De economie van piekolie
GERTJAN COBELENS
Artikel speciaal geschreven voor 4eco
.
.
Als de analyse uit het artikel Piekolie correct is en de onderliggende kosten van de oliewinning sneller stijgen dan de mondiale economie zich kan veroorloven, dan plaatst dat ook het verschijnsel piekolie in een ander perspectief. Deze onderliggende kosten zijn immers geen economische kosten in de zin dat de kosten van de een de inkomsten van de ander zijn. Het gaat hier om kosten waar geen inkomsten tegenover staan. Je kunt ze het best opvatten als een belasting van Moeder Natuur die rechtstreeks van invloed is op het ‘vrij besteedbare inkomen’ van de economie. En stijgen die kosten tot boven wat we ons kunnen veroorloven, dan is het grof gesteld irrelevant hoeveel olie de aardkorst nog bevat.
Tot nog toe hebben een extreem lage rente, kwantitatieve verruiming en technische innovatie* tot op zekere hoogte kunnen verhullen dat olie op steeds moeilijker bereikbare plaatsen en via steeds ingewikkeldere en kostbaardere procedés gewonnen moet worden. Loopt dat tijdperk ten einde, dan is het maar de vraag hoeveel onconventionele olie zich nog rendabel laat winnen.
Om hier meer over te kunnen zeggen, moeten we eerst naar de achtergrond kijken van het probleem dat Steven Kopits in het ‘Het goudlokje-syndroom‘* uit het vorige artikel aansneed, de kwestie of de oliewinning door de vraag of door het aanbod wordt aangestuurd. Of, anders geformuleerd: stuurt economische groei de vraag naar olie en vervolgens het aanbod, of stuurt het aanbod van olie de economische groei en vervolgens de vraag? Of, nog breder gesteld, ligt het primaat van de economie bij factoren als arbeid, kapitaal en innovatie, of bij energie?
Om die vraag te beantwoorden moeten we opnieuw terugkeren naar M. King Hubbert en een korte rondgang maken door een intellectuele traditie die tot voor kort hooguit een voetnoot bij het gevestigde economisch denken is geweest.
Een van de belangrijkste vormende elementen uit Hubberts opleiding was het moment dat een docent hem het principe van exponentiële groei uitlegde. Dat doordrenkte hem van het besef dat er grenzen zijn en niets eeuwig kan blijven groeien, ook de oliewinning niet. Hubbert herkende die zorg in een beweging die tijdens de jaren dertig in de Verenigde Staten een zekere populariteit genoot, die van de technocraten. De kerngedachte van deze beweging was dat energie de basis is van elk economisch handelen en dat rijkdom in economische zin geen functie is van de circulatie van geld, maar van de hoeveelheid energie die door de economie stroomt. De technocraten formuleerden daarom een eigen waardetheorie gebaseerd op energie. Ze stelden dat de waarde van een dollar sterk uiteen kan lopen, maar dat een warmte-eenheid altijd hetzelfde is en dus altijd zijn waarde behoudt.*
Hiermee plaatste de beweging zich in een intellectuele traditie die zijn beginpunt vindt in de eerste echte economische school, een genootschap van achttiende-eeuwse Franse Verlichtingsdenkers dat zich de fysiocraten noemde. Leidende figuren waren François Quesnay (1694-1774), een natuurkundige die aan het hof de (symbolische) functie van lijfarts van Lodewijk XV vervulde, en Jacques Turgot (1727-1781), kortstondig minister van Financiën onder Lodewijk XVI. Zij hanteerden als uitgangspunt dat de bodem en de landbouw in samenspel met de energie van de zon de basis vormen van alle economische waarde. De meerwaarde die in de landbouw gecreëerd wordt, zagen zij als de drijvende kracht achter het proces van economische groei.
Heeft het economisch denken sinds de fysiocraten een verkeerde afslag genomen?*
.
Met de formulering van de eerste en de tweede wet van de thermodynamica* door de Duitse natuurkundige Rudolf Clausius (1822-1888), kreeg het denken over de rol van energie in de economie een nieuwe impuls.
De Oostenrijkse econoom Eduard Sacher (1843-1892) was aan het eind van de 19de eeuw de eerste die alle energiebronnen, van wind tot steenkool, naar de straling van de zon herleidde en het economische proces opvatte als de maximalisatie van een energiesurplus. Dat surplus zag hij vervolgens als de bron van alle rijkdom.
Tezelfdertijd werkte de Amerikaanse journalist en econoom Henry George (1839-1897) aan de grootste economische bestseller aller tijden, Progress and Poverty (1878). Hij greep daarin terug op de fysiocraten. George stelde de landbouw, grondstoffen en de waardevermeerdering van grond als voornaamste bronnen van rijkdom centraal.
Dit gedachtegoed werd in de jaren twintig van de vorige eeuw opgepakt door de Britse scheikundige Frederick Soddy (1877-1956). In zijn optiek was economische rijkdom een energiestroom die slechts opgebruikt en niet bewaard kon worden. Kapitaal zag hij als energie die in goederen ingebed zat en als zodanig onderhevig was aan entropie. Daarom zocht hij naar vormen van geld* die aan de wetten van de thermodynamica waren gebonden.
Volgens Soddy lag het primaat van de economie dus niet bij kapitaal of arbeid, maar bij de factor energie. Dit verduidelijkte hij aan de hand van een stoomlocomotief. Afhankelijk van de economische school wordt het voortsnellen van de trein òf aan de machinist toegeschreven, òf aan de arbeiders die die trein gebouwd hebben, òf aan de kapitaalverschaffer en de aandeelhouders die hem mogelijk hebben gemaakt, maar het is een feit dat-ie zonder steenkool geen millimeter van zijn plaats zou komen.
Soddy’s ideeën over geld zijn terug te vinden bij de technocraten. Zijn concept van ingebedde energie is verder uitgewerkt door de ecoloog Howard Odum (1924-2002), die daarvoor de term emergie muntte. Zijn kritiek op de (neo)klassieke en marxistische verklaring van de economie vond weerklank bij de Amerikaanse socioloog Fred Cottrell. Cottrell omschreef in zijn boek Energy and Society (1955) het kapitalisme als een rechtvaardigingssysteem voor het gebruik van hoogenergetische technologieën. Centraal in zijn analyse staat de opkomst van het gebruik van met fossiele brandstoffen aangedreven machines die het directe verband verbroken hebben tussen menselijke arbeid en de hoeveelheid goederen die een mens kan produceren.
Een van de meest uitgesproken voormannen van de biofysische traditie in het economisch denken was de Roemeens-Amerikaanse wiskundige en econoom Nicholas Georgescu-Roegen (1906-1994). Economie draaide wat hem betreft om de transformatie van hoogwaardige grondstoffen (lage entropie) in waardeloze bergen afval (hoge entropie). In 1971 verscheen zijn baanbrekende The Entropy Law and the Economic Process, waarin hij aantoonde dat alle natuurlijke hulpbronnen – van vruchtbare grond tot aardolie – zodra ze in het economisch proces geïncorporeerd zijn, aan een onomkeerbaar proces van uitputting en degradatie worden blootgesteld.
Al dit denken kreeg echter nauwelijks greep op de gangbare economische verklaringen (ondanks de hiaten daarin). Bij de critici ontbraken harde cijfers.
