Nieuw IPCC rapport alarmerender dan voorgaande

Dit rapport is ‘code rood voor de mensheid‘ zegt António Guterres, Secretaris-generaal van de Verenigde Naties. ‘Niemand is veilig’ waarschuwt Inger Andersen, directeur van het VN-Milieuprogramma (UNEP) tijdens de persconferentie bij de presentatie van rapport AR6WGI van het IPCC.

Video van de persconferentie op maandag 9 augustus 2021 10:00-11:30 in Zwitserland

Al weer acht jaar geleden bracht het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) de vijfde samenvatting uit over de stand van de klimaatwetenschap. Nu is de 6de keer sinds het eerste rapport van de werkgroep, 31 jaar geleden. De boodschap is dringend.

Het nieuwe Assessment Report van Werkgroep I van het IPCC (kortweg AR6WGI) belicht de wetenschappelijke basis voor de komende rapporten. Het ruim 4000 pagina’s tellende rapport bevat ruim 700 pagina’s met literatuur referenties, met ieder zo’n 25 referenties per pagina.

Ik heb me als taak gesteld die weer in een toegankelijk database op deze website op te nemen.

De eerste versie die op 9 augustus 2021 publiek werd gemaakt, moet alsnog nader worden bewerkt tot een ‘finale’ versie. De huidige tekst bevat nog regelnummers en pagina’s vol aanvullingen en verbeteringen. ‘ACCEPTED VERSION SUBJECT TO FINAL EDITS’ staat er breeduit op elke pagina. Want de acceptatievergadering was nog maar net afgesloten.

Ook uit dit rapport wil ik de literatuurreferenties beter toegankelijk maken, zoals ik deed met de vorige IPCC-rapporten sinds AR5WGI.
Het merendeel van de referenties heeft nu een digital object identifier (DOI), wat deze taak al makkelijker maakt. Ook werd consequenter een uniforme richtlijn gevolgd voor de weergave van literatuurreferenties.

Ik ga het eerst aan de slag met hoofdstuk 5: Global carbon and other biogeochemical cycles and feedbacks. Dit hoofdstuk bevat ‘hete hangijzers’ zoals paleoclimate information, feedbacks, abrupt climate change en geoengineering, waarover de laatste 8-10 jaar veel nieuws is gepubliceerd.

Inger Andersen, directeur van het VN-Milieuprogramma (UNEP) tijdens de IPCC persconferentie op 9 augustus 2021

Groen aardgas

Krijgt groene waterstof uit aardgas een kans?

Aardgas kan ‘groen’ worden gemaakt via het proces van methaanpyrolyse. Aardgas zou niet moeten worden verbrand, maar worden ingezet als grondstof voor CO2-vrije waterstofproductie. Als aardgas wordt verbrand, heet het ‘grijs’ of ‘blauw’. Als grondstof voor CO2-vrije waterstof heet het ‘blauwgroen’ of ‘turquoise’.

Met ‘groen gas’ wordt doorgaans methaan (CH4) bedoeld dat afkomstig is uit biogasinstallaties, zoals rioolzuiveringsinstallaties en mestverwerkingsinstallaties bij veeteeltbedrijven.

Maar methaan blijft methaan, of het nu uit de diepe ondergrond komt als aardgas, of van een biogasinstallatie. En bij verbranding van dit ‘biogas’ komt net zoveel kooldioxide (CO2) vrij als bij de verbranding van aardgas.
Biogas zou dus eigenlijk niet ‘groen’ of ‘duurzaam’ mogen heten.

Er is een methode om energie te winnen uit aardgas of biogas zonder dat CO2 vrijkomt. Dat is via het proces van methaanpyrolyse. Pyrolyse is een proces waarbij een stof wordt verhit zonder contact met lucht of water. Bij methaanpyrolyse wordt methaan gesplitst (“gekraakt”) in de elementen, waaruit het is opgebouwd: waterstof en koolstof. De verbranding van waterstof is schoon, want het enige verbrandingsproduct is stoom (water). En de geproduceerde koolstof (“carbon black”) is zeer zuiver, omdat methaan als gas geen vaste of vloeibare verontreinigingen bevat.

Via methaanpyrolyse kan methaan dus worden omgezet in een schone brandstof, die geen CO2 oplevert bij verbranding. En het restproduct, vaste koolstof, is niet giftig, het is makkelijk op te slaan en er zijn nuttige toepassingen voor.

