Milieuaspecten van het ingenieursberoep
1
• 0. Cursusmateriaal en examen
BELANGRIJK voor wie het examen wil afleggen:
Het examen bestaat uit 2 stukken: een schriftelijk deel (40% van de punten) en een mondeling deel
(60% van de punten).
Voor het schriftelijk deel moeten jullie een eigen voorstel doen om jullie impact op het leefmilieu
te beperken. Het voorstel, met inbegrip van een berekening, moet begrijpbaar op 1 bladzijde
geschreven worden (in Times New Roman 12). Ik geef in principe enkel punten op wat op het
eerste blad staat. Op een tweede bladzijde kan je bronnen en gedetailleerde berekeningen of figuren
plaatsen. Eventueel stuur je afzonderlijk nog een extra bestand door (vb excel met meetgegevens).
Je moet de tekst elektronisch indienen via mail naar mijn e-mailadres (hubert.rahier@vub.be).
Gebruik als filenaam je eigen naam (familienaam_voornaam). Gebruik een doc(x) of rft of
analoog formaat zodat ik er eventueel commentaar kan bijschrijven om jullie terug te sturen. Op
een pdf geef ik geen commentaar terug. Indienen moet ten laatste de 1ste maandag van de
blokweken. Wie echter voor 11 mei indient kan een antwoord verwachten met eventuele vragen.
Indien ik jullie eigen voorstel niet voldoende vind (en je hebt voor 11 mei ingediend) dan zal ik dat
ook laten weten en kan dat herwerkt worden tegen 15/6. Als je daarvan gebruik wil maken moet je
dus tijdig indienen. Voor 2de zit is de indiendatum 1 augustus.
Taalfouten worden gesanctioneerd met 1 punt per taalfout (op 20). Dit geldt op het EERSTE
document dat je indient. Dus de eerste versie die je indient moet je al beschouwen als een
definitieve versie.
Ik wil benadrukken dat een eigen initiatief iets is dat JIJ NU persoonlijk onderneemt, dus niet iets
dat je ouders gedaan hebben of gaan doen of dat iemand ooit zou kunnen doen of dat je al jaren
doet. Voor andere onderwerpen moet je mijn toestemming vragen. Kies 1 onderwerp en werk dat
zoveel mogelijk uit in plaats van verschillende onderwerpen die elk maar gedeeltelijk uitgewerkt
zijn. Begin met een nulmeting, dus bijvoorbeeld met te meten hoeveel je nu van iets ‘verbruikt’. Op
de eerste bladzijde kan je dan het totaal van je nulmeting geven, op de tweede geef je bijvoorbeeld
een tabel met alle metingen die je gedaan hebt. Leg uit wat je gaat wijzigen en bepaal of bereken
hoeveel je minder zal verbruiken. Je moet ook de fout of onzekerheid op de meting vermelden. In
je besluit moet dus een getal en een fout daarop terug te vinden zijn. Bij elk voorstel moet je
nagaan hoeveel besparing het oplevert ten opzichte van het totale (jaar)verbruik. Bijvoorbeeld voor
elektriciteit vergelijk je de besparing met het totale jaarverbruik van elektriciteit. Je punten hangen
niet af van hoeveel de uiteindelijke besparing bedraagt (het moet wel een besparing zijn, dus geen
extra milieubelasting), wel van je methodiek, de moeilijkheidsgraad en ook van de schrijfstijl (het
moet duidelijk geschreven zijn, er moet een inleiding en besluit zijn). 'Internet berekeningen' zijn
NIET geldig. Je mag ze natuurlijk toevoegen als extra en als vergelijkingspunt maar zorg dan dat je
kan uitleggen hoe men aan die getallen komt. De methodologie en foutberekening (2 punten te
verdienen of 4 punten te verliezen op 20!) van 'meten en experimenteren' is ook hier belangrijk. Als
je een fout berekent maar niet correct gebruikt om de getallen in je tekst weer te geven dan krijg je
daar ook geen punten voor. Zorg dat de tekst begrijpbaar is maar schrijf geen onnodige uitleg zoals
1kW=1000W, of de regel van 3 (evenredigheidsregel). Als je tekst slordig geschreven is of geen
2
duidelijke berekening bevat kan dit aanleiding geven tot een 0 voor de hele tekst. Foute
redeneringen en beweringen die in tegenspraak zijn met wat we in de cursus gezien hebben worden
zwaar afgestraft, tenzij je ze kan staven. Bij sommige zaken, zoals warm water, bespaar je meer
dan alleen het water. De energie om dat op te warmen kan je ook berekenen en eventueel ook een
CO2 uitstoot. Je wordt verondersteld om dus eens goed na te denken en de belangrijkste zaken die
bespaard worden te berekenen.
Als je een product A dat je vaak gebruikt wenst te vervangen door een alternatief product B, dan
heb je natuurlijk minder van A nodig, maar wat je bespaart door A niet meer te gebruiken wordt
misschien gedeeltelijk teniet gedaan door product B. In de cursus zien we ook een methode
(ecopunten die kan toegepast worden via ecolizer.be) om de milieu impact van zeer verschillende
producten te vergelijken. Gebruik deze methode dan ook als je geen simpele vergelijking kan
maken. In dit geval kan je dan een print screen van het resultaat toevoegen.
Ik verwacht ook originele inzendingen dus kopieer niet zomaar iets van vorige jaren want plagiaat
is makkelijk op te sporen.
Op het mondelinge examen moet je enerzijds kunnen reproduceren maar anderzijds ook kunnen
UITLEGGEN wat in de cursus staat. Je schrijft je antwoorden op papier zodat er na het examen een
bewijs is van wat je wel of niet geantwoord hebt.
Na de zittijd kan je bij mij langskomen om meer uitleg te vragen. Tijdens de examens is daar
meestal geen tijd voor, want dan loopt het examen hopeloos uit. Op het eind van de meeste
hoofdstukken staan gedetailleerde vragen die je moeten helpen om de stof te begrijpen. Dergelijke
vragen krijg je ook op het examen. Soms is het antwoord niet terug te vinden in de tekst maar kan
je het makkelijk op internet vinden of in de presentaties. In deze cursus staan af en toe verwijzingen
naar bijvoorbeeld internet of de presentatie. Dat wil zeggen dat je best daar gaat kijken voor
verdere info als je de uitleg die ik gegeven heb gemist heb of niet meer weet.
Verdere informatie kan je op de elektronische leeromgeving terugvinden.
Dit examenonderdeel toetst ook je attitude, meer bepaald volgende pijlers van de onderwijsvisie
van de VUB worden hier aangeleerd/getest:
1. Studenten ontplooien zich tot “redelijk eigenzinnige” individuen
De VUB wil dat studenten hun eigen weg leren zoeken, met een open geest en vrij van
vooroordelen.
2. Studenten engageren zich voor een duurzame humanistische maatschappij
De VUB wil dat studenten zich, aansluitend op hun persoonlijke ontplooiing, vanuit
humanistische waarden inzetten voor de maatschappij. Dat wil zeggen dat studenten niet
enkel rekening houden met hun eigen noden, maar ook met die van anderen. Studenten
moeten hun verantwoordelijkheid nemen met het oog op duurzaam maatschappelijk
welzijn. Daarbij dienen zij de juiste keuzes en beslissingen te maken in functie van
toekomstige generaties.
4. Studenten ontwikkelen een vrije onderzoekende houding
3
De VUB wil dat studenten een kritische, onderzoekende houding aanleren en (waar
mogelijk) toepassen op maatschappelijk relevante thema's. Hierbij hanteren zij het principe
van “vrij onderzoek”: het streven naar kennis op basis van (eigen) ervaringen en rationele
argumenten, vrij van invloeden van levensbeschouwelijke, politieke, filosofische of
wetenschappelijke dogma's. Tegelijk leren studenten de maatschappelijke implicaties van
onderzoek in te schatten en aansluitend ethisch te oordelen en te beslissen. Hierdoor zijn zij
in staat een consequent onderzoekende en ethisch verantwoorde houding te ontwikkelen,
ongeacht het onderzoeksthema.
Dit opleidingsonderdeel draagt bij tot volgende opleidingsspecifieke leerdoelen:
-De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen heeft een brede fundamentele kennis en begrip van
2. ingenieurstechnische principes en de mogelijkheid om ze toe te passen om de belangrijkste
technische processen te analyseren en om nieuwe en opkomende technologieën te onderzoeken;
-De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen kan
5. ingenieurstechnische problemen definiëren, classificeren, formuleren en oplossen en de
beperkingen identificeren en is in staat om de taken te formuleren en af te bakenen teneinde deze
te onderwerpen aan een kritisch onderzoek en om de voorgestelde oplossingen voor hun
duurzaamheid en maatschappelijke relevantie te controleren;
6. de resultaten van de analyse en de modellering opvolgen, interpreteren en toepassen met het
doel om op gestage wijze verbeteringen te kunnen aanbrengen ;
10. op correcte wijze over de ontwerpresultaten rapporteren aan de hand van een technisch
verslag of via een paper;
gebruikmakend van hedendaagse communicatiemiddelen resultaten op een wetenschappelijk
verantwoorde wijze presenteren en verdedigen;
12. op een logische, abstracte en kritische wijze redeneren;
-De Bachelor in Ingenieurswetenschappen heeft
15. de draagwijdte van de ethische, sociale, ecologische en economische context van het werk
begrepen en streeft naar duurzame oplossingen voor de ingenieurstechnische problemen,
waaronder de veiligheidsaspecten;
18. de middelen verworven voor het verzamelen van kennis gericht naar het levenslang leren.
Cursusmateriaal
Deze nota's geven een samenvatting van de cursus. Het grootste deel van DEEL I van deze
cursus kan teruggevonden worden in GEO3, GEO4 en GEO5 en is toegankelijk via
http://www.unep.org/geo/geo3/english/overview/index.htm.
De grafieken zijn deels daaruit afkomstig. Ze zijn niet altijd even duidelijk zonder kleur. Je kan
de kleurenversie op canvas of op de website van geo 3, 4 of 5 bekijken. Naast deze tekst zijn
er verschillende presentaties via Canvas ter beschikking. Voor sommige onderdelen zal je deze
moeten raadplegen omdat de info in deze tekst ontbreekt of onvoldoende is.
4
Sommige onderwerpen in de cursus komen op verschillende plaatsen terug. Er zal eerst een
algemeen
overzicht
van
de
milieuproblemen
gegeven
worden,
met
beperkte
achtergrondinformatie. Daarna gaan we uitgebreider in op de hoofdthema's. Hierdoor ontstaat
een eerste overlap. De tweede overlap komt voort uit de verbondenheid van alle
milieuproblemen met elkaar. Het zal de aandachtige lezer duidelijk worden dat het dus
moeilijk is de zaken afzonderlijk te bekijken.
Daarnaast wordt af en toe iets herhaald, zei het een beetje anders geformuleerd. Ik hoop dat
sommige belangrijke zaken op die manier zullen blijven hangen.
NIET ALLES DAT JE MOET KENNEN VOOR HET EXAMEN STAAT IN DEZE TEKST. EEN DEEL IS
ENKEL TERUG TE VINDEN IN DE PRESENTATIES. DAT IS OOK NOG EENS AANGEGEVEN IN DE
TEKST.
Tekst in kaders is leuke achtergrondinformatie maar niet essentieel.
Veel plezier ermee!
Algemene inleiding
De gezondheid van de mens werd vroeger gemeten aan de hand van de levensverwachting
(kwantitatief gegeven). De kwaliteit deed er toen niet toe. Onder het mom van de welvaart en
technologische vooruitgang werd/wordt het leefmilieu danig verstoord. In die mate zelfs dat
niet enkel het leven van de ons omringende organismen in gevaar komt (soms bewust, zoals
uitroeien insecten, vb. malariamug) maar dat ook ons eigen voortbestaan bedreigd wordt.
De mens rekent op de technologie om zijn voortbestaan te verzekeren. Sommigen vragen zich
af of de technologie juist niet de ondergang van de mensheid zal betekenen. In het eerste
deel van de cursus zullen we de voornaamste en meest gekende leefmilieuproblemen
bespreken, met de nadruk op deze die nauw in verband staan met jullie verdere carrière.