De eersten die er in slaagden om het primaat van energie in het economisch proces kwantitatief aan te tonen, waren twee natuurkundigen die rond de laatste eeuwwisseling onafhankelijk van elkaar het raadsel rond het ‘residu’ van de groeivergelijking van Robert Solow wisten op te lossen.
Gaat deze ‘voetnoot’ bij het gevestigde economische denken nu terrein winnen?
.
*In hetzelfde jaar dat Hubbert zijn roemruchte voorspelling voor de piek in de Amerikaanse oliewinning deed (1956), publiceerde de gerenommeerde econoom Robert Solow een artikel, ‘A Contribution to the Theory of Economic Growth’,* dat hem in 1987 de Nobelprijs voor de Economie opleverde.*Solow stelde een model op dat economen greep gaf op het verschijnsel van economische groei. Hij beperkte zich voor zijn groeivergelijking tot twee variabelen, arbeid en kapitaal. Op basis van de efficiëntie-markthypothese stelde hij dat de relatieve waarde van beide variabelen gelijk is aan wat er in de economie aan wordt uitgegeven. In de jaren vijftig was dat voor arbeid ongeveer 70 procent van het nationaal inkomen en voor kapitaal 30 procent. Vervolgens goot hij het geheel in een Cobb-Douglas-productiefunctie* om te zien wat er zou gebeuren wanneer de input van arbeid of kapitaal toenam.
Het idee was dat vanwege de bovengenoemde verhouding een productiviteitsverhoging van de arbeid van 1 procent in een economische groei van 0,7 procent zou resulteren en een kapitaaltoename van 1 procent in een groei van 0,3 procent.
Figuur 1: Solows Cobb-Douglas-model toegepast op de Amerikaanse economie in de 20ste eeuw. De onderste (stippel)lijn geeft weer wat het model voorspelt, de bovenste lijn geeft weer wat er echt gebeurde. Het verschil is het Solow-residu.
Toen hij zijn vergelijking echter aan historische groeicijfers toetste, bleken de beide variabelen tezamen steeds maar ongeveer een derde van de groei te verklaren. Economieën groeiden dus ruim drie keer zo snel als zijn model voorschreef. Dit resterende, onverklaarde deel werd eufemistisch het Solow-residu genoemd. Het is door economen nooit afdoende verklaard. Solow zelf opperde technologische vooruitgang, efficiëntie en bevolkingsgroei als belangrijkste kandidaten.
Dat een Nobelprijswinnaar als Solow kon leven met zo’n ongehoord groot onverklaard ‘residu’, doet de buitenstaander toch twijfelen aan de wetenschappelijke integriteit van het vakgebied economie.
.
Tijdens de eerste oliecrisis van de jaren zeventig begon de Duitse natuurkundige Reiner Kümmel zich voor het eerst voor economie te interesseren. In de inleiding van zijn boek The Second Law of Economics: Energy, Entropy, and the Origins of Wealth (2011) merkt hij op hoe verbijsterd hij was toen hij erachter kwam dat energie en de wetten van de thermodynamica geen enkele rol speelden in het gevestigde economische denken. Hij stelde zichzelf ten doel deze omissie recht te zetten.
De mondiale economie geeft ongeveer 5 procent van het bbp uit aan energie (als onderdeel van de factor kapitaal dus). Volgens de groeivergelijking van Solow zou een toename van het energieverbruik met 1 procent dus resulteren in een economische groei van 0,05 procent. Gelet op de economische turbulentie die op de eerste oliecrisis volgde, kon Kümmel zich niet voorstellen dat de invloed van energie zo gering zou zijn.
De benadering van Kümmel en zijn onderzoeksgroep beperkte zich tot de toevoeging van één extra variabele aan Solows model, de factor energie (nu dus als zelfstandige eenheid, los van kapitaal). Hun onderzoek strekte zich uit tot Duitsland, Japan en de VS. Voor deze drie landen berekenden ze het totale energieverbruik.
Teneinde de verschillende variabelen zodanig aan te passen dat ze met elkaar vergeleken en afzonderlijk gewogen konden worden, vervingen ze de Cobb-Douglas productiefunctie met een zelf ontwikkelde productievergelijking die ze LinEx doopten.
Vervolgens lieten ze hun model los op de economische data van de afgelopen dertig jaar in de drie door hen bestudeerde landen. Het resultaat was een nagenoeg perfecte fit, waarbij het residu van Solow vrijwel als sneeuw voor de zon verdwenen was. Hun belangrijkste bevinding was dat een toename van het energieverbruik met 1 procent zich in een economische groei vertaalt die grofweg 10 keer zo groot is als op grond van Solows methodiek verwacht mocht worden: 0,45 procent in Japan, 0,50 procent in West-Duitsland en 0,54 procent in de VS. Ruimschoots meer dus dan de variabelen kapitaal en arbeid tezamen.
Figuur 2: Het LinEx-model toegepast op de Duitse economie tussen 1960 en 1999. De lijnen van de werkelijke groei en van wat het model voorspelt liggen vrijwel precies op elkaar. De knikken weerspiegelen de twee oliecrises (van 1973-1975 en 1979-1981); de sprong bij 1990 geeft de hereniging weer (3 oktober 1990).
Reiner Kümmel was de eerste die een van de grootste raadsels van de economie wist op te lossen, maar een plekje in het pantheon van grote economen heeft het hem vooralsnog niet opgeleverd.
.
Tegelijkertijd stuitte de Amerikaanse natuurkundige en econoom Robert Ayres langs een andere route op een soortgelijke bevinding. Zijn uitgangspunt was de vraag of de voortdurende verbetering van de thermodynamische efficiëntie in de meeste industriële processen een rol kan hebben gespeeld bij de economische groei van de twintigste eeuw.
Zo bedroeg het rendement van een kolengestookte elektriciteitscentrale in 1900 4 procent en was dat rendement in 2000 opgelopen tot zo’n 40 procent. Hij opperde de mogelijkheid dat deze thermodynamische efficiëntieverbeteringen geleid hebben tot een positieve terugkoppelingslus van lagere kosten en prijzen, hogere bestedingen, hogere winsten en dus meer ruimte voor investeringen in verdere efficiëntieverbeteringen.
Deze hypothese werkte Ayres samen met bodemwetenschapper Benjamin Warr uit in Accounting for Growth: the Role of Physical Work (2002). Wat betreft hun onderzoek naar de Amerikaanse en Japanse economie baseerden Ayres en Warr zich niet op de totale hoeveelheid gebruikte energie, maar op de totale hoeveelheid nuttig gebruikte energie, of exergie*. Het ging dus niet om de hoeveelheid steenkool die in een kolengestookte elektriciteitscentrale wordt verstookt, maar om de hoeveelheid elektriciteit die de eindgebruiker bereikt.
De auteurs besteedden vervolgens meerdere jaren aan het meten van de thermodynamische efficiëntieverbeteringen in een hele reeks industriële processen en het transport. Ze stopten de resultaten in de LinEx-vergelijking van Kümmel en kregen een resultaat dat zonder verdere herkalibrering nagenoeg perfect overeenkwam met de Amerikaanse en Japanse groeicurve van de afgelopen 100 jaar.