Waarom wordt methaanpyrolyse dan niet op grote schaal toegepast?
Het antwoord is simpel. Waarom zou je slechts de helft van de energie uit aardgas winnen, terwijl je zonder de ‘omweg’ naar waterstof twee keer zoveel energie uit je aardgas krijgt? Zolang je gratis CO2 in de atmosfeer mag lozen heeft geen enkel (energie)bedrijf daar belang bij.

Methaanpyrolyse zit daarom al dertig jaar in het verdomhoekje. In de “Kabinetsvisie waterstof” van de huidige regering komt het woord ‘pyrolyse’ maar twee keer voor. Bij de 163 schriftelijke vragen die de Tweede-Kamer-leden naar aanleiding van deze visienota hadden gesteld, zat maar één vraag over pyrolyse:

Vraag 33: Waarom is in de kabinetsvisie niet ingegaan op andere vormen van waterstofproductie, zoals pyrolyse?

Het korte, maar in het geheel niet onderbouwde, antwoord van minister Wiebes van ‘Economie en Klimaat’:

De kabinetsvisie stelt expliciet dat waterstof staat “voor een breed scala aan mogelijkheden en technologieën”. In de tekst wordt bij de passage over financieel instrumentarium en bij de passage over onderzoek en innovatie ingegaan op andere vormen van waterstofproductie. Daarbij wordt aangegeven dat innovatieve technieken zoals pyrolyse zich in het algemeen nog in de onderzoeks- en demonstratiefase bevinden.

Hierbij negeert de minister dertig jaar van wetenschappelijk onderzoek naar en technologische ontwikkeling van methaanpyrolyse voor waterstofproductie. Terwijl methaanpyrolyse voor de productie van ‘carbon black’ al twintig jaar op industriële schaal wordt toegepast. In Olive Creek, Nebraska, USA staat een fabriek die jaarlijks 5000 ton waterstof en 15000 ton carbon black produceert via het plasmaproces voor methaanpyrolyse, terwijl een fabriek met een capaciteit van ruim 60000 ton waterstof per jaar in aanbouw is.

De reden van deze omissie laat zich raden. Als het om waterstof gaat zien de minister van Economie en Klimaat – en zijn adviseurs – slechts twee opties. Eén voor De Economie en één voor Het Klimaat. Een minister van Economie en Klimaat staat in een spagaat …

1. De Economie-optie is om de huidige waterstofproducenten (de aardolieraffinaderijen in de Rijnmond) in de gelegenheid te stellen door te gaan op de oude voet: waterstofproductie uit aardgas via het ‘reformeringsproces’ (steam methane reforming, SMR). De overheid subsidieert daarbij de afvang van CO2 en de opslag daarvan in lege aardgasvelden op de Noordzee. Dat heet CCS (Carbon Capture and Storage). Zodat Nederland een toekomstige rol kan spelen als internationale afvoerput voor afgevangen CO2 en de industrie nog even langer door kan gaan met ‘business as usual’. De ‘grijze’ waterstof die uit de raffinaderij komt gaat dan ‘blauwe waterstof’ heten en wordt als ‘duurzaam’ verkocht. Blauw is goed voor De Economie.

2. De Klimaat-optie is waterstof uit water, via electrolyse. Daarbij wordt water gesplitst in de elementen waterstof en zuurstof. Bij dat proces komt – evenals bij methaanpyrolyse – geen CO2 vrij, dus mag het product ‘groene waterstof’ heten. Groen is goed voor Het Klimaat

In de derde optie ziet de industrie geen brood (want turquoise is te duur) en de klimaatbeweging ook niet (want turquoise lijkt teveel op blauw).

Een belangrijk bezwaar tegen ‘groene waterstof’ uit water is dat de afsplitsing van waterstof uit water veel meer energie kost dan de afsplitsing van waterstof uit methaan. En voor waterelectrolyse kan alleen elektriciteit worden gebruikt. Elektriciteit wordt voorlopig nog grotendeels opgewekt door verbranding van steenkool en aardgas. Dus electrolyse-waterstof is niet groen als er onvoldoende groene (CO2-vrij opgewekte) elektriciteit beschikbaar is

Zoals in een recent artikel in de NRC wordt betoogd is in de Kabinetsvisie Waterstof geen realistisch scenario geschetst hoe er voldoende ‘duurzame’ (CO2-vrij opgewekte) elektriciteit kan worden geproduceerd om aan de toekomstige vraag te voldoen als waterstof uit water moet worden gewonnen.