Duurzaamheid is een veel gebruikte term. In deze cursus worden de verschillende luiken van
duurzaamheid (planet, people, profit/prosperity, participation) toegelicht.
Inhoud
De cursus bevat 3 luiken:
- Deel I: een overzicht van de milieuproblemen;
- Deel II: een inleiding tot de aanpak hiervan op verschillende niveaus (wereld tot lokaal);
- Deel III: het ethische aspect met inbegrip van de positieve of negatieve rol van de ingenieur
in het gebeuren.
5
• 0. Cursusmateriaal en examen ............................................................. 2
DEEL I Milieuproblemen en historische achtergrond ......................................................... 10
• Hoofdstuk I.1. Socio-economische data ............................................. 11
1.1 Doel ............................................................................................................... 11
1.2 Inleiding ......................................................................................................... 11
1.3 Menselijke ontwikkeling .................................................................................... 13
1.4 Energie (examen) ............................................................................................ 16
1.5 Ecologische voetafdruk (examen) ....................................................................... 17
1.6 Veranderingen sinds 1972 ................................................................................. 20
1.7 Europa ............................................................................................................ 21
Heb je het begrepen? ............................................................................. 23
Hoofdstuk I.2. Land ................................................................................. 24
2.1 Landbouw ....................................................................................................... 24
2.2 Degradatie ...................................................................................................... 25
2.2 Voedselpiramide .............................................................................................. 26
2.3 Verwoestijning ................................................................................................. 27
2.4 Invloed van klimaatswijziging ............................................................................ 27
2.5 Urbanisatie ...................................................................................................... 28
2.6 Chemisch afval ................................................................................................ 28
2.7 Maatregelen? ................................................................................................... 29
2.8 Tegenstrijdigheden in landgebruik ...................................................................... 30
2.9 Europa ............................................................................................................ 34
2.10 Poolgebieden ................................................................................................. 35
Heb je het begrepen? ............................................................................. 36
Hoofdstuk 3. Bossen ............................................................................... 37
3.1 Inleiding ......................................................................................................... 37
3.2 Functies van bossen ......................................................................................... 38
3.2 Biodiversiteit ................................................................................................... 38
3.4 Bosbeschadiging .............................................................................................. 39
3.5 Europa ............................................................................................................ 39
• Heb je het begrepen? ......................................................................... 41
• Hoofdstuk 4. Biodiversiteit ................................................................. 42
4.1 Inleiding ......................................................................................................... 42
4.2 Problemen ....................................................................................................... 43
Heb je het begrepen? ............................................................................. 47
6
Hoofdstuk I.5. Zoet water ....................................................................... 48
Vervuiling wordt geëxporteerd ................................................................................. 50
Europa ................................................................................................................. 52
Heb je het begrepen? ............................................................................. 54
Hoofdstuk I.6. Marine systemen............................................................. 55
6.1 inleiding .......................................................................................................... 55
6.2 Visvangst ........................................................................................................ 57
6.3 Habitat ........................................................................................................... 58
6.4 Europa ............................................................................................................ 60
Hoofdstuk I.7 Lucht en atmosfeer .......................................................... 62
7.1 Inleiding (uit GEO5, 2013)................................................................................. 62
7.2 Pollutie ........................................................................................................... 62
7.3 Gevolgen ........................................................................................................ 63
7.4 Politiek: principe van de vervuiler betaalt. ........................................................... 65
7.5 Stratosferische ozonlaag ................................................................................... 67
7.6 Broeikasgassen – Klimaatsverandering ................................................................ 68
(zeer belangrijk voor examen) ................................................................................. 68
Parijs 2015 ........................................................................................................... 75
Marrakech ............................................................................................................ 75
Katowice 2018 ...................................................................................................... 76
7.7 Europa: toestand luchtkwaliteit .......................................................................... 78
Uiteindelijk zal opwarming het halen .................................................................................. 82
Voorbije winters passen in patroon .................................................................................... 82
7.8 Noord-Amerika en Poolstreken ........................................................................... 83
7.9 Lange afstandstransport polluenten .................................................................... 84
Heb je het begrepen? ............................................................................. 86
Hoofdstuk I.8 Stedelijke gebieden .......................................................... 87
Heb je het begrepen? ............................................................................. 90
Hoofdstuk I.9 Rampen ............................................................................ 91
9.1 Natuurlijke rampen ........................................................................................... 91
9.2 Menselijk geïnduceerde rampen ......................................................................... 94
Heb je het begrepen? ............................................................................. 97
Hoofdstuk I.10 Kwetsbaarheid ............................................................... 98
Heb je het begrepen? ........................................................................... 103
Hoofdstuk I.11 Lessen voor de toekomst ............................................. 104
DEEL II Internationale en nationale politiek en wetgeving ............................................... 107
7
• Hoofdstuk II.1 Internationale politiek (lezen) ................................... 108
1.1 Periode 1970-1980 ......................................................................................... 108
1.2 Periode 1980-1990 en duurzame ontwikkeling ................................................... 110
1.3 Periode 1990 – 2000 : implementatie van duurzame ontwikkeling ........................ 111
Hoofdstuk II.2 België en Vlaanderen .................................................... 113
Hoofdstuk II.3 Vlarem ........................................................................... 114
3.1 vergunning .................................................................................................... 114
3.2 Historiek ....................................................................................................... 114
3.3 Vlarem I ....................................................................................................... 114
Indeling in klassen volgens vlarem I ....................................................................... 115
3.4 Vlarem II ...................................................................................................... 116
3.5 Vlarem III ..................................................................................................... 117
3.6 Afvalstoffendecreet ......................................................................................... 117
3.7 Bodemsaneringsdecreet .................................................................................. 117
- BBT: best beschikbare technologie. In Vlaanderen onderzoekt het VITO (Vlaams
Instituut voor technologisch onderzoek) welke technologie best geschikt is voor productie.
......................................................................................................................... 118
Heb je het begrepen? ........................................................................... 119
Hoofdstuk II.4 Ruimtelijke ordening in Vlaanderen .............................. 120
Hoofdstuk II.5 Duurzame ontwikkeling ................................................ 121
5.1 In België ....................................................................................................... 121
2019: cruciale oplossingen voor milieu en klimaat door Bond Beter Leefmilieu ................... 123
Betaalbaar .......................................................................................................... 124
Haalbaar ............................................................................................................ 125
Aantrekkelijk ....................................................................................................... 125
5.2 Ecopunten en eco-efficiëntie ............................................................................ 125
Heb je het begrepen? ........................................................................... 128
Hoofdstuk II.6. Reach en CLP (zie presentatie!!!) ................................. 129
Heb je het begrepen? ........................................................................... 135
DEEL III Technologische antwoorden en ethische aspecten ............................................. 136
Hoofdstuk III.1. Het energievraagstuk .................................................. 137
III.1.1 Potentieel van Hernieuwbare Energie (HEN) .................................................. 137
Hoofdstuk III.2. Alternatieve energiedragers? ...................................... 152
2.1 Waterstof ...................................................................................................... 152
2.2 Alternatieve brandstoffen ................................................................................ 154
8
Heb je het begrepen (hoofdstukken III.1 en III.2)? ............................... 155
Hoofdstuk III.3. Duurzaam bouwen ...................................................... 156
Principes van duurzaam bouwen (examen) .............................................................. 156
Lage energie en passief woning ............................................................................. 156
Het ontwerp ........................................................................................................ 158
Materiaalgebruik: Materiaalprestatie gebouwen ........................................................ 159
Duurzame technieken ........................................................................................... 160
Wetgeving .......................................................................................................... 160
Heb je het begrepen? ........................................................................... 161
Hoofdstuk III.4. Dammen: ethisch verantwoord?................................. 162
Hoofdstuk III.5. Kernenergie ................................................................. 165
Hoofdstuk III.6. Circulaire economie .................................................... 187
9
DEEL I Milieuproblemen en historische
achtergrond
10
•
Hoofdstuk I.1. Socio-economische data
1.1 Doel
Met dit hoofdstuk krijg je een idee over het ontstaan van de milieubeweging en het
bewust worden van het belang van een gezond leefmilieu. Je zal inzien dat de druk op
ons milieu samenhangt met de bevolkingsgroei en onze leefwijze. Om dit te
visualiseren wordt het begrip ‘ecologische voetafdruk’ ingevoerd.
1.2 Inleiding
Ons verhaal begint rond 1960. Milieuactivisten nemen het niet langer dat er meer en meer
vervuiling optreedt en laten voor het eerst van zich horen. Ze kaartten allerlei milieuproblemen aan.
Carson beschreef in 1962 voor het eerst de milieuproblematiek in het boek Silent Spring. Onder
impuls van dit boek, versterkt door andere milieuproblemen zoals de vissterfte in de Zweedse
meren als gevolg van lange afstandstransport van chemicaliën en meer bepaald zure regen, werd in
1969 in de VS voor het eerst een 'State of the Environment' (SOE) opgemaakt.
Intro van het boek ‘silent spring’
THERE WAS ONCE a town in the heart of America where all life seemed to live in harmony with
its surroundings. The town lay in the midst of a checkerboard of prosperous farms, with fields of
grain and hillsides of orchards where, in spring, white clouds of bloom drifted above the green
fields. In autumn, oak and maple and birch set up a blaze of color that flamed and flickered across a
backdrop of pines. Then foxes barked in the hills and deer silently crossed the fields, half hidden in
the mists of the fall mornings. Along the roads, laurel, viburnum and alder, great ferns and
wildflowers delighted the traveler’s eye through much of the year. Even in winter the roadsides
were places of beauty, where countless birds came to feed on the berries and on the seed heads of
the dried weeds rising above the snow. The count ryside was, in fact, famous for the abundance and
variety of its bird life, and when the flood of migrants was pouring through in spring and fall
people traveled from great distances to observe them. Others came to fish the streams, which
flowed clear and cold out of the hills and contained shady pools where trout lay. So it had been
from the days many years ago when the first settlers raised their houses, sank their wells, and built
their barns.
Then a strange blight crept over the area and everything began to change. Some evil spell had
settled on the community: mysterious maladies swept the flocks of chickens; the cattle and sheep
sickened and died. Everywhere was a shadow of death. The farmers spoke of much illness among
their families. In the town the doctors had become more and more puzzled by new kinds of
sickness appearing among their patients. There had been several sudden and unexplained deaths,
not only among adults but even among children, who would be stricken suddenly while at play and
die within a few hours.
11
There was a strange stillness. The birds, for example—where had they gone? Many people spoke
of them, puzzled and disturbed. The feeding stations in the backyards were deserted. The few birds
seen anywhere were moribund; they trembled violently and could not fly. It was a spring without
voices. On the mornings that had once throbbed with the dawn chorus of robins, catbirds, doves,
jays, wrens, and scores of other bird voices there was now no sound; only silence lay over the fields
and woods and marsh.
On the farms the hens brooded, but no chicks hatched. The farmers complained that they were
unable to raise any pigs—the litters were small and the young survived only a few days. The apple
trees were coming into bloom but no bees droned among the blossoms, so there was no pollination
and there would be no fruit.
The roadsides, once so attractive, were now lined with browned and withered vegetation as though
swept by fire. These, too, were silent, deserted by all living things. Even the streams were now
lifeless. Anglers no longer visited them, for all the fish had died.
In the gutters under the eaves and between the shingles of the roofs, a white granular powder still
showed a few patches; some weeks before it had fallen like snow upon the roofs and the lawns, the
fields and streams.
No witchcraft, no enemy action had silenced the rebirth of new life in this stricken world. The
people had done it themselves.
Hieruit volgde actie op politiek vlak nl. de 'National Environmental Policy Action' (NEPA). Het
besef dat er iets misging met ons leefmilieu werd zo omgezet naar de eerste politieke beslissingen
voor een verbetering (of behoud) van ons leefmilieu.
De aanpak van de VS stond model voor de eerste globale 'Conference on Human Environment',
georganiseerd door de verenigde naties en gehouden in 1972 te Stockholm.