Figuur 3: De voorspelling van Ayres en Warr voor de Amerikaanse en Japanse economie op grond van hun energiebenadering stemt vrijwel perfect overeen met de werkelijke economische groeicijfers van de twintigste eeuw.
Het model van Ayres geeft gemiddeld een hogere correlatie tussen energieverbruik en economische groei dan dat van Kümmel. Voor het jaar 2000 geeft het model van Ayres aan dat die correlatie in de Verenigde Staten 0,70 bedroeg. (Momenteel werkt de Australische econoom Steve Keen aan een derde benadering. De eerste aanzet daartoe geeft hij in deze lezing.)
Kortom, trek je de 5 procent die de wereld aan energie uitgeeft af van het mondiale bbp, dan blijft er van die overige 95 procent niet zo heel veel over. Treedt er een forse stijging op van de kosten van de winning van die energie, dan heeft dat verstrekkende implicaties die een diep spoor door de hele economie trekken.
En er zijn bovendien nog meer benaderingen die ons begrip voor de rol van energie in de economie vergroten.
Hogere kosten van de energiewinning hebben een disproportioneel effect op het vermogen van de economie om energie te winnen.
.
In de jaren zeventig van de vorige eeuw bedacht de Amerikaanse ecoloog Charles Hall een concept dat in al zijn simpelheid verstrekkende implicaties zou hebben en eraan zou bijdragen dat de biofysische traditie een bredere ingang in het economisch denken vond.
Hall was een leerling van de grote systeemecoloog Howard T. Odum. Onder diens leiding promoveerde Hall op de energie-input en -output van vissen. Jarenlang bestudeerde Hall het gedrag van 27 vissoorten in de New Hope Creek in Noord-Carolina, met name de relatie tussen de investering van endogene energie (het zwemvermogen van de vis zelf) om exogene energie (voedsel) te verschalken.
Een van zijn observaties was dat veel van het gedrag van de door hem onderzochte vissen gericht was op de maximalisatie van het verschil tussen hun energie-input en -output. De formalisering van dit biologische principe noemde hij EROI, energierendement op investering, oftewel de verhouding tussen een energieopbrengst en de hoeveelheid energie die nodig is om die opbrengst te verkrijgen.
Breder geformuleerd is het de verhouding tussen de energieopbrengst waarop de samenleving draait en de energie die nodig is om die opbrengst te verkrijgen, op haar bestemming te krijgen en te benutten.
In praktische termen betekent een EROI van 100:1 dat 99 procent van die energie de samenleving ten dienste staat. Bedraagt een EROI 2:1, dan valt slechts de helft aan de samenleving als geheel ten deel en de andere helft aan de winning van de volgende portie.
Halls EROI-ratio hangt rechtstreeks samen met het begrip energiesurplus en het idee dat de geschiedenis van de mens opgevat kan worden als het relaas van hoe we erin geslaagd zijn het energiesurplus of -overschot te exploiteren. En hoe we de technieken hebben ontwikkeld om dat surplus te benutten – van de speerpunt, de beheersing van het vuur, de concentratie van zonlicht door middel van de agrarische revolutie, de benutting van wind en waterkracht tot en met de exploitatie van fossiele brandstoffen.
Wat betreft die agrarische revolutie: in tegenstelling tot wat wel gedacht wordt, ging die gepaard met een significante EROI-daling. Onder de juiste omstandigheden en in de juiste regio’s resulteerde jagen en verzamelen in een relatief hoog netto energierendement. Sommige samenlevingen van jagers-verzamelaars ontwikkelden geavanceerde sociale instituties en vaak consumeerden ze hun energiesurplus in de vorm van (heel veel) vrije tijd. De ontwikkeling van die samenlevingen werd echter beperkt door de grens aan de beschikbare hoeveelheid eetbaar voedsel per eenheid land, waardoor de bevolkingsdichtheid beperkt bleef tot grofweg een persoon per vierkante kilometer. Gerekend per eenheid land verschafte de landbouw een veel hoger netto energierendement, waardoor de energiegrenzen die eigen zijn aan jagen en verzamelen kwamen te vervallen en een veel hogere bevolkingsdichtheid mogelijk werd.
De crux van Halls EROI-ratio is dat het een instrument biedt om dat energiesurplus te kwantificeren.
.
De veronderstelling dat het energieoverschot bepalend is voor het menselijk wel en wee, kan (volgens de Encyclopedia of Energy, 2004) helemaal herleid worden naar de Duitse dichter Friedrich Schiller. Die stelde al in 1795 dat de doelloze besteding van overtollige energie de basis van de cultuur vormt.
Maar de eerste die de relatie tussen het energiesurplus en culturele en socio-economische ontwikkeling systematisch heeft uitgewerkt was de Amerikaanse socioloog Fred Cottrell. Zijn meesterwerk Energy and Society (1955) legde de basis voor een radicaal nieuwe benadering van de relatie tussen energiegebruik en economische en culturele ontwikkeling. Zijn boek biedt de eerste geïntegreerde studie naar het verband tussen de energetische basis van een economie, de toe- of afname van haar energiesurplus en haar culturele evolutie. In die zin is Energy and Society een rechtstreekse voorloper van Ian Morris’ spraakmakende Foragers, Farmers and Fossil Fuels: How Human Values Evolve (2015), waarin Morris – overigens zonder Cottrell en zijn boek maar een keer te noemen – culturele waarden, met name het denken over geweld en (on)gelijkheid, koppelt aan uiteenlopende vormen van energiegebruik.
Met zijn EROI-concept heeft Hall dit denken een nieuwe impuls gegeven. Na zijn promotie besloot Hall de reikwijdte van zijn concept te testen door het op de industriële visserij toe te passen. Zijn bevindingen kon hij daarna vrijwel rechtstreeks op de olie-industrie overplanten, want behalve dat de visindustrie op hernieuwbare ‘hulpbronnen’ is gericht en de olie-industrie op niet-hernieuwbare, zijn de overeenkomsten legio.*
Het zijn beide energie-industrieën die mondiaal van karakter zijn – de helft van de olie stroomt via pijpleidingen de wereld rond, de helft van alle vis wordt naar verre afzetmarkten verscheept. En beide functioneren volgens het ‘laag hangend fruit eerst’-principe. En dat laaghangende fruit is geplukt. Dus worden vissersschepen steeds groter, hun motoren steeds krachtiger, de hoeveelheden diesel die ze opslurpen steeds duizelingwekkender om almaar grotere afstanden af te leggen teneinde almaar minder te vangen.
Hun impact is ook, elk op hun eigen manier, even verwoestend. Waar het sleepnet het symbool is geworden van de vernietigende effecten van de industriële visserij, is dat voor de olie-industrie de extreem vervuilende ontginning van teerzanden.
Vanaf de jaren negentig heeft Hall de economische implicaties van zijn EROI-ratio uitgewerkt en die, samen met Kent Klitgaard, vastgelegd in zijn handboek voor biofysische economie, Energy and the Wealth of Nations: Understanding the Biophysical Economy (2012). Verder heeft hij in samenwerking met onder anderen Cutler Cleveland en David Murphy onderzoek gedaan naar de EROI’s van verschillende energiebronnen.
