Decarbonisatie Versterkt Energiebeveiliging voor de Meeste Landen, Volgens Studie

Veranderingen in handelsrisico’s van landen onder netto-nul scenario’s

Een verschuiving van fossiele brandstoffen naar schone energietechnologieën tegen 2060 zou de energiezekerheid verbeteren en de handelsrisico’s voor de meeste landen verminderen, volgens een studie in Nature Climate Change.

Lithium, nikkel, kobalt, koper en zeldzame aardmetalen zijn enkele van de waardevolle materialen voor landen en bedrijven die strijden om voorraden voor energiesystemen die geen broeikasgassen aan onze atmosfeer toevoegen. In tegenstelling tot fossiele brandstoffen zijn de natuurlijke reserves van deze materialen het meest geconcentreerd in het Global South, wat de geopolitiek van energie en wereldhandel verschuift.

“De meeste mensen richten zich op de nieuwe problemen en overwegen niet echt de veiligheidsvoordelen van het afstappen van fossiele brandstoffen,” zegt Steve Davis, de senior auteur van de studie en professor in de aardwetenschappen aan de Stanford Doerr School of Sustainability. “Voor de meeste landen in een systeem met netto-nul emissies in de toekomst, is de afbouw van de afhankelijkheid van geïmporteerde fossiele brandstoffen en de toenemende afhankelijkheid van deze nieuwe materialen eigenlijk een overwinning voor de energiezekerheid.”

Zelfs voor de Verenigde Staten, die enkele van ’s werelds grootste fossiele brandstofreserves heeft maar slechts een klein percentage van de kritische mineraalvoorraden, zou decarbonisatie de energiezekerheid kunnen vergroten, vooral als het land nieuwe handelspartners ontwikkelt, ontdekten de onderzoekers.

Sinds 2020 heeft de VS meer ruwe olie en petroleumproducten geëxporteerd dan geïmporteerd, maar het blijft miljoenen vaten per dag importeren, voornamelijk uit Canada, Mexico, Saoedi-Arabië, Irak en Colombia. “Elektriciteit opwekken met zonne- en windenergie vereist meer importen dan het gebruik van overvloedige gas- en kolenbronnen in de VS, maar de verminderde afhankelijkheid van buitenlandse olie zal een groot voordeel zijn naarmate het vervoer wordt geëlektrificeerd,” aldus Davis.

Olie-rijke landen zoals Rusland en Saoedi-Arabië behoren tot de minderheid van landen die een afname van energiezekerheid zouden ervaren in netto-nul scenario’s, zelfs met uitgebreide handelsnetwerken.

Systeematische analyse en een nieuwe handelsrisico-index

Om hun conclusies te trekken, analyseerden de wetenschappers systematisch de reeks potentiële nieuwe kwetsbaarheden van elk land onder decarbonisatie in vergelijking met die geassocieerd met voortdurende afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.

Als eerste stap bouwde hoofdauteur Jing Cheng, een postdoctoraal onderzoeker in het Sustainable Solutions Lab van Davis aan Stanford, een database op van landen met reserves van olie, gas, kolen, uranium, biobrandstoffen en 16 materialen die cruciaal zijn voor schone energietechnologieën, samen met de handelsstromen van deze hulpbronnen tussen landen.

De onderzoekers berekenden hoeveel van deze hulpbronnen nodig zouden zijn om aan de energiebehoefte van elk van de 236 landen te voldoen in 1.092 verschillende scenario’s om wereldwijd netto-nul koolstofemissies tegen 2060 te bereiken. De scenario’s, gemodelleerd door het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC), bestrijken een breed scala aan mogelijke veranderingen in de energiemix over de hele wereld en binnen individuele landen.

Voor de duizenden combinaties van handelsrelaties en hulpbronbehoeften schatte het team het risiconiveau in de transport- en elektriciteitssectoren van elk land en het algehele energiesysteem. Ze kwantificeerden deze risico’s met behulp van een nieuwe “handelsrisico-index” op basis van de beschikbaarheid van binnenlandse reserves, het aandeel van de vraag naar een bepaalde brandstof of materiaal dat wordt gedekt door importen, de economische waarde van de importen en een maat voor marktconcentratie die veel wordt gebruikt om energiezekerheid te kwantificeren.

Voordelen van diepere snedes in de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen

De onderzoekers ontdekten dat als alle landen hun huidige netwerken behouden, de handelsgerelateerde risico’s voor energiezekerheid gemiddeld met 19% zouden afnemen in netto-nul scenario’s. Als landen hun netwerken uitbreiden en handelen met alle hulpbroneigenaren, zouden de handelsrisico’s gemiddeld met de helft dalen.

Het verminderen van de behoefte aan geïmporteerde ongerecycleerde materialen—of het nu gaat om het verlengen van de levensduur van technologieën, het verhogen van recycling of het ontwikkelen van minder materiaalintensievere ontwerpen—is een andere manier voor mineralenarme landen om handelsrisico’s te minimaliseren terwijl ze fossiele brandstoffen elimineren.

Volgens de studie dalen de handelsrisico’s gemiddeld met 17%—en met meer dan 50% voor de VS—met een verviervoudiging van de huidige magere recyclingpercentages voor kritische mineralen zoals lithium, nikkel en indium.

De auteurs ontdekten dat een energiemix in de VS die ongeveer 70-75% hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie, wind en biomassa bevat; 15-20% fossiele brandstoffen; en 10% kernenergie de handelsrisico’s van het land zou minimaliseren in alle gemodelleerde scenario’s voor het bereiken van netto-nul tegen 2060, hoewel andere mixen voordelen zoals lagere kosten of minder luchtvervuiling zouden kunnen bieden.

Vandaag de dag is de VS voor ongeveer 83% van zijn energiebehoeften afhankelijk van fossiele brandstoffen, waarbij kernenergie en hernieuwbare energiebronnen ongeveer gelijke delen van de rest bieden.

In vergelijking met zonne-energie biedt wind meer voordelen voor de energiezekerheid van de VS—tenzij met de handelsrelaties die op het moment van de studie bestonden. De materialen die nodig zijn voor het bouwen van turbines zijn de afgelopen jaren afkomstig van een relatief groot aantal handelspartners, legt Cheng uit.

“Het bevorderen van zonne-fotovoltaïsche productietechnologieën met meer algemeen beschikbare, lagere kwaliteit siliciumbronnen, of het uitbreiden van handelsnetwerken met landen die rijk zijn aan silicium- en mangaanvoorraden, zou de energiezekerheid van het land verder aanzienlijk kunnen versterken,” voegde ze eraan toe.

Het is zoals altijd belangrijk om niet alle eieren in één mand te leggen. “Als je een groot deel van wat je nodig hebt importeert, is dat een kwetsbaarheid. Als het allemaal van één andere partij komt, is er een groot risico dat een natuurramp of geopolitiek conflict die toevoer kan verstoren,” zegt Davis. “Je wilt importen diversifiëren onder zoveel mogelijk bronnen als je kunt.”

De voordelen van diversificatie hebben echter grenzen. De resultaten van de studie geven aan dat het behouden van fossiele brandstoffen in de mix over het algemeen de energiezekerheid van landen vermindert. “Het is uiteindelijk bemoedigend dat de handelsrisico’s van de meeste landen afnemen in netto-nul scenario’s,” concluderen de auteurs, “en dat de grootste verbeteringen vaak plaatsvinden in de landen die hun afhankelijkheid van fossiele brandstoffen het meest drastisch verminderen.”