Het nadeel van de toenmalige aanpak is dat die te lineair was zodat geen complexe verbanden
konden gelegd worden. Sindsdien is men geëvolueerd van die lineaire aanpak naar een aanpak
waarbij verbanden gezocht worden tussen de oorzaken (causes) en de gevolgen voor het leefmilieu
(environmental outcome). Op basis daarvan worden acties ondernomen. Een belangrijk onderdeel
van die acties is het monitoren van diverse aspecten van het leefmilieu.
Toeval of niet, maar in 1972 vond ook de lancering van de satelliet Landsat plaats. Deze satelliet
nam beelden op van heel de aarde. Deze beelden laten toe om de toestand van de aarde vanuit dat
standpunt te volgen, want meten is weten.
Datzelfde jaar werd ook het 'United Nations Environment Programme' (UNEP) opgemaakt en
verscheen het boek 'limits to growth' van de Club van Rome. Een jaar later is CITES een feit
(Convention on International Trade in Endangered Species of wild fauna and flora), sterven
miljoenen mensen de hongerdood in de Sahel en breekt de eerste oliecrisis uit.
In GEO-5 wordt de leefmilieuproblematiek benaderd vanuit 2 ‘drivers’: de polulatie(groei) en de
economische ontwikkeling. Beide hebben een enorme invloed op elkaar en er bestaan zeer
ingewikkelde verbanden. Zo leidt de bevolkingsgroei tot een toename van het landgebruik met
roofbouw als gevolg maar ook de economische ontwikkeling zet druk op het landgebruik.
Anderzijds zorgt de economische ontwikkeling nog steeds voor toenemende milieuhinder en onder
12
andere afname van de productiviteit van het land zodat het resterende landoppervlak nog meer
onder druk komt. In dit eerste hoofdstuk zullen we wat dieper ingaan op de bevolking en de
economie. Twee belangrijke vragen hierbij zijn
-wat is de schaal (kwantiteit)?
-wat is de intensiteit (kwaliteit)?
1.3 Menselijke ontwikkeling
Figuur 1 Vooruitgang in menselijke ontwikkeling
Een overzicht van de menselijke ontwikkeling wordt gegeven in Figuur 1. Hoewel de gegevens
maar tot het jaar 2000 gaan zijn de trends nog altijd dezelfde.
Zoals uit bovenstaande grafiek blijkt stijgt het inkomen, de levensduur en de ontwikkeling continu
na WOII MAAR er is nog veel armoede (ook in westerse landen). 20% van de bevolking verdient
minder dan 1$/dag, 50% minder dan 2$/dag. Zo kunnen wij goedkope jeansbroeken kopen die in
Bangladesh gemaakt worden door mensen die ongeveer 1$ per dag verdienen, 12 uur per dag
werken, 7 dagen per week en uiteraard zonder contract of werkzekerheid.
Het onderwijs verbetert, er zijn 'slechts' 854.106 analfabeten. Dit heeft een daling van de
bevolkingsgroei tot gevolg van 2,3% in 1970 naar 1,3% in 2000 en 1,2 in 2017 (zie grafiek 2).
Men weet nl. al lang dat onderwijs (vooral voor vrouwen) het aantal kinderen beperkt. Zoals verder
in de cursus zal blijken is de bevolkingsexplosie mee oorzaak van veel milieuproblemen.
kwantiteit en groei
9
Er wordt geschat dat de wereldbevolking in 2050 9,8.10 zal bedragen, maar de schattingen
variëren nogal en hangen van veel factoren af zoals de menselijke ontwikkeling, rampen, etc.
In 2011 bereikten we de kaap van 7 miljard mensen (Figuur 2).
13
Figuur 2 Wereld bevolking en demografische gegevens per regio
14
De beste manier om de bevolking trager te laten groeien is educatie en het ter beschikking
stellen van contraceptiva. In 2012 waren ongeveer 40% van de zwangerschappen ongewenst.
Het is ook onvoorstelbaar dat in redelijk ontwikkelde landen zoals Egypte volwassen vrouwen
niet weten hoe kindjes gemaakt worden.
Economische ontwikkeling
Figuur 3 BNP (Gross domestic product)- koopkracht per persoon, variatie tussen 1987 en 2004
De economische ontwikkeling (gemeten volgens het BNP, wat natuurlijk niet alles in rekening
brengt, zie Figuur 3) bedroeg 14.1012 $ in 1970 en verdubbelde naar 30.1012 in 1999 om
tegen 2010-2011 nogmaals te verdubbelen.
Het belangrijkste dat hierin ontbreekt is het leefmilieu (goederen en diensten). Je betaalt
namelijk niets voor de zuurstof die door de planten gemaakt wordt, het regenwater, de
aardolie die je oppompt enz. Men heeft schattingen gemaakt van de kostprijs om die
natuurlijke hulpgoederen aan te maken en daaruit blijkt dat totale kostprijs vergelijkbaar is
met het BNP. Dat wil dus zeggen: een verdubbeling van de kostprijs moest de natuur dit niet
voor ons maken. We gebruiken per jaar ongeveer 60 miljard ton ruwe materialen. Dat is
vergelijkbaar met de totale hoeveelheid biomassa die de aarde per jaar produceert.
Uit een rapport "The Slum Challenge" van de VN-organisatie Habitat blijkt het volgende voor
de top 1 miljard armsten der aarde:
-Wereldwijd sterven er elke dag opnieuw 24.000 mensen ten gevolge van chronische en
voortdurende ondervoeding.
-Elk jaar sterven er zo’n 7.000.000 kinderen aan ondervoeding; elke 3 à 4 seconden sterft er
iemand in de wereld aan honger.
-Tussen 750 miljoen en 1 miljard mensen leven in zodanige armoede dat ze niet in staat zijn
voldoende voedsel te verkrijgen om in hun dagelijkse behoefte te voorzien.
-54 landen zijn nu armer dan in 1990, in 34 landen is de levensverwachting achteruit gegaan.
-In 21 landen nam de honger toe en in 14 landen steeg de kindersterfte.
15
-In 12 landen gaan vandaag minder kinderen naar de lagere school dan tien jaar geleden.
-Eén miljard mensen, 32% van de stedelijke bevolking, woont in een krottenwijk.
-Dat aantal zal tegen 2030 waarschijnlijk verdubbelen, omwille van de groeiende sociale
ongelijkheid.
(http://www.unhabitat.org/pmss/listItemDetails.aspx?publicationID=1156 dateert van 2003).
1.4 Energie (examen)
Het energieverbruik per persoon bleef de laatste jaren ongeveer constant maar er zijn grote
verschillen in de wereld.
Bijvoorbeeld het elektriciteitsverbruik varieert tussen ongeveer 8 MWh/pers/j in de VS tot 0.08
MWh/pers/j in sommige landen van Afrika en Azië (Figuur 4). In veel dorpen is zelfs nog geen
elektriciteit beschikbaar. Het totale energieverbruik bedroeg in 2000 meer dan 4 miljard ton
olie equivalent en blijft stijgen vooral in China en India.
16
Figuur 4 Energieverbruik, per persoon en globaal
Personenwagens staan in voor ongeveer 15% van het totale energieverbruik. Aangezien een
steeds groter deel van de wereldbevolking zich een auto kan aanschaffen zorgt dit voor grote
problemen. De Chinezen ruilen meer en meer hun fiets in voor de auto. Ondertussen beseffen
ze dat daardoor de gemiddelde snelheid in de stad daalt. Er zijn daar dan ook reusachtige
files, bezoedelde lucht enz (denk aan de olympische spelen in Shangai: fabrieken moesten
gedurende de spelen hun productie stilleggen om de luchtvervuiling te beperken). Alle
transport samen verbruikt zo’n 70 à 80% van de aardolieproductie.
De olieprijs is na 2005 zowat verdubbeld omwille van de oorlog in Irak. Na een kleine daling
en ondanks de crisis die in 2008 begon steeg de prijs van olie naar ongekende hoogtes. Deze
aanhoudende trend deed het brandstofverbruik minder snel stijgen en betekende wind in de
zeilen voor alternatieve energiebronnen. Eind 2014 daalde de prijs van ruwe aardolie echter
weer ver onder 100$/vat. Het energieverbruik heeft een enorme impact op het leefmilieu, o.a.
via de atmosfeer (uitstoot, zie verder), ontbossing, olie en nucleaire rampen, afval,... Dit zal
in de desbetreffende puntjes verder uitgediept worden.
1.5 Ecologische voetafdruk (examen)
De menselijke ontwikkeling heeft echter een nadelig effect op ons leefmilieu. Om een idee te
krijgen van die impact bedachten 2 onderzoekers een manier om onze impact om te zetten naar een
oppervlak: de ecologische voetafdruk. De ecologische voetafdruk geeft een beeld van de
oppervlakte die elke persoon nodig heeft om in zijn behoeften (afhankelijk van zijn/haar
levenswijze) te voldoen. De ecologische voetafdruk kan eenvoudig bij benadering berekend
worden. De methode werd op punt gesteld door twee Canadese onderzoekers (W. Rees en M.
Wackernagel, university of British Colombia). Zie Figuur 5 en Figuur 6.
17
Figuur 5 ecologische voetafruk per regio.
18
De cijfers zijn intussen wat veranderd, zie Figuur 6. In Belgie zaten we ook rond 5-6 ha per
persoon maar de laatste jaren is dat gestegen tot 8ha in 2019 (5de slokkop van de wereld,
samen met de US, bron https://www.worldatlas.com/articles/countries-with-the-largestecological-footprints.html).
Figuur 6 ecologische voetafdruk en biocapaciteit (2003)
Voor alles wat we verbruiken aan energie, voedsel, gebruiksvoorwerpen,... kunnen we
berekenen hoeveel hectaren land er nodig is om dat voort te brengen of te verwerken,
inclusief het verwerken van het afval. We onderscheiden landbouwgrond, bebouwde grond
(wegen, huizen en industrie), visgronden, natuur (biodiversiteit) en energiegrond. De woeste
gronden (bergketens, woestijnen) zijn niet bruikbaar en worden dus niet meegeteld in de
berekening.
Met 7 miljard mensen beschikten we elk over 1,83 ha land en visgrond
(woestijnen en bergketens niet inbegrepen). Daarvan zou zo'n 12% voor natuur (behoud
biodiversiteit) moeten gereserveerd worden. Dit is een voorstel van de VN.
Merk op dat een Amerikaan ongeveer 9 ha nodig had tegenover minder dan 5 voor een
gemiddelde Europeaan zoals je in grafiek 5 kan zien. In 2013-2014 zijn de cijfers weer wat
gewijzigd: de VS gaat erop achteruit wegens de aanhoudende financiële crisis (of is dat
vooruit als ze minder belastend zijn?), Europa gaat vooruit met België op kop. In België
hebben we echter maar 0,3ha per persoon beschikbaar, hetgeen direct onze afhankelijkheid
van het buitenland illustreert. In grafiek 5b kan je zien welke regio's een overschot hebben
aan ruimte en welke regio's een tekort hebben. De biocapaciteit geeft op de X-as namelijk aan
welke oppervlakte er ter beschikking is in die regio per persoon. Zo zie je dat in Afrika er nog
wat ruimte is, in Azië is er al een overbevolking evenals in Europa (EU). Er is echter een klein
19
overschot in het niet-EU Europa. Latijns Amerkia heeft ook nog overschot maar Noord
Amerika verbruikt veel meer dan het aankan. Deze cijfers zijn natuurlijk gebaseerd op de
ecologische voetafdruk van de regio en het is duidelijk dat die voetafdrukken enorm
verschillen. De reden dat bijvoorbeeld niet-EU Europa een overschot heeft is dat hun
ecologische voetafdruk kleiner is dan die van de EU. De voetafdruk van de Afrikanen is de
kleinste waardoor ze natuurlijk een overschot hebben.
In zijn boek 'our ecological footprint' doet M. Wackernagel volgende uitspraak die tot
nadenken stemt: “de ironie wil dat juist de economische winsten uit technologische
ontwikkelingen en efficiëntere werkwijzen het gebruik van natuurlijke hulpbronnen doen
toenemen. In plaats van natuurlijke hulpbronnen te sparen en onze voetafdruk te verkleinen
gaan we juist meer consumeren. In een duurzame economie moeten we ons de vraag stellen
'kunnen we ons een kostenbesparende omgang met energie wel veroorloven?' Het antwoord is
JA maar alleen wanneer winst uit efficiëntie uit de economische kringloop wordt gehaald.