De kracht van Halls EROI-concept schuilt erin dat het een methode biedt om het energiesurplus of -overschot te kwantificeren, dat het een instrument verschaft om de kwaliteit van uiteenlopende energiebronnen langs één meetlat te leggen en dat het een mogelijkheid biedt om de economische gevolgen van de stijgende kosten van de energiewinning in kaart te brengen.
In de volgende afleveringen ga ik kort in op deze aspecten van Halls concept en bespreek ik ook de kritiek erop.
.
Sinds de introductie van Halls EROI – en conceptuele zusjes als de levenscyclusanalyse, terugverdientijd en net energy analysis – valt deze invalshoek niet meer uit het energie-onderzoek weg te denken.
In 2014 onderwierpen Hall, Lambert en Balogh* al het uitgevoerde EROI-onderzoek naar uiteenlopende energiebronnen aan een meta-analyse. Daaruit rolde dat het gecombineerde EROI van olie en gas nu grofweg 20:1 bedraagt; dat van schalieolie 7:1; van teerzandolie 4:1; van steenkool 45:1; van kernenergie 14:1; van waterkrachtcentrales 84:1; van windenergie (zonder opslag) 18-20:1; en van zonne-energie (zonnepanelen zonder opslag) 6-12:1. De ruime marge voor het EROI van zonne-energie is een weerspiegeling van de grote mate van onenigheid over deze energiebron.* Hierbij dient opgemerkt dat fossiele brandstoffen door een dalend EROI worden gekenmerkt, terwijl het EROI van wind- en zonne-energie juist oploopt.
Energiebronnen kunnen dus over zeer uiteenlopende EROI’s beschikken, met waterkracht en steenkool aan kop, terwijl de eerste generatie biobrandstoffen helemaal onderaan bungelt. Deze eerste generatie biobrandstoffen op basis van tarwe, maïs, suikerbieten of aardappelen kent een EROI dat uiteenloopt van net onder tot net boven de 1:1.
Het EROI van de Noorse oliewinning piekte bijvoorbeeld in 1996 met 45:1 en bedroeg in 2007 nog maar 20:1. Eenzelfde neerwaartse trend op oliegebied zien we op alle plekken waar genoeg gegevens voorhanden zijn om EROI-onderzoek te doen, waaronder de VS, China, het Verenigd Koninkrijk, Mexico en bij alle beursgenoteerde oliemaatschappijen. Een dalend EROI wijst er volgens Hall op dat de uitputting sneller verloopt dan technische verbeteringen kunnen bijbenen.
Ook zijn er pogingen gedaan om het EROI over lange historische perioden te reconstrueren aan de hand van schattingen van de energie-intensiteitsratio en de vermogensrendementsratio. Volgens de Franse economen Court en Fizaine* bedroeg het wereldwijde EROI van alle fossiele brandstoffen tezamen tussen 1800 en 1920 gemiddeld zo’n 20:1, steeg dat begin jaren zestig van de vorige eeuw naar een piek van 44:1 en zakte vervolgens weer in om eind jaren negentig een tweede piek te bereiken. Daarna volgde een tweede daling naar net even onder de 30:1 nu.
Het historisch onderzoek van C.W. King* beslaat een veel vroegere periode – het Verenigd Koninkrijk tussen 1300 en 1750. Hierin laat hij zien dat het EROI van onder meer hout, voedsel en veevoeder toen om en nabij 3:1 bedroeg. De energiekosten in die tijd besloegen dus grofweg een derde van het toenmalige bbp.
Een dalend EROI houdt in dat een samenleving meer energie moet opwekken om over dezelfde netto hoeveelheid te kunnen beschikken.
.
Waar uit het onderzoek van King blijkt dat het Verenigd Koninkrijk kennelijk vele eeuwen met een EROI van 3:1 heeft toegekund, stelt Hall in zijn boek Energy Return and Investment (2017) dat de moderne industriële beschaving minimaal een EROI van 7:1 nodig heeft. En willen we over onderwijs en wetenschap, een pensioenstelsel, een behoorlijke gezondheidszorg en een uitgebreide kunst- en cultuursector beschikken, dan kan dat het noodzakelijke EROI rap naar 13 of 14:1 doen oplopen. Aangetekend moet worden dat Hall de eerste is om toe te geven dat deze cijfers speculatief zijn en bedoeld ter illustratie van wat er kan gebeuren wanneer het EROI van onze energievoorziening onder een kritieke grens daalt (waar die dan ook precies ligt).
Energie-econoom Adam Brandt is de eerste die geprobeerd heeft om het effect van een dalend EROI op onze welvaart te kwantificeren. In een baanbrekende artikel* dat in maart 2017 verscheen, creëert hij een vier sectorenmodel (voedsel, energie, grondstoffen en arbeid) om het effect van een kritische reductie van het EROI op de welvaart te berekenen. Welvaart wordt daarbij opgevat als een maximaal vrij besteedbaar inkomen van een economie.
Brandts model laat zien dat een dalende productiviteit van de energievoorziening in alle sectoren van de economie doorwerkt. Het effect van zo’n kelderend EROI is tweeledig: een steeds groter deel van de economie moet overgeheveld worden naar de energievoorziening waardoor niet alleen het vrij besteedbare deel snel krimpt, maar ook de algehele productiviteit en de inkomens dalen. Zijn conclusie luidt dat er inderdaad een kritische ondergrens is. Zijn model suggereert dat die grens bij een EROI van 5:1 ligt en dat we van de ‘netto-energieklif’ tuimelen zodra we daaronder dalen.
Figuur 4: De energieklif.
Het probleem met een klif is dat je pas door hebt dat hij er is als je er af dreigt te vallen.
.
Met die kritische ondergrens aan de noodzakelijke hoeveelheid vrij besteedbare energie zit het zo. Omdat EROI een exponentiële functie is, merk je het effect van een dalend EROI pas op wanneer het mogelijk te laat is. Een daling van 40:1 naar 30:1 heeft nauwelijks gevolgen. Het deel van de economie dat zich exclusief met de energiewinning moet bezighouden stijgt dan van 2,5 naar 3,3 procent. Een daling van 20:1 naar 10:1 heeft al een veel groter effect. Het deel van de economie dat zich dan exclusief met de energiewinning moet bezighouden stijgt van 5 naar 10 procent. En zet die daling voort naar een EROI van 5:1, dan wordt dat deel 20 procent. Vandaar dat men van een klif spreekt.
Het onderzoek van Brandt laat zien dat wanneer we ons voor de olievoorziening in toenemende mate moeten verlaten op de exploitatie van onder meer schalieolie en teerzanden, die dicht tegen de kritische EROI-ondergrens aanschurken, het algehele EROI van de oliewinning daalt en de kosten zullen oplopen tot een niveau dat de economie zich niet kan veroorloven. Deze kosten kunnen aan het zicht worden onttrokken door een extreem lage rentevoet en een explosie van schulden, maar dat zijn slechts tijdelijke oplossingen.
Volgens Brandt heeft deze dynamiek trouwens ook een weerslag op de olieprijzen. Waar een dalend EROI, en dus hogere kosten, in eerste instantie in een hogere prijs weerspiegeld wordt, vervalt deze koppeling naarmate die daling verder doorzet. De economie als geheel wordt minder welvarend, dus kunnen de consumenten de kosten van de productie van meer energie steeds minder goed dragen, wat uiteindelijk tot inzakkende olieprijzen leidt, terwijl de onderliggende kosten gewoon blijven stijgen. Het resultaat is een olieprijs die steeds wilder op en neer beweegt en steeds minder onderworpen is aan de wet van vraag en aanbod. Uiteindelijk winnen de geologie en de wetten van de thermodynamica het van de economie.