Ook methaansplitsing via het plasmaproces gebruikt elektriciteit. Maar methaansplitsing is ook ‘thermisch’ mogelijk en dan kan een deel van de geproduceerde waterstof als brandstof voor het proces worden gebruikt. Daarnaast zijn zonne-ovens voor methaansplitsing in ontwikkeling, waarbij in het geheel geen brandstof meer nodig is. Zonne-ovens zijn niet nieuw, er staat er al een 50 jaar in de Pyreneeën. Plaatsing van zonne-ovens in de bergen of in een woestijnachtige omgeving waar veel zonneschijn is, maakt de waterstofproductie via methaanpyrolyse zeer efficiënt.

Waterstof uit aardgas zou tijdens de energietransitie (en geruime tijd daarna) kunnen worden gebruikt als CO2-vrij alternatief voor steenkool en aardolie. Maar dan moet dat aardgas worden gesplitst, niet verbrand.

De ontwikkeling van een technologie als methaanpyrolyse aan ‘de markt’ overlaten – zoals het huidige kabinet doet – is geen werkbare, realistische optie. Zeker niet gezien de urgentie van de energietransitie. Sturing door de overheid in het belang van de samenleving is gewenst. Oude beleidsinstrumenten zijn vergeten. Stimuleren van gewenste ontwikkelingen door subsidiëring en belasting heffen op ongewenste, dat zijn niet de enige mogelijkheden.

Het van staatswege oprichten van nutsondernemingen (zoals vroeger voor gas, elektriciteit en water ‘voor het algemene nut’) zou moeten worden heroverwogen. In ‘de markt’ bestaat geen enkele stimulans voor energiebedrijven om (tijdelijk) ‘duurder’ te produceren, zolang CO2 lozen gratis is.

De weg naar een CO2-vrije energievoorziening is duidelijk.

Met steenkool moet onmiddellijk worden gestopt, want die brandstof is niet essentieel voor de elektriciteitsopwekking. Aardgas zou in plaats daarvan moeten worden ingezet voor elektriciteitsopwekking (in STEG-installaties die de warmte met een rendement van 60% omzetten in elektriciteit). Daarmee zou de CO2-uitstoot worden gehalveerd in vergelijking met het gebruik van steenkool.

Het gebruik van aardolie zou zo snel mogelijk moeten worden afgebouwd als ‘primaire’ brandstof voor de transportsector. Elektrisch rijden of rijden, varen en vliegen op waterstof zou CO2-vrij kunnen zijn, mits die elektriciteit en waterstof ook CO2-vrij worden geproduceerd.

CO2-vrij opgewekte elektriciteit en CO2-vrij geproduceerde waterstof zijn de beste alternatieven voor het huidige gebruik van fossiele en andere koolstofhoudende brandstoffen. En dat moet snel gebeuren. Het klimaat van de (nabije) toekomst staat op het spel.

Methaanpyrolyse moet door de politiek niet als een doekje voor het bloeden worden afgedaan, maar verdient intensieve ondersteuning van de politiek en positieve aandacht van de media.

In mei dit jaar schreef ik een gedocumenteerd stuk over methaanpyrolyse voor de website biobasedpress.eu (tevens gepubliceerd op news.bio-based.eu), waarnaar ik hier nu voorlopig naar verwijs:
Methaanpyrolyse maakt grijs aardgas groen
Methane pyrolysis turns a grey resource into a green one

Toelichting tabel Alle IPCC Rapporten

Toelichting tabel ‘Alle IPCC Rapporten’

De IPCCref bestaat uit rapport, hoofdstuk en referentievolgnummer.
Bijvoorbeeld SROCC-CH03-1 is de eerste referentie van hoofdstuk 3 van rapport SROCC.

Popup Venster

Met een klik op het groene pictogram kunnen de details van een publicatie in een popup venster worden bekeken.
Van iedere publicatie wordt ofwel de eerste auteur (Leadauthor) ofwel de publicerende instelling (Institute) weergegeven. Verder wordt de inhoud van de velden Year (jaar van publicatie), Title, CoAuthors, Artref (tijdschrift, aflevering, bladzijden) en DOI (Digital Object Indentifier) getoond.
Wanneer een DOI aan een publicatie is toegevoegd, wordt ook een link getoond naar de samenvatting op de website van de tijdschriftuitgever (Abstract) en een link naar het complete artikel via de website sci-hub.tw (PDF).

De tabel is gesorteerd op rapport (IPCCrep) + hoofdstuk (IPCCch) + referentievolgnummer (IPCCrefnr).

Andere sorteringen zijn mogelijk door op een kolomkop te klikken.

Via het zoekveld (Search) kan worden gezocht naar een (deel)woord of strofe in alle velden.
Dus ook in de velden die alleen in het popupvenster worden getoond (Institute, CoAuthors, Artref en DOI).

