgesloten.
Andere conclusies uit de studie zijn: 1) de niet-CO2-emissies door de sector
verkeer kunnen op lange termijn technisch gezien met 95% worden
teruggedrongen en voor deze reductie is de toepassing van
brandstofcel-elektrische of batterij-elektrische aandrijving niet
noodzakelijk omdat ook de emissies uit verbrandingsmotoren door technische
verbeteringen met meer dan 95% kunnen worden teruggedrongen ten opzichte van
de huidige emissieniveau's, 2) het ruimtegebruik ten behoeve van een
mondiale verduurzaming van de energievoorziening in alle sectoren is
aanzienlijk in het geval de optie CO2-opslag wordt uitgesloten, 3) in het
meest optimistische geval zijn de technische kosten voor alternatieve
energieketens iets lager dan of vrijwel gelijk aan de technische kosten van
de referentieketen (fossiel + verbrandingsmotoren), 4) problemen kunnen
optreden met externe veiligheid bij energieketens waarbij gasvormig onder
hoge druk opgeslagen waterstof als energiedrager wordt toegepast maar deze
problemen zijn te elimineren door andere vormen van vervoer en opslag toe te
passen. Als ruimtegebruik in relatie tot de concurrentie met
voedselproductie/drinkwatervoorziening en afwenteling op biodiversiteit door
het beleid als belangrijke indicatoren worden aangemerkt voor een keuze
tussen energieketens, ligt het voor de hand de aandacht voor de lange
termijn te richten op elektriciteit of waterstof uit zon/wind/water. Dit
omdat deze energiebron op mondiale schaal een enorm potentieel heeft en
omdat windparken of zonnecollectoren op bijvoorbeeld woestijngronden kunnen
worden geplaatst en concurrentie met voedselproductie of
drinkwatervoorziening of aantasting van biodiversiteit uitgesloten zijn. In
de tijd die het vergt om op grote schaal energie op te wekken uit zonlicht,
wind of waterkracht zou de optie 'fossiel + CO2-opslag' kunnen worden
ingezet om op korte termijn al een bepaalde mate van CO2-emissiereductie te
kunnen realiseren. Ook biomassa moet voor de korte termijn niet worden
uitgesloten omdat een transitie naar biobrandstoffen (toegepast in
verbrandings-motoren) in de sector verkeer, in vergelijking tot een
transitie naar bijvoorbeeld energieketens met waterstof als energiedrager of
met brandstofcelvoertuigen, relatief eenvoudig is te
realiseren.