Met een beetje fantasie is deze situatie in zijn meest extreme vorm te vergelijken met een vos die jaagt op konijnen die steeds harder kunnen rennen. Waar de vos eerst nog de energie van één konijn verbrandde om er twee te verschalken is de situatie nu omgekeerd. Hoeveel konijnen er ook rond hoppen, de vos heeft een probleem. Hij kan zijn energiebalans niet langer op peil houden.
Hij kan proberen van konijnen op muizen over te stappen, maar die blijken nog sneller. Nu moet de vos de energie van drie muizen verbranden om er één te vangen. Dankzij het vet op de botten uit de goede jaren kan de vos nog een tijdje doen alsof er niets aan de hand is. Hij beseft wel dat hij het met minder voedsel moet stellen, maar ziet nog niet de noodzaak om zijn levensstijl aan te passen. Dat inzicht komt pas als zijn krachten uitgeput raken en hij te zwak is om zelfs maar een kever te vangen.
Het einde van het olietijdperk wordt niet ingeluid door een dalende vraag of een dalend aanbod, maar door een dalend EROI.
.
In aflevering 7 kondigde ik aan ook de kritiek te bespreken op het energiesurplus en het EROI als verklaringsmodel.
Laat ik met het energiesurplus beginnen. Het idee dat dit de belangrijkste drijvende kracht is achter historische processen, wordt niet door de minsten onderschreven: de scheikundige Frederick Soddy, de socioloog Frederick Cottrell, de ecologen Howard Odum en Charles Hall, de antropoloog Leslie White, historicus John Perlin en de economen Nicholas Georgescu-Roegen, Eduard Sacher, Tim Morgan en Douglas Reynolds, om er een paar te noemen.
Toch zitten er haken en ogen aan zo’n deterministische benadering. Met een beetje goede wil kun je in navolging van Fred Cottrell (Energy and Society, 1955) en Ian Morris (Foragers, Farmers and Fossil Fuels: How Human Values Evolve, 2015) nog stellen dat er een eenduidige relatie bestaat tussen de energetische basis van een economie, haar energiesurplus en haar culturele en morele ontwikkeling. Maar je kunt lastig volhouden dat het energiesurplus ook iets zegt over esthetische waarden, intellectuele ontwikkeling en de richting van de technische vooruitgang.
Vooral op detailniveau schiet deze benadering tekort. Die verklaart bijvoorbeeld niet hoe het kan dat de ‘boerenbevolking’ in het West-Europa van de elfde tot de dertiende eeuw een ongekende hoeveelheid vrije tijd aan een opmerkelijk hoge levensstandaard wist te paren.* Of dat landen die over enorme energieoverschotten beschikken het economisch niet noodzakelijk beter doen dan landen die voor dat surplus op import zijn aangewezen. Of dat de Grote Depressie van de jaren dertig samenviel met historisch hoge EROI’s voor olie, gas en steenkool.*
Mij lijkt het daarom zinniger het energiesurplus niet als een bepalende factor op te vatten maar als een beperkende – beperkend in de zin van Liebigs wet van het minimum. Deze wet uit 1840 van de scheikundige Justus von Liebig houdt in dat de opbrengst van een gewas wordt bepaald door de voedingsstof die relatief het minst aanwezig is. Deze voedingsstof geldt dan als de beperkende factor. Heb je bijvoorbeeld een boerderij met voortreffelijke grond, maar geen water om je gewassen te bevloeien, dan doet het er niet toe hoe geweldig vruchtbaar je grond is, want verbouwen zul je er niets.
Datzelfde principe gaat grosso modo ook op voor de economie. Je kunt over de meest fantastische technologieën beschikken, maar ontbreekt de energie om die technologieën te laten functioneren, dan heb je er hoegenaamd niets aan.
En het omgekeerde is uiteraard ook waar: beschik je over massa’s energie, maar niet over technologieën om die energie nuttige arbeid mee te laten verrichten, dan schiet je daar evenmin veel mee op.
In die zin is technologie dus ook een beperkende factor. En dat geldt ook voor arbeid en kapitaal.
In essentie geeft de wet van het minimum de bovengrens aan van hoever economische ontwikkeling opgerekt kan worden.
.
Met de wet van Liebig kun je bovendien de beperkingen van het biofysische economisch model* van Hall en Klitgaard in elk geval gedeeltelijk ondervangen zonder het basisidee ervan aan te tasten.
Het model van Hall en Klitgaard is bijvoorbeeld niet in staat is om het belang van de handel te verklaren. En de wet van Liebig zou je juist als een ecologische verklaring van de handel kunnen opvatten.
Handel maakt het mogelijk om plaatselijke beperkende factoren op te heffen of te omzeilen.* Regio’s of landen die over weinig grondstoffen, water, energiebronnen of producten van een bepaalde soort beschikken, kunnen die beperking in hun ecologische draagkracht opheffen door ze te importeren en tot waardevollere halffabricaten of eindproducten om te vormen. Handel is dus een instrument om de regionale ecologische draagkracht op te rekken.
Maar dat wil niet zeggen dat de wet van Liebig simpelweg een ecologische pendant is van Ricardo’s befaamde comparatieve voordeel. Want waar Ricardo’s theorie oneindige groei impliceert, stelt de wet van het minimum harde grenzen aan de groei van de wereldhandel. Zoals William Catton in Overshoot (1982) stelt, kun je er wel beperkende factoren op regionaal niveau mee omzeilen, maar stuit je uiteindelijk op de grenzen die door de mondiale ecologische draagkracht worden gesteld.
Al zit er kennelijk veel rek in die grenzen. Ten slotte kennen we al weer een hele tijd Earth Overshoot Day, de dag waarop alles wat we aan de aarde onttrekken en in de vorm van afval teruggeven haar draagkracht overstijgt. Elk jaar ‘vieren’ we deze dag weer een aantal dagen eerder dan het jaar ervoor. In 2015 viel hij op 13 augustus, in 2016 op 8 augustus, in 2017 op 2 augustus en in 2018 werd die dag op 1 augustus bereikt. Echter, hoe verder we die grenzen oprekken, hoe groter het risico dat het elastiek op een kwade dag knapt.
Het concept van het energiesurplus heeft dus zeker een verklarende waarde. Je kunt er wel mee verklaren hoe het mogelijk is dat er ruim 7 miljard mensen op aarde wonen, maar niet waarom dat er ruim 7 miljard zijn. Je kunt ermee verklaren hoe het mogelijk is dat we in veel westerse landen een grote mate van welvaart kennen, maar bijvoorbeeld niet waarom de welvaartsverschillen binnen landen zo groot zijn.
Het energiesurplus als beperkende factor geeft de bandbreedte aan waarbinnen de economische ontwikkeling plaatsvindt, maar bepaalt niet hoe die ontwikkeling eruit ziet.
.