Ideaal zou zijn als we die efficiëntiewinsten investeren in het herstel van ons natuurlijk
kapitaal.”
Opdracht: bereken je eigen ecologische voetafdruk: zie bijvoorbeeld website http://ecofoot.org/ en
voor meer info: http://www.footprintnetwork.org/ . Op PointCarré vindt je nog andere interessante
links. Waarom zijn de voetafrdukken die je volgens verschillende websites berekent niet dezelfde?
Hoe groot zou de fout zijn hierop?
1.6 Veranderingen sinds 1972
Zowel op internationaal als op nationaal vlak zijn er sinds 1972 grote veranderingen gebeurd.
De technologische ontwikkelingen zijn niet meer op te sommen. Ook op politiek vlak is de
wereld dooreen geschud. Onder andere de dekolonisatie van Afrika, einde van de apartheid,
neerhalen van het ijzeren gordijn, reünie van Duitsland en het uiteenvallen van de Sovjet Unie
(en andere landen). In 2002 telden de Verenigde Naties 190 lidstaten. Democratie en
transparantie van het bestuur worden ondertussen overal nagestreefd (tenminste op papier).
Militaire en andere dictaturen kwamen tot een einde. In 2011 (de Arabische lente) is er terug
zo'n golf van omverwerpen van dictaturen geweest. Groene partijen ontstonden na 1972 en
milieu werd een thema van bijna elke partij. Niet gouvernementele organisaties organiseren
zich beter en spelen vandaag belangrijke rollen in beslissingen.
De 'Commission to Study the Organisation of Peace' schreef in 1972:
“It is only through the deep concern, information and knowledge, commitment and action of the
people of the world that environmental problems can be answered. Laws and institutions are not
enough. The will of the people must be powerful enough, insistent enough, to bring about the truly
good life for all mankind”
20
1.7 Europa
De menselijke ontwikkeling in Europa is globaal gestegen maar na de val van het socialisme in
Oost-Europa plaatselijk gedaald. Veel mensen daar leven nu nog -30 jaar later- onder de
armoedegrens terwijl de gratis medische verzorging die ze vroeger genoten niet meer bestaat.
In Moldavië, Roemenië, Oekraïne leeft 50% van de bevolking beneden de armoedegrens. In de EU
is dit 17% (uitzonderingen Finland, Zweden).
De levensverwachting stijgt globaal genomen maar daalde in Oekraïne, ...
En er is een toename van misdaad in heel Europa.
De bevolking stijgt bijna niet veel meer. Sinds '72 kwamen er 'slechts' 100.106 mensen bij.
Er zijn echter wel bevolkingsverschuivingen. In België groeit de bevolking enkel omdat er
inwijkelingen zijn. Het gemiddeld aantal kinderen is 1.4 kinderen per vrouw terwijl met een
verhouding van 2.1 de populatie stabiel zou blijven. Het grootste gevolg en tegelijk probleem bij de
bevolking is de omkerende piramide. De bevolking vergrijst en het klassieke economische en
sociale systeem dat erop gebaseerd is dat veel jongeren voor enkele ouderen werken is niet langer
houdbaar, en zeker niet combineerbaar met een stijgende levensstandaard en steeds maar meer
technologie om het leven te rekken.
Economische ontwikkeling:
De eenmaking van de munt (oorsprong van de euro) is gestart in 1979 en de euro werd op 1/1/2002
in gebruik genomen. De eenmaking van de Europese markt en het openstellen van de grenzen
volgde in 1993.
West Europa
gemiddeld
Centraal
Oost europa
Figuur 7 Bruto nationaal product per sub-regio van Europa
21
De euro doet het thans erg goed op de markt t.o.v. de dollar ondanks alle problemen na de
bankencrisis. Het BNP stijgt (Figuur 7), maar in Oost-Europa zagen we in sommige landen een
daling na de val van het socialisme.
Het energiegebruik is gestabiliseerd voor wat betreft fossiele brandstof.
Wetenschap en technologie:
Europa hoort nog steeds tot de leiders van ontwikkeling en gebruik van wetenschap en technologie.
We hebben veel centra van technologie en innovatie. Finland en Zweden zijn de koplopers. Europa
is goed voor bijna 30% van het wereldbudget in R&D, Azië heeft een zware inhaal beweging
gedaan en is nu koploper. In de VS is het budget door de financiële crisis van 2008 drastisch
teruggeschroefd. België doet momenteel nog steeds een inhaal manoeuvre.
Ook op gebied van milieu is Europa bezig met verschillende onderzoeksprogramma’s. De Envisat
bijvoorbeeld werd gelanceerd in 2002. Dit is een gezamenlijk initiatief van Europa en Canada om
data over land, oceaan, ijskappen en atmosfeer te verzamelen.
22
Heb je het begrepen?
-wat waren de aanleidingen voor het ontstaan van de milieubewegingen?
-stijgt het totale energieverbruik nog? Stijgt het energieverbruik per capita?
-Is de ecologische voetafdruk van de totale wereldbevolking groter of kleiner dan de biocapaciteit?
-hoe beschrijf je ‘visgrond’ en ‘energiegrond’ in het kader van de ecologische voetafdruk?
-hoe komt het dat als je je ecologische voetafdruk bepaalt via 2 verschillende websites, je niet
steeds hetzelfde getal bekomt?
- Hoe kan het dat de oppervlakte die we nodig hebben om te leven (onze ecologische voetafdruk)
groter is dan de beschikbare oppervlakte? Hoe groot zou de fout zijn?
- Hoeveel bedraagt de ecologische voetafdruk van de gemiddelde Belg?
- over welke facetten van duurzaamheid gaat dit hoofdstuk (people, planet, profit, participation). De
definitie van duurzaamheid wordt pas in het tweede deel van de cursus gegeven, dus moet je dat
eerst studeren voor je deze vraag kan beantwoorden.
-wat bedoelen we met ‘ton olie equivalent’?
De problemen die veroorzaakt worden door onze levenswijze worden samengevat in deze video:
https://www.youtube.com/watch?v=9GorqroigqM
23
Hoofdstuk I.2. Land
Het land beslaat ongeveer 1/3de van de oppervlakte van de aarde, of 140.106 km2. Het
aardoppervlak omvat de bodem (ook ondergronds), de bodembedekking en het landschap. Het
land wordt gebruikt of in beslag genomen door landbouw, menselijke leefomgeving (steden,
wegen, industrie, recreatie), stortplaatsen, grondstoffenwinning, ecosystemen.
2.1 Landbouw
Sinds 1972 moeten zowat 4 miljard meer mensen
gevoed worden. Er kwamen bijna 1 miljard mensen
bij de afgelopen 10 jaar. De bevolkingsgroei
oversteeg in de periode '85 – '95 de groeiende
voedselproductie. De evolutie van de bebouwde
oppervlakte is in de grafiek weergegeven.
Jaarlijkse productie (2004)
in megatonnen van wikipedia
Landbouwproduct
Zowat elke vierkante meter is ondertussen in gebruik en
de 'winst ' aan landbouwoppervlakte gaat ten koste van Suikerriet
bos (of in mindere mate inpoldering).
Maïs
Het gebruik van het land in de landbouw is ook
gewijzigd door de toenemende vleesconsumptie, Tarwe
gebruik van natuurlijke vezels en productie van
Rijst
biobrandstof (vooral de laatste jaren). Ongeveer 3,3
miljard ha is wereldwijd in gebruik voor begrazing en Aardappelen
1,5 miljard hectare voor gewassen (mais, graan,
Suikerbieten
rijst,…). Besef ook dat de diversiteit van ons voedsel
zeer beperkt is (zie tabel hiernaast). Ongeveer 83% van Sojabonen
de landbouwgrond wordt gebruikt voor vlees en
zuivelproductie terwijl die slechts 18% van de calorieën Cassave
en 37% van de eiwitten leveren (in 2017). De veestapel Gierst
zorgt ook voor milieuvervuiling.
In Afrika en Latijns-Amerika zou de landbouw nog Zoete aardappelen
geïntensifieerd kunnen worden. Daarvoor moeten meer Tomaten
machines, meststoffen, pesticiden en irrigatiewater
ingezet worden. De gevolgen hiervan zijn: de structuur Watermeloenen
van de grond wijzigt, erosie neemt toe, chemische
Katoen
pollutie van grond en grondwater, de flux van
broeikasgassen wijzigt, habitat van bepaalde planten Bananen
dieren verdwijnt… Dus landbouwopbrengst die stijgt
heeft een ecologische kost. Het opdrijven van de productiviteit kan ook leiden tot
(zie verder).
24
Productie
1.324
721
627
606
328
249
204
203
154
127
120
95
72
71
landdegradatie
2.2 Degradatie
Het land wordt in belangrijke mate bedreigd door degradatie. Verdrogen, verzuren en vermesten
zijn ook in België gekende problemen. Het gebruik van (kunst)meststof neemt jaarlijks nog toe met
3,5%. Het landbouwoppervlak wordt in Figuur 8 weergegeven.
De subsidiëringpolitiek bevordert nog steeds het meststof- en pesticidengebruik.
Azië
Europa
N-Amerika
Afrika
L-amerika
W-Azië
Figuur 8 landbouwoppervlakte
Er zou nog een belangrijke stock van 'ongewenste' (giftige) pesticiden opgeslagen liggen die 'het
noorden' dumpt of graag zou dumpen in 'het zuiden'.
Irrigatie van gronden leidt ook dikwijls tot problemen. De irrigatie wordt vaak slecht toegepast
waardoor de gronden verzieken, verzilten en dus na enkele jaren terug in onbruik geraken.
Hierdoor verkleint het landbouwareaal, in tegenstelling tot wat men beoogt.
Ook wetlands kunnen gedegradeerd worden. Aan de Mississipi had men grote stukken land
gedraineerd om landbouwgrond te maken, dammen aangelegd enz. Vooral de delta aan de kust
werd artificieel ingericht om stormvloeden tegen te houden. Hierdoor verdwijnt echter ook het
leefgebied van veel organismen en de natuurlijke bescherming tegen stormen. In 2005, passeerden
Katrina en Rita (stormen) en vernielden zeer veel infrastructuur. Het werd duidelijk dat de schade
veel kleiner had geweest moesten de natuurlijke barriéres nog bestaan hebben. De staat Louisiana
spendeert sindsdien 37% van de inkomsten van nieuwe olieprojecten aan de bescherming van de
kustgebieden en de verwachting is dat elke geïnvesteerde dollar ongeveer 4 keer zal terugverdiend
worden door vermeden schade.
25
Payment for ecosystem service (PES) begint zijn intrede te doen: in plaats van klassieke
bescherming of vernietiging van ecosystemen is het de bedoeling de ‘diensten’ van de ecosytemen
te verkopen voor duurzaam gebruik. Met de inkomsten kan de bescherming van het ecosysteem
gewaarborgd worden. Concreet worden bijvoorbeeld landbouwers betaald om slechts 1 keer per
jaar te hooien om de broedvogels toe te laten hun jongen groot te brengen voor er gehooid wordt.
De landbouwers verliezen dus inkomsten door slechts 1 keer te hooien maar ze besparen ook omdat
ze dat werk minder moeten doen. Het verlies wordt gecompenseerd door een ‘susbsidie’. Andere
voorbeelden
hiervan
kan
je
vinden
op
http://en.wikipedia.org/wiki/Payment_for_ecosystem_services.
Degradatie in miljoenen ha:
ontbossing
580
overbegrazing
680
brandhout
137
rooflandbouw
550
industrie, bebouwing 20
(hout, landbouw)
(20% van het grasland is reeds vernield, vooral in Afrika en Azië)
(belangrijkste brandstof in ontwikkelingslanden)
(erosie en verzilting)
(ten koste van natuur , landbouw, mijnbouw,...)
In totaal is zo al 2000 van de 14000 miljoen ha om zeep, dit is 14% van het land, een oppervlakte
groter dan VS en Mexico samen. Als men rekening houdt met gebergten en woestijnen betekent dit
echter 23% van de bruikbare bodem.