Voorbeelden:
‘World Bank’ voor rapporten uitgegeven door de Wereldbank.
‘van Vuuren’ voor artikelen met van Vuuren in veld Leadauthor of in veld CoAuthors.
‘Nature Climate Change’ voor artikelen uit het tijdschrift met deze naam.
‘SR15-CH02’ voor alle referenties bij hoofdstuk 2 van rapport SR15.

Terug naar tabel Alle IPCC Rapporten.

De Aarde en haar levensvormen

Gedurende het schooljaar 1958-1959 zat ik in de tweede klas van de HBS op het Christelijk Lyceum voor Zeeland. Van geld dat ik kreeg voor mijn dertiende verjaardag (31-12-1958) kocht ik bij de boekhandel in Goes een tweedelige Prisma pocket voor een rijksdaaalder (ƒ 2,50):

Het was de Nederlandse vertaling van een boek van Gustav Fochler-Hauke und Helmut Bibow:
“Am Anfang schuf Gott Himmel und Erde” (1956)

Mijn aardrijkskundeleraar, de heer Switters, was een goede verteller. Aanschouwelijk liet hij zien hoe bergen zijn gevormd. Hij had een gerimpelde appel meegenomen als model van de Aarde. Volgens hem was de Aarde gekrompen omdat deze langzaam afkoelde. Bij krimp komen er rimpels in de aardkorst, net zoals een oude appel krimpt en rimpelt. Hij deed zijn colbertjasje uit en legde dat op tafel. Door zijn jas aan één kant op te duwen en aan de andere kant vast te houden, liet hij zien hoe rimpels ontstaan en ook weer over elkaar heen kunnen rollen. Net zoals aardlagen soms over elkaar heen zijn gekruld.

Zijn verhaal werd bevestigd door wat ik in dit boek las (deel 1, blz 92). De meest gangbare theorie over gebergtevorming in de vijftiger jaren van de vorige eeuw was nog steeds de oude ‘contractietheorie’ van Dana (On the Origin of Mountains, 1873) en Suess (Die Entstehung der Alpen, 1875), die de heer Switters aanschouwelijk had verduidelijkt. Maar dit boek noemt ook een andere theorie, die van Ampferer (1925), “volgens welke de oorzaken van de vorming der plooiingsgebergten in stromingsprocessen in het magma gezocht moeten worden, in uitwisselingsprocessen tussen sial en sima, waarop tenslotte ook de verschuivingstheorie van de continenten volgens Wegener berust“.
De oceaanbodem bestaat voornamelijk uit silicium en magnesium (SiMa, basalt). De continenten bestaan voornamelijk uit silicium en aluminium (SiAl, graniet)

Bron: Otto Ampferer, “Über Kontinentverschiebungen”, Naturwissenschaften 13, 673 (1925)

Alfred Wegener had al in 1912 opgemerkt dat de vorm van Zuid_Amerika en die van Afrika mooi op elkaar aansluiten. Alsof ze ooit tegen elkaar aan hebben gelegen en uit elkaar zijn gedreven.

Maar dat uiteen drijven was in strijd met de contractietheorie.

Onze aardrijkskundeleraar zal het wel moeilijk hebben gehad met de theorie van Wegener, want hij moest als leraar op een christelijke school al weerwoord geven tegen opvattingen dat de Aarde volgens de Bijbel niet ouder kon zijn dan zo’n 6000 jaar. Dat sindsdien de Aarde iets was afgekoeld en gekrompen, ging er als verklaring beter in, dan een verhaal over continenten die duizenden kilometers zijn verschoven na de Schepping op 22 oktober 4004 voor Christus. Zo snel had het vast niet kunnen gaan.

In 1958 was ik nog erg verlegen en haalde het niet in mijn hoofd een leraar tegen te spreken. Maar ik dacht er wel het mijne over: “Ik speur zelf wel verder in boeken naar wat ‘waar’ is”.

En dit was een goed boek. Het liet duidelijk zien waar onzekerheden lagen, welke waarheden onomstreden waren en welke ‘waar’-nemingen nog lang niet eenduidig waren verklaard.

Zo begon mijn zoektocht naar de kennis over de Aarde en haar levensvormen op een moment dat nog niet bekend was hoe lang die Aarde bestond. Maar in de wetenschap was men het er inmiddels over eens dat dat minstens een paar miljard jaar zou moeten zijn. Nauwkeurige meetmethoden om de ouderdom van gesteenten te bepalen moesten in de vijftiger jaren nog worden ontwikkeld. Dus er was nog veel onzeker en speculatief.

De Geologische Tijdschaal 65 jaar geleden (Klik voor vergroting)