Ook op Charles Halls EROI-functie valt wel het een en ander af te dingen. Zo eenvoudig als het concept zelf is, zo ingewikkeld is de uitvoering ervan. In de uitwerking gaat er daarom wel eens wat mis. En ook in methodologisch opzicht zitten er nog wel wat haken en ogen aan.
Zo lijkt het mij een gemiste kans dat externaliteiten in EROI-berekeningen niet (structureel) worden meegewogen. Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komen immers CO2 en fijnstof vrij, die klimaatverandering en gezondheidsproblemen tot gevolg hebben die op termijn hoge energiekosten met zich meebrengen. Deze energiekosten worden niet meegenomen in de afweging.
Een groter probleem is dat er voor veel energiebronnen sterk uiteenlopende EROI’s bestaan. Voor een deel komt dat doordat EROI-onderzoek heel veel gegevens vergt, en dat de data die niet of in beperkte mate voorhanden zijn, geschat of weggelaten worden. En veelal zijn de gegevens waarover men wel beschikt geen energetische maar economische data. Deze worden in warmte-equivalenten omgezet, waardoor verschillen in energiekwaliteit niet of onvoldoende worden doorberekend.
Dat laatste aspect is een van die kwesties die nog steeds niet afdoende opgelost zijn. Correcties voor energiekwaliteit worden pas sinds om en nabij 2010 structureel doorberekend. De kwestie draait erom dat elektromotoren grofweg drie keer zo efficiënt zijn als verbrandingsmotoren. Daarom dient elektriciteit (en dus ook zonne- en windenergie) hoger gewaardeerd te worden dan fossiele brandstoffen. Meestal hanteert men voor dat omrekenen een ratio van 3:1.
Critici, onder wie Hall, vinden echter dat je die ratio eigenlijk weer neerwaarts zou moeten bijstellen voor het feit dat er bij de productie en installatie van zonnecellen en windturbines op dit moment nog veel fossiele brandstoffen komen kijken. En verder valt er van die grotere efficiëntie van het elektriciteitsgebruik in de praktijk niet zoveel te merken. Zo wordt in de VS bijvoorbeeld een kwart van alle elektriciteit voor verwarmingsdoeleinden gebruikt. Aangezien de meeste elektriciteit nu nog door middel van warmte wordt opgewekt, komt het omzetten van warmte in elektriciteit in warmte neer op een dubbel conversieverlies en dus op pure verspilling.
Maar de belangrijkste oorzaak voor die uiteenlopende EROI’s is dat er geen eenduidigheid bestaat over de grenzen van wat wel en niet als energie-investering wordt meegeteld. Neem nu bijvoorbeeld een kerncentrale. Wanneer er speciaal een weg is aangelegd naar het complex, tel je die energie-investering dan ook mee? En zo ja, verdisconteer je dan ook de energie die de wegenbouwers in hun arbeid stoppen? En als die wegenbouwers met een auto naar hun klus rijden, reken je dan ook de benzine mee die ze onderweg verbruiken? En, belangrijker, maak je ook een schatting van de energie die het zal kosten om de centrale te ontmantelen en het afval tienduizenden jaren te monitoren? Is het antwoord op de meeste van deze vragen nee, dan kom je uit op een EROI dat allicht te hoog is. Is het antwoord overwegend ja, dan eindig je met een EROI dat vast heel laag is.
Bij het vergelijken van verschillende EROI-cijfers spelen dus twee kwesties: meten de cijfers wel wat ze beogen te meten, zijn ze wel geldig als ze op deze manier berekend worden (kortom, zijn ze valide) en berusten de uitkomsten zo min mogelijk op toeval en zijn ze met elkaar in overeenstemming (zijn ze betrouwbaar)?
Ruime grenzen geven een beter inzicht in de daadwerkelijke energiekosten en verhogen de validiteit; nauwe grenzen bevorderen een eenduidige aanpak en verhogen de betrouwbaarheid.
.
In hun artikel ‘Order from Chaos: A Preliminary Protocol for Determining the EROI of Fuels‘ formuleren Murphy, Hall, Dale en Cleveland een protocol voor EROI-onderzoek, waarin ze proberen de meeste van de in aflevering 13 genoemde problemen te ondervangen door een onderscheid te maken tussen procesanalyse (alleen directe energiekosten, dus met hele strakke grenzen) en input-output-analyse (directe plus indirecte energiekosten, dus met ruimere grenzen). Door een verhouding vast te stellen tussen beide methodieken, is het mogelijk het ene type onderzoek met het andere te verrekenen. De vraag of je voor procesanalyse kiest of voor input-output-analyse, is een kwestie die volgens Hall eigenlijk ‘eerder filosofisch is dan puur wetenschappelijk’.*
Illustratief is het EROI-onderzoek dat tot nog toe de meeste kritiek gegenereerd heeft, Spain’s Photovoltaic Revolution: the Energy Return on Investment (2013) van Pedro Prieto en Charles Hall. Prieto en Hall kwamen voor Spaanse zonne-energie uit op een EROI van 2,45:1,* waar Raugei en Leccisi* het op 10:1 schatten. Het verschil lijkt onoverbrugbaar groot. Maar kijk je naar de methodologische opzet van beide studies, dan valt het mee. Het blijkt dat Prieto en Hall ook alle financiële kosten meenamen – en in hun energie-equivalent (1 euro = 7,16 megajoule) hebben omgerekend – en daarbij de ruimst mogelijke grens toepasten. Het is dus een input-output-analyse.
Het onderzoek van Raugei en Leccisi is daarentegen in de kern genomen een procesanalyse. Corrigeer je voor de veel ruimere grenzen en de uiteenlopende verrekening van de energiekwaliteit (zie de vorige aflevering), dan verdwijnt ook het verschil in uitkomst.*
Waar Hall een uitgesproken voorstander is van het hanteren van zo ruim mogelijke grenzen teneinde een zo valide mogelijk inzicht te krijgen in de structuur van de energiekosten, neigt de nieuwe garde EROI-onderzoekers eerder naar nauwere grenzen in wat je als energie-investering meetelt om zo de betrouwbaarheid van de uitkomsten te vergroten. Tot op zekere hoogte is er dus sprake van een uitruil tussen validiteit en betrouwbaarheid.
Je kunt je afvragen waar al deze haarkloverij goed voor is. Vroeg of laat zal de markt wel bepalen welke energiebronnen levensvatbaar zijn en welke niet.
Maar dat is slechts ten dele waar. We staan nog maar net aan de vooravond van een energietransitie van epische proporties, die qua impact vergelijkbaar zal zijn met die van, zeg, de industriële revolutie. En we krijgen maar één kans om het goed te doen. Overheden claimen hierin een sturende rol door bepaalde energiebronnen te subsidiëren of anderszins te bevorderen.
Naast zaken als ecologische impact, opschaalbaarheid en prijs behoort ook EROI tot de belangrijke criteria om te bepalen welke energiebronnen hiervoor het meest in aanmerking komen. Dus alleen al om die reden is het van wezenlijk belang dat de methodologie van het EROI-concept op orde is.
Het EROI-concept is nuttig en belangrijk, maar het is van het grootste belang dat er zo snel mogelijk overeenstemming bereikt wordt over een begrenzing die recht doet aan zowel de betrouwbaarheid als de validiteit.
.