Watererosie neemt 56% voor zijn rekening, gevolgd door winderosie (28%) en tenslotte chemische
en fysische degradatie.
Het 'global terestial observation system' moet de evolutie van de degradatie monitoren, want vaak
zijn de cijfers schaars en weinig betrouwbaar.
De gevolgen hiervan zijn dat het land zijn bufferende werking verliest. Vooral bos buffert
temperatuur en regelt de waterhuishouding. Het bos speelt ook een belangrijke rol in de bestrijding
van de pollutie door retentie in de bodem. De rol van waterhuishouding en stikstofcyclus (zie
verder) gaat verloren. In de tropen gaat met het regenwoud ook de regen verloren. Heraanplanten
zorgt ervoor dat na enkele jaren de regen terugkomt. Biodiversiteitverlies is een ander zeer
belangrijk gevolg van degradatie.
2.2 Voedselpiramide
Om te begrijpen waarom we voor de productie van vlees veel meer landbouwoppervlakte nodig
hebben dan voor de productie van groenten, hierbij een tussendoortje over de voedselpiramide. Om
te leven hebben alle levende wezens energie nodig. De meeste wezens halen die energie
rechtsreeks of onrechtstreeks uit de zon. De energie (zonlicht) wordt door energieproducenten
(planten) vastgelegd via fotosynthese in voornamelijk suikers. Deze vinden we terug in
bijvoorbeeld aardappelen, mais,...onder de vorm van zetmeel (osmose!). De planten worden door
herbivoren genuttigd die op hun beurt het voedsel zijn voor carnivoren.
26
Op 4 ha kunnen we zo 63 Tcal zonlicht opvangen op 1 jaar dat omgezet wordt naar 14,9 Gcal
luzerne of 8 ton plantenmateriaal (een energetisch rendement van minder dan 0.1%). Als we dit
gebruiken om een kalf te voeden kunnen we 1,19 Gcal kalfsvlees produceren of 1 ton. Na
menselijke consumptie wordt dit omgezet in 8,3 Mcal menselijk weefsel of 47 kg.
Je merkt dus dat er bij elke stap meer dan een factor 10 of meer aan energie verloren gaat. Zo kan
je begrijpen dat onze op vlees gebaseerde eetcultuur mee verantwoordelijk is voor een grote
ecologische voetafdruk en voor de landdegradatie.
Bovendien is vleesconsumptie mee verantwoordelijk voor de uitstoot van broeikas gassen,
bijvoorbeeld door de uitstoot van methaan door herkauwers, maar ook door de koelinstallaties die
nodig zijn voor de bewaring enz.
Bij de primaire voedselproductie is het ook van belang in te zien dat de hoeveelheid geproduceerd
voedsel sterk afhangt van het biotoop. Woestijnen produceren minder dan 1,25 ton/ha/jaar;
grasland, diepe meren, bergwouden, minder goede landbouwgebieden tussen 1,25 en 7,25
ton/ha/jaar; vochtige graslanden, wouden, landbouwgebieden, ondiepe meren tussen 7,25 en 25
ton/ha/jaar; estuaria, bronnen, koraalriffen, alluviale vlakten 25 tot 62 ton/ha/jaar, kustwater tussen
1,25 en 7,25 ton/ha/jaar en oceanen minder dan 2,5 ton/ha/jaar.
2.3 Verwoestijning
Laat ons wat dieper ingaan op enkele vormen van landdegradatie.
Verwoestijning ontstaat door verschillende oorzaken. De belangrijkste oorzaak is roofbouw op
landbouwgrond of bossen. Het verdwijnen van de plantenlaag heeft als gevolg dat de
vruchtbare bodem kan wegspoelen met de regen waardoor enkel de onderliggende
onvruchtbare aarde achterblijft. Andere redenen, minder belangrijk in omvang, zijn uiteraard
fysische (vb afschrapen) of chemische (vb pesticiden, olievelden ontstaan door lekken,...)
aantasting. Verwoestijning is vooral een probleem van tropische en droge gebieden, maar ook
in Spanje, Portugal,... heeft men hier enorm mee te kampen.
De verwoestijning zou moeten tegengegaan worden door de 'UN convention to Combat
Desertification'. Dit is een poging om verwoestijning tegen te gaan in aride, semi-aride en
droge subhumide streken. Het verwoestijningproces is echter nog steeds slecht begrepen en
de nationale acties missen vaak nog hun doel.
Het betrokken land oppervlak is zo groot dat geschat wordt dat tussen 1/3de en 1/6de van de
wereldbevolking er onder lijdt.
Van de 'drylands' is al 70% gedegradeerd (bestaande
woestijnen niet inbegrepen). Een bijkomend probleem is de internationalisering. Gronden in
het zuiden worden uitgeput ten behoeve van het rijke noorden. De lokale overheden zijn daar
niet tegen opgewassen en worden vaak nog onder druk gezet (o.a. door de Wereldbank) om
zich verder te laten uitbuiten.
2.4 Invloed van klimaatswijziging
De klimaatswijziging zal in het hoofdstuk 'lucht' in detail besproken worden.
gewoon enkele gevolgen aan.
27
Hier halen we
De bodem en vegetatie houden veel koolstof vast, o.a. Onder de vorm van cellulose.
Degradatie doet dit vrijkomen, maar herbebossing doet degradatie tegengaan en zet tegelijk
koolstof vast.
De gevolgen van de klimaatswijziging wordt hierna besproken per continent.
Afrika: minder graanoogst, meer verwoestijning, groot verlies aan biodiversiteit waardoor minder
toerisme.
Azië en Pacific: landbouw en aquacultuur geven dalende opbrengst, zeeniveau stijgt en bedreigt de
kustgebieden (dorpen worden opgeslokt door de zee), overstromingen en droogtes in tropisch en
droog Azië. Toenemende landbouwopbrengsten in het noorden, maar biodiversiteit daalt.
Europa: positief in noorden door stijgende temperaturen, negatief in zuiden en oosten door te hoge
temperaturen en droogte, stormen.
Latijns-Amerika: landbouw en biodiversiteit dalen.
Noord-Amerika: sommige gewassen zullen beter groeien, zeker in noord Canada, maar op
sommige plaatsen slechter ('Canadien prairies' en 'US great plains').
Poolgebieden:
natuurlijke
systemen
(en
levensgemeenschappen)
hebben
weinig
aanpassingsvermogen en zullen verdwijnen. De poolgebieden zijn zeer kwetsbaar en daar is de
temperatuursstijging net het grootst.
Kleine eilanden: zeespiegel stijgt bijna 5mm/jaar... Denk hierbij aan de Malediven, een
eilandengroep onder India. De eilanden steken amper enkele meter boven de oceaan uit en het
oppervlak slinkt dus drastisch. De president (Mohamed Nasheed) heeft zich dus ook enorm ingezet
om de reductie van broeikasgassen te bekomen maar spijtig genoeg is er nog altijd geen
internationale overeenkomst die verder gaat dan Kyoto.
2.5 Urbanisatie
Steden worden heel vaak gebouwd op goede landbouwgronden. Steden beslaan momenteel al
meer dan 1% van het wereldoppervlak. De uitbreiding varieert. In China is er een uitbreiding
van 1 miljoen ha/j. Naast woningen is er ook plaats nodig voor industrie, toerisme en afval.
Ook in België is de druk op de open ruimte nog zeer groot. Men zoekt voortdurend plaats voor
woningen en industrie.
2.6 Chemisch afval
Chemisch afval is een probleem van vooral het Noorden. Een oplossing voor de hoge
afvalverwerkingprijs is de export naar ontwikkelingslanden waar het afval gewoon gestort kan
28
worden. Deze wanpraktijken worden aan banden gelegd door de 'Basel Convention on the
control of transboundary movements of hazardous wastes' (1989). Het belangrijkste (naast
de controle) is dat geen afval mag verscheept worden naar landen die niet de mogelijkheid
hebben het afval op een ecologisch verantwoorde manier te behandelen. Doch er zijn nog
steeds mazen in het net.
Zo wordt tussen oud ijzer, oude elektronica (PC's etc.) in China ingevoerd. De recyclage
(recuperatie van bepaalde stoffen die geld opleveren) gebeurt daar onder onverantwoorde
omstandigheden.
Chemisch afval werd in België vroeger ook verbrand op zee. Ook dit is momenteel verboden.
Afvalverbranding gebeurt nu door een gespecialiseerde firma (zoals Indaver) met
nabehandeling van de rookgassen.
Beter dan het afval te verwerken is het voorkomen van het afval. Zo is er de 'Convention on
Persistent Organic Polutants' (Stockholm, 2001) die ervoor moet zorgen dat bepaalde
persistente stoffen niet meer geproduceerd worden en 'REACH' waarover verder meer.
Persistent organic polutants (kortweg POP's) zijn giftige organische stoffen die zeer traag
afbreken in de natuur. Eén van de bekendste POPs is wellicht DDT (dichloro-difenyltrichloroethaan) dat als pesticide gebruikt werd.
In de natuur breekt DDT op 100 jaar tijd slechts voor 50% af (vandaar persistent). DDT blijkt
ook een hormonale werking te hebben en zou verantwoordelijk zijn voor de afnemende
kwaliteit van sperma.
REACH staat voor registratie, evaluatie en autorisatie van chemische producten. Voor 1981
moest er geen informatie over chemische producten gegeven worden. Daarna moest de
overheid aantonen dat een product schadelijk was voor het kon verboden worden. Met REACH
wordt de bewijsvoering omgedraaid voor alle stoffen (zie uiteenzetting in deel II). Er is bij
sommige bedrijven een trend om vrijwillig deel te nemen zelfs aan niet-bindende regels.
Zo weren bijvoorbeeld Procter & Gamble al jaren alle chloor uit hun verpakkingen. Maar ze
blijven wel javel verkopen, in Cl-vrije verpakkingen.
De Europese wetgeving 'Reach' is vanaf april 2007 van kracht. De producenten of verdelers
moeten alle stoffen waarvan meer dan 1 ton/jaar geproduceerd wordt registreren. Voor zo'n
30 000 stoffen moet informatie gegeven worden over eigenschappen, gebruik en veilig
hanteren.
Onder eigenschappen verstaat men: fysische en chemische eigenschappen, humane en
ecotoxicologische. Het aantal en welke eigenschappen men moet opgeven stijgt naarmate de
geproduceerde hoeveelheid groter wordt. Voor meer informatie: zie verder in de tekst bij
Reach.
2.7 Maatregelen?
Onder de drijvende kracht van de verenigde naties worden heel wat maatregelen genomen om de
problematiek aan te pakken. Tabel 3.1 op de volgende bladzijde geeft een overzicht.
29
2.8 Tegenstrijdigheden in landgebruik
Aangezien de landoppervlakte beperkt is komen verschillende vormen van landgebruik met elkaar
in botsing. De belangrijkste noden worden hieronder vermeld.
Voedselveiligheid
Aangezien nog steeds een grote groep mensen
ondervoed is moet de voedselproductie omhoog
en de verdeling moet beter. Tegenstrijdig hiermee
is dat de landbouw haar negatieve impact op het
leefmilieu moet verminderen. De vleesindustrie
gebruikt een onevenredig groot aandeel van het
land, voornamelijk voor vlees voor de
welstellenden. De vleesproductie is overigens
sterker gestegen dan de bevolkinggroei (zie figuur
3.12 hiernaast). Om aan deze vleesproductie te
voldoen wordt in Zuid-Amerika tropisch woud
gekapt om soyabonen te planten. De oppervlakte
aan soyabonen verdubbelde op 30 jaar tijd. Naast
de oneerlijke verdeling van het land is de
vleesindustrie ook veel belastender voor het
leefmilieu dan de teelt van gewassen voor direkte
menselijke consumptie. In de VS wordt naar
schatting 7 keer zoveel voedsel geproduceerd
voor dierlijke consumptie dan voor mensen.
Daarnaast gaat ongeveer een derde van het voedsel op de wereld verloren.