Ter afsluiting van deze serie van zes artikelen wil ik nog even kijken naar hoe er het nu voor staat met onze energievoorziening. Omdat duurzame energie het onderwerp is van een volgende reeks en volgens de BP Statistical Review of World Energy 2017 85 procent van de energie die momenteel wereldwijd gebruikt wordt afkomstig is van fossiele energiebronnen, beperk ik me tot deze laatste categorie. Daarnaast ga ik er voor het gemak van uit dat de economische focus de komende jaren onverminderd gericht blijft op een streven naar economische groei.
Bij de bespreking van de vooruitzichten maak ik een onderscheid tussen het bruto energieaanbod (de totale hoeveelheid) en het netto aanbod (de totale hoeveelheid minus de energie die nodig is om al die energie te winnen), oftewel het energiesurplus. We beginnen met het bruto aanbod.
In de eerste aflevering uit de reeks Energie hebben we gezien dat energie datgene is wat verandering in materie bewerkstelligt. Energie zorgt ervoor dat er iets in een systeem verandert. Zodra je iets verwarmt, afkoelt, beweegt, optilt, oppompt, uitgraaft, vervoert enzovoort, verbruik je energie. Hoe groter de verandering in het systeem, hoe meer energie je nodig hebt.
In essentie functioneert ons economisch systeem niet anders. Het gebeurt alleen op een hele grote schaal. In een economie worden voortdurend grondstoffen in iets anders veranderd: zand in glas, mineralen in auto’s, olie in kleding, fotosynthese in granen in brood, enzovoort.
Dankzij ogenschijnlijk onbeperkte hoeveelheden (als fonds) relatief goedkope energie zijn we erin geslaagd de omvang van deze fysieke stromen voortdurend op te voeren. Anders gezegd, dankzij deze energie kunnen we almaar meer machines laten werken, machines die duizenden keren krachtiger zijn dan onze armen en benen, om dingen te verwarmen, af te koelen, te draaien, te snijden, te tillen, op te pompen, uit te graven enzovoort.
Het is dus niet verwonderlijk dat er een hechte relatie bestaat tussen energieverbruik en economische groei. Hoogleraar economie Minqi Li heeft berekend dat elk procentje economische groei de afgelopen tien jaar correspondeerde met een toename van het primair energieverbruik van 0,96 procent.
Het goede nieuws is dat de efficiëntie van ons energieverbruik in deze periode jaarlijks met 1,7 procent is toegenomen; het slechte nieuws is dat het energieverbruik in absolute termen nog altijd stijgt.
Zoals we in de afleveringen over ontkoppeling* hebben gezien, is het maar zeer de vraag of absolute ontkoppeling überhaupt mogelijk is.
.
Kortom, wil je meer economische groei, dan stijgt je energieverbruik mondiaal gezien nagenoeg een op een mee. En daar lurkt al meteen een probleem, want het is de vraag of die energie de komende jaren wel beschikbaar zal zijn.
Een van de grondigste onderzoeken naar de vooruitzichten van fossiele brandstoffen van het afgelopen decennium is de ‘Projection of World Fossil Fuels by Country‘ (Fuel 141) uit 2015. Daarin geven Mohr et al. aan dat volgens hun ‘best guess’-scenario de winning van fossiele brandstoffen voor 2025 zal pieken om daarna af te nemen. Deze vroege piek hangt overigens voornamelijk samen met de grootscheepse neerwaartse bijstelling van de steenkoolreserves.* Want het gaat hier om alle fossiele brandstoffen bij elkaar.
Dit beeld wordt voor olie bevestigd door het eerder besproken HSBC-rapport,* twee studies van de Zwitserse natuurkundige Michael Dittmar* en een onderzoek van Jian-Liang Wang et al., ‘A Review of Physical Supply and EROI of Fossil Fuels in China‘ uit 2017 naar de vooruitzichten van de Chinese energievoorziening.
De belangrijkste conclusie uit beide studies van Dittmar is dat de eerste gevolgen van een slinkend olieaanbod rond 2020 voelbaar zullen worden.
In de Chinese studie stellen de vijf onderzoekers dat de piek in de Chinese oliewinning al in de loop van 2019 bereikt kan worden. Dit is een conclusie die door de drie belangrijkste Chinese oliemaatschappijen, CNPC, Cinopec en CNOOC wordt onderschreven. Op grond hiervan voorzien de auteurs een forse stijging van de Chinese olie-import en waarschuwen ze voor de effecten hiervan op de mondiale oliemarkt.
Naast deze onderzoeken zijn er nog drie aanwijzingen dat de oliewinning onder druk staat.
Ten eerste zijn zowel het aantal nieuwe olievondsten (2,4 miljard vaten nieuwe olie in 2016 en 2,2 miljard in 2017 op een totaalverbruik van ruim 25 miljard vaten olie per jaar) als de kapitaalinvesteringen in nieuwe winning (van 755 miljard dollar in 2014 naar 470 miljard in 2017, een daling van 40 procent) tot een dieptepunt gedaald.* In 2016 en 2017 verbruikten we dus tien keer meer olie dan we aan nieuwe voorraden opgespoord hebben en dat is een trend.
Ten tweede stagneerde de olieproductie juist tijdens twee perioden van snelle prijsstijging, wat op geologische beperkingen wijst.*
En ten derde is het overgrote deel van de makkelijk vindbare en winbare olie al gevonden en gewonnen.
Maar belangrijker dan dit is het probleem van de stijgende kosten van de oliewinning, zoals we in de afleveringen Schuld als energie, Het goudlokje-syndroom I en II en in de afleveringen De Kümmel-benadering en Groeivergelijkingen van Ayres hebben gezien, en het toenemende onvermogen van de mondiale economie om hogere olieprijzen te absorberen. Dit is het recept voor wat je de groeiparadox zou kunnen noemen.
Hoe die paradox eruit ziet wordt duidelijk als we naar het netto energieaanbod kijken.
.
Economische groei is niet alleen afhankelijk van de toename van het bruto energie-aanbod, maar ook van het netto-aanbod, het energiesurplus. En dat netto-aanbod van fossiele brandstoffen vertoont sinds 2000, hoe je dat verder ook berekent (zie aflevering 12), een gestaag dalende trend. Technische innovaties kunnen het EROI weliswaar opkrikken, maar deze vooruitgang houdt geen gelijke tred met het toenemend gebruik van onconventionele bronnen, waarvan de winning almaar complexer wordt.
Kortom, de fossiele energievoorziening bevindt zich in een situatie waarin het bruto aanbod nog altijd stijgt terwijl het netto aanbod stagneert of daalt.
De afgelopen 150 jaar zou je kunnen onderverdelen in twee verschillende tijdvakken met elk een eigen economische dynamiek: de prepiekperiode en de piekperiode.
Volgens de Franse energie-ingenieur Jean-Marc Jancovici ligt het omslagpunt ergens rond 1980, het moment waarop de toename van het energieverbruik per hoofd van de wereldbevolking snel begon terug te lopen. Die groei daalde van gemiddeld 2,5 procent per jaar tussen 1880 en 1980 naar gemiddeld 0,4 procent tussen 1981 en nu. Volgens Janovici werd die omslag gecompenseerd door de publieke en private schuld explosief op te voeren.