Duurame voeding
De Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) geeft een zeer volledige
definitie van duurzame voeding: “Duurzame voeding is voeding met een lage impact op het milieu,
die bijdraagt tot voedselzekerheid en voedselveiligheid en een goede gezondheid garandeert voor
huidige en toekomstige generaties. Het gaat om een eetpatroon dat de biodiversiteit en de
ecosystemen respecteert en cultureel aanvaardbaar is. Het is een dieet dat openstaat voor iedereen,
rechtvaardig is en economisch haalbaar. Het is voedzaam, veilig en gezond en maakt optimaal
gebruik van de natuurlijke grondstoffen en de menselijke hulpbronnen.”
Duurzame voeding houdt dus wel rekening met het milieu, maar de economische en sociale
aspecten zijn minstens even belangrijk.1
1
Uit: https://dekleurvangeld.be/alternatieve-
30
Biobrandstoffen
De stijgende productie aan biobrandstoffen betekent ook een stijgend landbouwareaal dat niet kan
gebruikt worden voor voedselproductie. De voedselprijzen stijgen ook door de concurrentie met
biobrandstof. Daarnaast worden bossen gekapt om bijvoorbeeld palmolie te kweken. Afhankelijk
van waar en hoe de biobrandstoffen geteeld worden kan de totale C-balans positief of negatief zijn
(dus goed of slecht voor de klimaatswijziging).
31
Table 3.1 Selected internationally agreed goals and themes related to land (GEO5)
32
Marktverstoring door subsidiering van de landbouw. Gevolgen voor Senegal (Bart
Beirlant,
De
Standaard,
terug
te
vinden
inhttp://www.wereldinbeeld.be/files/attachments/WIB_vak_aardr_2_katoensubsidies_20070
917.pdf.
Je
vindt
daar
nog
meer
interessante
teksten
en
filmpjes
op
http://www.wereldinbeeld.be/reportage/
We moeten de eigen markt kunnen beschermen De Senegalese kleine boeren weten wat het
is om te moeten opboksen tegen de Europese agro-industrie, die rijkelijk gesteund wordt
door de EU. De Senegalees Saliou Sarr is de coördinator in zijn land van ROPPA, een netwerk
van landbouworganisaties in West-Afrika. Half december trekt hij naar Hongkong, voor de
belangrijke besprekingen in het kader van de Wereldhandelsorganisatie (WTO). Drie weken
geleden woonde hij een seminarie bij in Brussel, ter voorbereiding van die top.
,,Landbouw is een heel bijzondere sector'', zegt hij. ,,Het gaat niet alleen om het voeden van
de bevolking, maar ook om werkgelegenheid, ruimtelijke ordening, politieke stabiliteit. Om
die veelzijdige opdracht te vervullen, is er interne steun nodig. In Senegal is 65 procent van
de bevolking voor haar inkomen afhankelijk van landbouw.'' Sarr heeft er het volste begrip
voor dat de EU een eigen landbouwbeleid voert. Maar ze mag niet de Afrikaanse markten
verstoren door overschotten te subsidiëren en daarna te dumpen. ,,Dat moet ophouden.''
Voorbeelden? ,,Senegal importeert enorm veel melkpoeder, ter waarde van 6 miljard euro.
Dat is enorm, in verhouding tot ons budget. Het melkpoeder komt vooral uit Nederland en
Frankrijk en is goedkoper dan de melk van eigen productie. Senegal heeft een groot
potentieel, maar kan niet concurreren met die melkpoeder. Het gevolg is dat de boeren hun
eigen melk aan de dieren geven of gewoon laten weglopen.'' Of neem de diepgevroren
kippenbillen en -vleugels die sinds 2000 vanuit de EU geëxporteerd worden naar Senegal.
,,In 2003 hebben zeventig landbouwbedrijven die kippen produceerden, hun deuren moeten
sluiten, alleen al in de omgeving van Dakar.'' België en Nederland zijn goed voor ruim 60
procent van die export.
,,Het graan is een enorm probleem'', zegt Sarr. ,,De basis van onze traditionele maaltijden bestaat
uit sorghum en millet. We verwerken die tot bloem, waar we onder meer couscous van maken.
Maar de import van graanbloem, vooral uit Frankrijk, doet die teelten verdwijnen. Nu kun je zelfs
op het platteland van Senegal brood kopen dat gemaakt is van graan, hoewel we zelf geen graan
verbouwen. En nog zoiets: het graan wordt bij import getaxeerd op 15 procent, de bloem zelf op
slechts 5 procent. Dat toont toch aan dat men niet de belangen van de boer, maar die van de agroindustrie verdedigt?''
33
2.9 Europa
De belangrijkste problemen in Europa zijn landgebruik en degradatie.
74% van de bevolking leeft op 15% van het land. Landbouw neemt nog steeds het grootste
stuk van het land in hoewel het areaal gekrompen is sinds 30 jaar.
De resterende
landbouwzones worden wel intenser gebruikt dus is er daar meer (kans op) degradatie. In
Oost-Europa is de landbouw sinds '90 ook verminderd, en het gebruik van pesticiden wordt
niet meer gesubsidieerd hetgeen ten goede komt aan de biodiversiteit.
Van de 'wetlands' (gebieden die het grootste deel van het jaar onder water staan zoals
moerassen) is sinds 100 jaar 2/3de verdwenen. De Ramsar conventie (1971) beschermt de
'wetlands'. In Europa is die conventie omgezet in een richtlijn. De lidstaten moeten de
belangrijkste 'wetlands' beschermen (in België is dat o.a. het Zwin). Maar in België betekent
die bescherming niet veel en kan zij ongedaan gemaakt worden, zoals gebeurd is voor de
havenuitbreiding in Antwerpen.
De tendens is evenwel dat het landmanagement schijnt te verbeteren.
Degradatie is ook in Europa belangrijk, zeker in het mediterraan gebied waar 1 ton/ha/j grond
wegspoelt met het regenwater. Ook in België is dit op sommige plaatsen een probleem. Een
goede kwantificatie ontbreekt echter.
De bebouwde oppervlakte neemt toe. Daardoor is er een snellere afvoer van regenwater en
kan minder water in de bodem dringen om de grondwatertafel te voeden. Gevolgen zijn
overstromingen, modderstromen, landverschuivingen en uitputting van de grondwaterlagen
(zie Figuur 9).
De ruimtelijke ordening speelt hierbij ook een belangrijke rol. Zij bepaalt immers waar
bebouwing wordt toegelaten.
De verplichte installatie van een regenwaterput in Vlaanderen bij nieuwbouw en grote
verbouwingen van huizen heeft dus niet enkel tot doel het drinkwaterverbruik terug te dringen
maar ook het overstromingsgevaar in te perken.
In Oost-Europa zijn ook problemen veroorzaakt door hydrocentrales en irrigatie, met de
daaraan gekoppelde verzilting.
34
Figuur 9: overstromingen en landverschuivingen (landslides) in Italië
2.10 Poolgebieden
Deze gebieden zijn zeer kwetsbaar omdat ze weinig aanpassingsmogelijkheden hebben. Ze
bevatten mineralen, olie, gas en zijn dus zeer gegeerd voor economische uitbating.
Delen zijn ondertussen al beschermd, maar de bescherming is niet efficiënt genoeg.
Het toerisme neemt toe en gezien de kwetsbaarheid is dit een mogelijke grote bedreiging.
Erosie is zeer belangrijk als degradatievorm. In IJsland is reeds 50% van de begroeiing verloren
gegaan door ontbossing en overbegrazing.
De impact van de klimaatswijziging laat zich hier meer voelen dan elders (zie verder).
35
Heb je het begrepen?
-wat zijn de belangrijkste milieuproblemen van het land? Hoe worden ze veroorzaakt?
-wat is het verband tussen de landproblematiek en de ecologische voetafdruk? (belangrijke vraag!)
-Op welke manieren kan landdegradatie ontstaan?
-Wat leer je uit de voedselpiramide?
-hoe verklaar je de verschillende opbrengsten voor woestijnen, estuaria,…
-Hoe leidt roofbouw tot landdegradatie?
-is er een inlvoed van de klimaatswijziging merkbaar op het land?
-Wat zijn POP’s?
-Wat regelt de Basel conventie?
-Noem en verklaar positieve en negatieve punten van biobrandstoffen.
-waarom zou jij biobrandstof aanraden of afraden?
-verklaar marktverstoring
36
Hoofdstuk 3. Bossen
3.1 Inleiding
Figuur 10 bosgebieden wereldwijd
Er is zo'n 3866 miljoen ha bos (anno 2000, zie Figuur 10). Dit is minder dan 1/3de van het
landoppervlak.
Bos wordt hier gedefinieerd als een terrein groter dan 0.5ha met minimaal 10% bomen.
Van de bossen is er:
tropisch regenwoud: 47%
subtropisch 9%
gematigd 11%
boreaal 33%
Afrika
Azie-pacific
Europa
L-Amerika
N-Amerika
W-Azie
TOTAAL
totaal land opp
miljoen ha
2963.3
3463.2
2359.4
2017.8
1838
372.4
13014.1
totaal bos 1990
miljoen ha
702.5
734
1042
1011
466.7
3.6
totaal bos 2000
miljoen ha
649.9
726.3
1051.3
964.4
470.1
3.7
3960
3866.1
% in 2000
21.9
21
44.6
47.8
25.6
1
29.7
verschil 1990-2000 % verschil/jaar
miljoen ha
-52.6
-0.7
-7.7
-0.1
9.3
0.1
-46.7
-0.5
3.9
0.1
0
0
-93.9
-0.24
We maken ook het onderscheid tussen primair en secundair bos. Primair bos is het oerbos, niet
'aangetast' door de mens. Dat wil niet zeggen dat het niet kan geëxploiteerd worden, maar de
exploitatie mag de draagkracht van het woud niet overstijgen. Secundair bos is 'gemodelleerd' door
de mens.
Eventueel kan men nog een onderscheid maken tussen bos dat sinds mensenheugenis bos geweest
is en nieuwe aanplantingen. In ontwikkelde landen en ook in Azië worden de laatste jaren bossen
37
aangeplant en 7% van de bossen zijn inmiddels ‘aangeplant’. Voor biodiversiteit zijn ze van weinig
belang maar ze vervullen wel andere functies (zie verder).
3.2 Functies van bossen
De bossen zorgen voor houtproductie, vezels, eten, geneesmiddelen, biodiversiteit, tempering van
de klimaatswijzigingen, bodemvorming, bodem- en waterbewaring, zuivering van lucht en water,
werk, inkomen, recreatie, bescherming van natuurlijk en cultureel erfgoed. Je kan de functies ook
bundelen in economische, sociale en natuurlijke functie.
Het bufferend effect van bos op water komt doordat de neerslag minder snel de bodem bereikt
(tegengaan erosie), omdat het water traag in de bodem kan indringen i.p.v. af te vloeien en omdat
planten veel water kunnen vasthouden (sommige mossen kunnen tot 1000x hun gewicht aan water
vasthouden). Daarna zullen de planten ook een deel van het water terug verdampen of chemisch
vastleggen.
De temperatuursbuffering komt door de grote hoeveelheid water die vastgehouden wordt (samen
met de grote warmtecapaciteit van water), door het afschermen van de zon en van wind. Het
verdampen (endotherm) van water door de planten zorgt voor extra afkoeling overdag. ’s Nachts
houdt het bladerdek de IR-straling tegen.
Al in 1972 werd in Stockholm beslist dat de staten hun basis en toegepast onderzoek naar
bosbeheer moesten verbeteren. In modern bosbeheer worden verschillende functies gecombineerd:
hout (economische opbrengst), recreatie (sociale functies) en biodiversiteit. Ze zijn ook verplicht de
bosbestanden te monitoren.
Samenwerking tussen verschillende takken van de VN is noodzakelijk.
Het conflict tussen milieu en economie leidt tot overexploitatie (brandstof,...) en overbegrazing
(eventueel na omzetting van bos naar weiland)
De gevolgen zijn bodemdegradatie, daling van de biodiversiteit, klimaatswijzigingen. Zowel lokaal
- grotere temperatuursfluctuaties, water vloeit sneller weg, minder neerslag - als globaal - minder
CO2 wordt vastgehouden - zijn de gevolgen voelbaar.
In het Kyoto protocol (dat loopt tot 2012) is voorzien in koolstofopslag in bomen ter compensatie
van de koolstofuitstoot. O.a. daarom wordt bosaanplant door de Vlaamse overheid gesubsidieerd.
Zoals we later zullen zien kunnen deze emissies verhandeld worden tussen verschillende staten.
3.2 Biodiversiteit
Biodiversiteit gaat over het aantal onderscheidbare organismen, zowel in de lucht, in het water als
op en in de bodem.
38
Biodiversiteit houdt ook de diversiteit binnen de soort in (genetische diversiteit). De tropische
regenwouden zijn het rijkst (mogelijk vergelijkbaar met de koraalriffen, maar deze zijn nog slechter
gekend). Om de biodiversiteit te bewaren zijn bepaalde bossen beschermd.
Globaal is zowat 12% van het bosareaal beschermd. In Noord-Amerika is dit 20%. Een voorbeeld
van de invloed van de publieke opinie in beslissingen is 'Clayocut Sound' (N-W Amerika), ook
'Clearcut Sound' genoemd. Dit ongerepte gebied viel ten prooi aan kaalkap, maar grote stukken
ervan zijn ondertussen beschermd door aanhoudende acties van vele vrijwilligers.
Het CITES verdrag moet ook voorkomen dat zeldzame planten- of diersoorten uit hun omgeving
gehaald worden. Toch worden er jaarlijks nog onvoorstelbaar veel beschermde dieren en planten
verhandeld. Een veelvoud ervan sterft tijdens transport of door slechte verzorging. Veel van die
illegaal geïmporteerde dieren worden na korte of lange tijd terug van de hand gedaan (gedood,
losgelaten of afgestaan, zie het programma Dieren in nesten: Natuurhulpcentrum Opglabeek).
Om te controleren of de bosbouw op een duurzame manier gebeurt worden bepaalde certificaten
uitgereikt. Zo kan de klant controleren of het hout dat hij koopt van een duurzaam beheerd bos
afkomstig is:
Forest
Stewardship
Council
(FSC)
is
een
internationaal
certificaat
(http://www.ikzoekfsc.be)
- Certification of Environmental System (EMS ISO 14000)
- Nationale Certificaten
FSC is het meest internationaal aanvaarde label
3.4 Bosbeschadiging
De voornaamste natuurlijke beschadigingen komen voort uit branden (veelal na droogte periodes
zoals El Nino van 1997-1998) en stormen (In Europa is in 1999 op sommige plaatsen een veelvoud
van de jaarlijkse oogst omgewaaid).
Als menselijke oorzaak is vooral ontbossing van belang. Dit bedroeg 15 106 ha/j tussen '80 en '90.
Wetende dat het oppervlak van België 3. 106 ha is, is dit enorm.
3.5 Europa
Het bosoppervlak in Europa (Figuur 11) neemt de laatste jaren toe, maar toch verdwijnen nog
steeds oude bossen en het aantal zeldzame planten- en diersoorten blijft toenemen. Veel van de
aangeplante bossen zijn plantages (monoculturen) bedoeld voor houtproductie.
De belangrijkste bedreigingen zijn:
- industriële vervuiling (zure regen, radioactiviteit van vb. Chernobyl: 106ha)
- 500 000ha/j gaat in vlammen op
39
- een deel wordt omgezet naar landbouw of bebouwing
Duurzaam bosbeheer wordt nagestreefd.
Pan European Forest Certification (PEFC) voorziet in het onderhoud van het bos, onderhoud van
het ecosysteem, onderhoud van productieve functies (hout en andere), behoud en ondersteuning
van de biodiversiteit, aandacht voor de bodem en waterhuishouding, onderhoud van andere socioeconomische functies.
De 'European Community Council Directive' 92/43/EC voorziet in het behoud van natuurlijke
habitats. In Vlaanderen is dit omgezet naar de Habitat richtlijn.
Figuur 11 bos in Eurazie
40
• Heb je het begrepen?
- Welke functies heeft een bos? Link met Kyoto?
- Wat kan een bos bufferen en hoe?
- Tot wat leidt het conflict tussen economie en milieu?
- Hoe kan je weten of hout uit een duurzaam beheerd bos komt?
- Wat betekent ‘El Nino, La Nina’?
- Wat regelt CITES?
41
• Hoofdstuk 4. Biodiversiteit
4.1 Inleiding
Biodiversiteit is gedefinieerd als de diversiteit van soorten, binnen de soort en binnen de
ecosystemen.
Aantal soorten (gekend, referentiejaar 2000)
rijk
aantal
beschreven
soorten
bacteriën
4000
algen
80 000
vertebraten
52 000
invertebraten
1 272 000
zwammen
72 000
planten
270 000
bedreigde
vertebraten
Afrika
723
Azië en Pacific
1469
Europa
260
Latijns Amerika
1469
Noord-Amerika
269
West-Azië
71
Poolgebieden
14
Een groot aantal organismen is nog niet beschreven, vooral van regenwouden, koraalriffen en de
diepzee. Het totaal aantal organismen beschreven in 2007 bedroeg 2 miljoen. Men schat vandaag
dat er 5 tot 30 miljoen soorten organismen zijn. De diepzee is een nog amper gekend terrein. Men
dacht vroeger dat in de diepzee nauwelijks leven was, maar ondertussen schat men het aantal
organismen op 10 miljoen terwijl men nog maar slechts 0,0001% van het oppervlak van de diepzee
heeft onderzocht.
In tegenstelling tot deze enorme cijfers verarmt onze voedingswinkel. Van de 270000 gekende
hoger planten zijn 10 tot 15000 soorten eetbaar. 7000 ervan worden effectief verbouwd. Toch komt
90% van onze calorieën van slechts 30 gewassen. Bovendien verarmt men de genetische
42
biodiversiteit van deze soorten door goed bedoelde genetische modificatie (zie ook stukje over
landbouw in hoofdstuk LAND).
4.2 Problemen
De belangrijkste bedreigingen van biodiversiteit zijn :
- persistente chemicaliën (POP's = persistent organic polutants), olielozingen
- klimaatswijzigingen (micro-macro) o.a. voor de koraalriffen
- stikstofdepositie (verrijking van de bodem, minder soortenrijkdom zie grafiek 11)
- import vreemde organismen – concurrenten, vb. halsbandparkiet, nijlgans, nijlbaars in
Victoria meer (250 endemische soorten vis verdwenen). De ingevoerde organismen
concurreren de inheemse weg. De ingevoerde hebben immers geen natuurlijke vijanden.
- biotechnologie: nieuwe genen worden geïntroduceerd, de diversiteit van de bestaande soorten
verkleint, grote industrieën proberen HUN genetisch materiaal (zaden) te verkopen, met
HUN bestrijdingsmiddelen. Monoculturen ten top. Zo moeten boeren zaden voor
suikerbieten kopen bij de Tiense suikerraffinaderij, anders worden hun bieten niet aanvaard.
- jacht
- illegale vangsten/transporten (levend/dood/eieren). CITES moet dit tegengaan
- jacht voor de sport (Malta)
- jacht voor 'eten' of pels of 'wetenschap'... walvissen, bruine beer
“We weten dat er elke 20 minuten een levensvorm verdwijnt. Elke 20 minuten valt er dus een
schroef uit de levende motor die onze planeet is.”
Overbemesting
Een belangrijke bedreiging voor de biodiversiteit is de overbemesting. Stikstof en fosfor zijn de
belangrijkste elementen die planten nodig hebben (naast C dat ze uit CO2 halen en H uit water).
Alle elementen worden continu uit de omgeving gehaald maar ze worden er ook in terug gebracht.
Dit wordt in kaart gebracht door een cyclus, zoals hieronder weergegeven voor de stikstof cyclus
(Figuur 12).
43
Figuur 12 : N-cyclus. Door toevoegen van kunstmeststoffen die stikstof onder vorm van
meestal ammonia bevatten neemt de hoeveelheid stikstof in de bodem en in het water toe.
Bemesting is nodig om een grotere opbrengst te hebben maar indien meststoffen uitspoelen naar de
omgeving dan creëert men daar problemen. Overbemesting van het water noemt men ook
eutrofiëring. Het effect van meststoffen is dat sommige planten hierdoor sterker gaan groeien (o.a.
grassen maar ook algen). Ze concurreren zo de andere planten weg met biodiversiteitverlies als
gevolg. Men begint in te zien dat het verlies aan biodiversiteit moet gestopt worden. Behoud of
restoratie van de habitat is noodzakelijk. 2010 was het internationale jaar van de biodiversiteit,
maar men is er nog niet in geslaagd om de neergaande trend te stoppen. De 'Everglades' in Florida
(moerasgebied) worden momenteel gerestaureerd, maar dat kost waarschijnlijk veel meer dan wat
de inpalming van de 'Everglades' ooit heeft opgebracht. Men wou dit grote natuurgebied, dat
eigenlijk een zeer brede ondiepe rivier is, ook river of grass genoemd, volledig ontginnen. Dat wil
zeggen: droogleggen zodat er o.a. Landbouw kon op gebeuren. Grote stukken van het moeras
werden doorsneden door kanalen, stukken grond werden verkocht. Er was een plan om in het
gebied naast de everglades (Big Cypres national preserve) een luchthaven aan te leggen ten
behoeve van Miami (en Hollywood). Deze plannen werden uiteindelijk omgebogen en nu
investeert men in natuurherstel en ontwikkeling. Het gebied 'Big Cypres' werd een 'preserve'. Dat
wil zeggen dat de inheemse bevolking (indianen) er kan blijven wonen, dat jacht er toegestaan is
etc, maar de natuurlijke processen gaan gewoon hun gang.
44
Het verlies tegengaan?
Wereldwijd worden verschillende acties ondernomen om het verlies aan biodiversiteit tegen te
gaan. De overheid kan bijvoorbeeld subsidies geven aan boeren om een deel van hun land in
te zaaien met ‘wilde’ planten (zie bijvoorbeeld http://www.ilvo.vlaanderen.be/NL/Pers-enmedia/Nieuwsbrief/Nieuwsoverzicht/articleType/ArticleView/articleId/877/Bloemenrandenvoor-natuurlijke-plaagbeheersing). Zie ook Deel II waar internationale verdragen besproken
worden.
45
Figuur 13 Madagascar – a global biodiversity hotspot with many endemic species including lemurs – is using payment-for-ecosystemservices schemes to attract new funding for the protection of biodiversity and ecosystems. © Tdhster/iStock
46
Heb je het begrepen?
- Welke bedreiging gaat uit van het feit dat de biodiversiteit van ons plantaardig voedsel zo klein is?
- Waardoor wordt biodiversiteit bedreigd?
- leg het probleem van overbemesting uit en licht de N-cyclus toe.
47
Hoofdstuk I.5. Zoet water
Although the Millennium Development Goal (MDG) target on water supply was met in 2010,
more than 600 million people will still lack access to safe drinking water in 2015. The MDG
target on sanitation is unlikely to be met, with 2.5 billion people currently without improved
sanitation facilities; poor rural populations are most affected.
Aquatische ecosystemen vervullen heel veel functies zoals voedsel, water, vezels en brandstof,
regelen het klimaat (vb CO2 opslag), neerslag en transporteren nutriënten en sedimenten. Gezonde
ecosystemen zijn dus belangrijk voor de mens.
De totale hoeveelheid water bedraagt 1400 106 km3. Water is op aarde uitzonderlijk overvloedig
aanwezig, maar als grondstof schaars. Nagenoeg 97% van alle water op aarde bevindt zich in de
oceanen. Minder dan 3 % is zoet water en 75% van de totale hoeveelheid zoet water zit gevangen
in poolijs (1,74% van het totaal), 14% in diep grondwater, 11% in ondiep grondwater, 0,3% in
meren, 0,06% in de bodem, 0,035% in de atmosfeer en 0,03% in rivieren. Slechts 1% van het zoet
water (0,013% van totaal) is hierdoor bruikbaar. Zie ook grafiek 12: watercyclus.