Je zou ook conform Hubberts piekoliethese voor 1980 kunnen kiezen omdat dit jaar, zo’n tien jaar na de piek in de olievondsten, het begin van het tijdperk van afnemende meeropbrengsten van de oliewinning inluidde.
Die prepiekperiode werd gekenmerkt door lage olieprijzen (gecorrigeerd voor inflatie gemiddeld 23 dollar per vat) en hoge EROI-waarden. Dit leidde tot een economisch groeimodel dat grofweg als volgt omschreven kan worden:
1) Het toenemend gebruik van olie resulteerde in economische groei en een toenemende vraag naar olie.
2) De toenemende vraag leidde tot een stijgende olieproductie. Aangezien deze olie een hoge EROI kende, waren de kosten laag, waardoor ook de olieprijs laag kon blijven.
3) De lage olieprijzen leidden tot een toenemend oliegebruik en toenemende economische groei.
Waarna de cyclus weer van voor af aan begon.
Maar na 1980 begon deze cyclus te stokken.
Uitgaande van Hubberts klokkromme kan op zo’n prepiekperiode alleen maar een piek- en een postpiekperiode volgen.
.
Hoe ziet die cyclus er nu dan uit? Door zowel de daling van het aantal vondsten als de daling van hun EROI is de piekperiode (1980-?) in toenemende mate onderhevig aan een heel andere terugkoppelingslus:
1) Door de economische groei stijgt de vraag naar olie.
2) Als gevolg van deze toegenomen vraag stijgt de afhankelijkheid van oliebronnen met een lager EROI.
3) De hogere kosten van de winning leiden tot hogere prijzen.
4) De hogere olieprijs remt de economische groei of leidt tot recessie.
5) De stagnatie van de groei resulteert in een dalende vraag naar olie.
6) De inzakkende vraag leidt tot lagere olieprijzen, waardoor de economische groei weer aantrekt en de cyclus weer van voor af aan begint.
Er is sprake van een hobbelig plateau.
Dit terugkoppelingsproces laat zich het best omschrijven als een groeiparadox. De groei die decennialang zo vanzelfsprekend is geweest, kan alleen in stand gehouden worden door nieuwe oliebronnen aan te boren. Maar die nieuwe bronnen brengen hogere kosten met zich mee die die economische groei ondermijnen.
En op zeker moment slaat die piekperiode van stagnerende economische groei en explosief stijgende schulden om in een postpiekperiode van krimp. Die laatste fase begint wanneer het EROI van onze energievoorziening onder een kritische grens van 5:1* daalt (als het niet al eerder is). Anders gezegd, we bereiken de ondergrens wanneer het verschil tussen wat we voor onze energie betalen en wat die ons in economische termen aan meerwaarde oplevert te klein wordt.
En hiermee is de cirkel rond en zijn we terug bij de constatering uit de inleiding dat het welslagen van de transitie naar duurzame energievormen niet los valt te zien van de staat van de fossiele energievoorziening. Het vijfde IPCC-rapport uit 2014 gaat ervan uit dat we die transitie de komende decennia zonder al te veel problemen uit de geraamde economische groei kunnen betalen. Maar hebben Reiner Kümmel* en Robert Ayres* het bij het rechte eind, en is niet arbeid, kapitaal of innovatie de drijvende kracht achter economische groei maar energie, dan is die groeiverwachting weinig meer dan een luchtspiegeling.
De vraag is dus niet of die transitie technisch mogelijk is, maar of we die in de toekomst kunnen betalen.
.
Het is verleidelijk deze serie af te sluiten met een korte meditatie op de mythe van Prometheus, het verhaal van de Titanenzoon die de mensheid het vuur – het licht van de beschaving en de techniek – heeft gebracht. En die daar door oppergod Zeus op gruwelijke wijze voor bestraft is. Vastgeketend aan de rotsen van het Kaukasusgebergte en bevangen door honger, dorst en kou, reet een adelaar avond na avond de lever uit Prometheus’ lichaam om die met smaak te verslinden.
Als schrale troost geldt Prometheus nu als de schutspatroon van de vooruitgang.
Sommigen van ons, ecomodernisten bijvoorbeeld, menen dat het met de mensen wel goedkomt zodra we Prometheus voorgoed uit zijn ketenen bevrijden en de vooruitgang ruim baan geven.
Anderen, zoals de filosoof Ton Lemaire in De val van Prometheus (2010), stellen dat het vooruitgangsdenken alleen oog heeft voor de heldendaad van Prometheus en blind is voor de vele keerzijden die de technologische vooruitgang heeft gebracht. Als zodanig is deze mythe dus de perfecte kapstok voor hetzij een lofzang op de technologie, of een ferme dosis cultuurkritiek.
Wat de mythe van Prometheus er nog verleidelijker op maakt is dat het verhaal hier niet stopt. Het kent nog een vervolg, zij het wat minder bekend. In Protagoras beschrijft Plato hoe de gave van het vuur de mensen veranderd heeft. Ze gingen hun eten koken, hakten bossen om en bouwden grootse steden. Hun aantal nam hand over hand toe en ze voerden onophoudelijk oorlog. Uit vrees dat de mensen aan hoogmoed (hybris) ten onder zouden gaan, kwam Zeus tussenbeide. Teneinde hun overmoed en overmatigheid in te perken, gaf hij Hermes de opdracht om de mensen met twee eigenschappen te begiftigen: dike (rechtvaardigheid, eer) en aidos (respect). ‘Alle mensen?’ vroeg Hermes nog. ‘Ja, alle mensen, want steden kunnen niet bestaan wanneer slechts een enkeling in deze deugden deelt,’ aldus Zeus.
Was de eerste prometheïsche revolutie die van het vuur, de tweede is die van de fossiele brandstoffen. Daarmee zijn de mensen zelf tot goden geworden. Net als de oude goden op de berg Olympus doorklieven ze de lucht, verleggen ze de loop van rivieren, blazen ze bergen op, doen ze de aarde beven. En dreigen ze opnieuw aan hybris ten onder te gaan. Maar deze keer is er geen Zeus bij de hand om ze van zichzelf te redden.
Zoiets dus.
Maar misschien dat het verhaal van Prometheus een interessanter inzicht op kan leveren, waarin niet hybris maar rechtvaardigheid centraal staat.
Alle dike en aidos ten spijt stoelde de klassieke Griekse beschaving op slavernij, dus was ze inherent onrechtvaardig en ongelijk. Sinds de tweede prometheïsche revolutie berust onze moderne beschaving op de niet-aflatende activiteit van honderden miljarden fossiele energieslaven, die zeer onrechtvaardig verdeeld zijn en die de ongelijkheid bestendigen en de hybris bij de bezitters ervan aanwakkeren.
Met de transitie naar duurzame energie wordt het probleem van de scheve verdeling van de onverdiende inkomsten die onze energieslaven bij elkaar buffelen niet automatisch opgelost. Zeker, er is meer ruimte voor decentrale energieopwekking en lokale, kleinschalige initiatieven, maar het gevaar blijft dat ook een duurzaam energiesysteem opnieuw dezelfde winnaars en verliezers voortbrengt.
Wil duurzame energie echt ‘schoon’ zijn, dan zal ze ook een daadwerkelijk rechtvaardige verdeling moeten dienen.
Waarvan akte.