De voornaamste problemen met water zijn tekorten of overschotten (overstromingen). Naar
schatting zal over 25 jaar 2/3de van de wereldbevolking in waterstress gebieden leven (teveel of te
weinig water). In 2014 hadden naar schatting 2,7 miljard mensen minstens 1 maand per jaar te
weinig water. Bovendien schiet er op die momenten ook niets over voor de ecosystemen.
De voornaamste redenen voor de toename van het waterverbruik zijn de bevolkingsgroei, de
industrie, de landbouw (nadeel verzilting bodem) en de klimaatwijziging. 70% van het
watergebruik gaat naar de landbouw. Bedenk wel dat 40% van de wereldvoedselproductie daarvan
afhangt.
Veilig drinkbaar water is momenteel beschikbaar voor bijna 90% van de bevolking, maar ongeveer
600 miljoen mensen hadden in 2015 nog steeds geen veilig drinkwater. Een gevolg daarvan is 5
miljoen doden/jaar, 2 miljard mensen riskeren malaria (1-2 miljoen doden/jaar, het aantal neemt toe
48
door de opwarming van de aarde) en er zijn per jaar 4 miljard gevallen van diarree met 2,2 miljoen
doden/jaar tot gevolg, 10% van de bevolking in ontwikkelingslanden heeft wormpjes in de buik en
sanitaire voorzieningen ontbreken in erg veel gebieden. Zowat 2,5 miljard mensen hebben geen of
slechte sanitaire voorzieningen. Verbeteringen hieraan zouden al 10% minder ziektes en doden
meebrengen. Het niet zuiveren van het huishoudelijke afvalwater voor het in de rivieren terecht
komt is de belangrijkste bron van pathogenen in de rivieren.
De waterkwaliteit is bedroevend slecht. 50% van de grootste rivieren zijn vervuild. Voor wat
betreft het grondwater is de vervuilingsgraad slecht gekend alhoewel 1/3de van de bevolking van
grondwater afhankelijk is. Heel veel 'wetlands' zijn bedreigd of verdwenen.
De oplossing is natuurlijk minder water gebruiken. Dit kan door
- betere technologie (in industrie, maar ook thuis met wc, wasmachine...)
- irrigatie technieken verbeteren (drup irrigatie, dus niet meer water geven dan nodig)
- lekken van toevoerleidingen dichten
- drinkwater of regenwater gebruiken?
- prijs drinkwater aanpassen zodat het gebruik ontmoedigd wordt
- infiltratie regenwater kan bijdragen tot aanvullen van de grondwatertafel. Dit wordt in
Vlaanderen momenteel gepromoot.
Op politiek vlak is er de laatste jaren veel actie hieromtrent. Er is duidelijk een vooruitgang van de
kwaliteit van het water in ontwikkelde landen, denk maar aan de Thames waar terug vis in zwemt
en ook in de Schelde en de Maas gaat het visbestand erop vooruit. Er is echter een zeer sterke
achteruitgang in ontwikkelingslanden omdat de vraag maar ook de pollutie stijgt.
Water zal in de toekomst nog meer voor problemen zorgen. Er wordt reeds gezegd dat water de
inzet zal zijn van toekomstige oorlogen, vb. op plaatsen waar grote rivieren door verschillende
landen stromen, denk maar aan de Nijl waarvan het water momenteel voorbehouden is voor
Egypte, terwijl Ethiopië met droogtes te kampen heeft. Een ander voorbeeld is Jordanië, dat
ondanks zijn naam het water van de Jordaan niet mag gebruiken omdat dat voorbehouden is aan
Israel.
Nog een probleem is de bouw van dammen op de rivieren. Deze worden meestal gebouwd voor de
productie van elektriciteit maar soms ook om in droogteperiodes of in droge gebieden aan irrigatie
te kunnen doen. Gevolgen zijn dat een groot gebied onder water wordt gezet (vaak vruchtbare
landbouwgrond of natuurgebied, vaak dorpen), het debiet stroomafwaarts meestal afneemt, hetgeen
negatief is voor het waterleven, de migratie van planten en dieren in het water meestal niet meer
mogelijk is (soms voorziet men wel vistrappen),…
De klimaatwijziging brengt een verandering in neerslag en afsmelten van gletsjers met zich mee.
Hierdoor komt de watervoorziening voor dammen en elektriciteitsproductie in gevaar. De lage
waterstand van het Victoria meer in 2004-2006 verminderde de elektriciteitsproductie in Oeganda
waardoor de economische groei afnam.
49
Vervuiling wordt geëxporteerd
België is een grote uitvoerder van plastic afval. Waar gaat het naar toe en hoe wordt het verwerkt?
Een groot deel gaat naar Turkije daar wordt het gerecycleerd, of toch een deel. We exporteren op
die manier ons afval en de vervuiling die ermee gepaard gaat. Onze rivieren worden proper, maar
we vervuilen nu rivieren in andere landen. Hetzelfde doen we met productie van kleding,…
Stukje uit Knack, 23/10/2019
https://www.knack.be/nieuws/belgie/vervuiling-uitbuiting-ensmokkel-belgie-overspoelt-turkije-met-plastic-afval/article-longread-1523275.html, Sarah Lamote
Over de fabriekjes waar gerecycleerd wordt:
…Maar klein of groot, overal is het stoffig, lawaaierig, snikheet en stinkt het naar gesmolten
plastic. De enige koele plek is het kantoor van de baas, dat vanaf een hoger gelegen verdieping op
de werkzaamheden uitkijkt. Airco, een strak hemd, sigaretten en Turkse thee zijn er de rigueur.
Zo ook bij het bedrijf Eren Plastic. Hun paar honderd ton plastic afval, tegen een betonnen muur
gestapeld, is al zichtbaar vanaf de straat. Is er ook Belgisch plastic bij? 'Natuurlijk', antwoordt een
van de twee broers die het bedrijf runnen verbaasd, alsof we een domme vraag hebben gesteld.
'België is heel populair. Maar ook Nederland, Duitsland en het Verenigd Koninkrijk.' Hetzelfde
valt te horen bij andere bedrijven in de streek. Nederland, België en Duitsland, dat lijkt de top
drie. Dat loopt ongeveer gelijk met de officiële cijfers voor het hele land. Turkije importeert
vooral plastic afval uit Duitsland (14 procent), het Verenigd Koninkrijk (12,3 procent) en België
(9,7 procent). Maar ook Iraaks, Amerikaans en Nederlands plastic afval vindt er zijn weg.
Nochtans is Turkije een relatief jonge markt voor het afval. Vijf jaar geleden importeerde het
67.000 ton, in 2018 ging het al over ruim 435.000 ton. Daarmee staat het in de globale top tien.
Ondertussen liggen bij het Koerdische familiebedrijf drie grote hopen plastic in de hete
middagzon. De eerste hoop, wit en relatief proper plastic, is de duurste. 'Zo'n 300 euro per ton',
klinkt het. 'Maar', zo verzekert de andere broer, 'die kunnen we bijna volledig recycleren.' Hoe ze
dat precies doen? 'We verhakselen het en versmelten het tot nieuwe korrels.' Vandaar die scherpe
gesmoltenplasticgeur. 'De nieuwe korrels worden aan bedrijven in de buurt verkocht. Zij maken er
vooral plastic zakken van.'
De andere, wat kleinere hoop is van veel mindere kwaliteit. 70 of soms maar 10 euro per ton,
klinkt het. Vanwaar dat grote prijsverschil? 'Meer dan de helft is onbruikbare rommel', zegt een
van de broers. Niet-recycleerbaar plastic of organische resten. Daar zijn we niets mee. Dat gooien
we voor de deur, de gemeente komt het ophalen. Wat zij ermee doen, weet ik niet.'
Later die dag vinden we het antwoord op die vraag. De 'onbruikbare rommel' gaat naar een groot
bedrijf in Adana. Daar wordt er energie mee opgewekt, of wordt het op een (tijdelijke) stortplaats
gegooid.
50
Afvalwater
Vanuit Adana bellen we naar KRAS, een Nederlands bedrijf met een vestiging in België dat
bedrijfsafval verzamelt en verhandelt. 'Het is simpel', zegt zaakvoerder Ben Kras. 'Vroeger ging
alles naar China. Tot het Chinese invoerverbod in 2018 daar een einde aan maakte. We moesten op
zoek naar een nieuwe markt. Turkije dus.' Kras beklemtoont dat hij niets te verbergen heeft. 'Onze
firma exporteert schoon en hoogwaardig plastic', zegt hij. 'Een ander verhaal is het afval uit
Engeland en Frankrijk. Vaak is dat een vuile mengstroom met kaas- en worstverpakkingen. Maar
zolang de kwaliteit van het plastic hoog is, is de export logisch.' Al geeft Kras toe dat er ook wat
'discussies' kunnen zijn. 'Over het afvalwater, bijvoorbeeld.'
Dat is een heikel punt. In elk recyclagebedrijf - in Adana maar ook elders ter wereld - wordt plastic
eerst gesorteerd en daarna verhakseld. Dat verhakselde plastic moet vervolgens verschillende keren
in bad. 'Hoe beter het gewassen wordt, hoe beter het eindresultaat', klinkt het bij Genç Sirdas, een
van de grootste recyclagebedrijven in Adana. 'Daarom is deze stad ideaal. We hebben een rivier die
er dwars doorheen loopt.'
In alle bedrijven die we bezochten, zagen we hoe het afvalwater via een goot onder de grond
verdween. Wat daarmee precies gebeurt? De antwoorden lopen uiteen. Sommige bedrijven zeggen
dat het 'terug naar de natuur of naar de rivier gaat'. Anderen zeggen dat het 'sinds een jaar
behandeld wordt in een installatie van de overheid'.
We kaarten het aan bij Baran Bozoglu, hoofd van de Kamer van Milieu-ingenieurs in Turkije. Hij is
een autoriteit op het stuk van afval en plastic. 'Het Turkse ministerie van Milieu heeft onlangs meer
dan 1000 afvalwaterzuiveringsinstallaties onderzocht. Bijna de helft werkte niet naar behoren. Er is
nog veel werk.'
De gevolgen voor Adana zijn groot. De twee grootste rivieren in de streek, de Ceyhan en de
Seyhan, behoren bij de meest vervuilde ter wereld. Beide monden uit in de Middellandse Zee. Het
zuiden en het zuidoosten van Turkije hebben de hoogste kustlijnvervuiling ter wereld. Dat maakt
Turkije, na Egypte, de grootste verantwoordelijke voor plastic vervuiling van de Middellandse Zee.
'Het probleem is groot', zegt Bozoglu vanuit Ankara. 'Uit onderzoek blijkt dat 74 procent van ons
oppervlaktewater vervuild is. Met alle gevolgen van dien voor de gezondheid en ons leefmilieu.
Het Westen wijst Turkije met de vinger omtrent de vervuiling van de Middellandse Zee. Maar het
is wél westers plastic dat daar een grote rol in speelt.'
51
Figuur 14. watercyclus
Op de figuur (Figuur 14) zie je hoe het water vanuit de oceanen verdampt, evenals vanuit de bodem
en vanuit levende wezens. Het water condenseert in hogere luchtlagen (door koude) en valt dan
terug naar beneden om ofwel direct de bodem in te dringen infiltratie) ofwel langs het oppervlak
naar oppervlaktewaters (rivieren, meren,...) en tenslotte terug naar de oceaan te stromen. Een deel
van het grondwater komt ook terug aan de oppervlakte via bronnen en kwelzones.
Het grondwater wordt gecontamineerd door landbouw, ontginning van grondstoffen, steden (vb
benzinestations), stortplaatsen,… De nitraatconcentraties in het grondwater stijgen in het grootste
deel van de wereld vooral door gebrekkig sanitair en meststoffen in de landbouw.
Voor de problematiek betreffende droogtes en overstromingen: zie sectie ‘rampen’.
Europa
Vervuiling is de belangrijkste bedreiging van het water in Europa. Het probleem wordt echter
serieus aangepakt in West-Europa. 70% van de oppervlakte waters waren reeds gezuiverd in 2001.
Bij aanleg van nieuwe rioleringen wordt ook een duaal afvoersysteem toegepast. Regenwater gaat
via aparte leidingen naar beken en rioolwater (grijs water) gaat naar zuiveringsstations. Dit moet
52
beletten dat de toestroom van water te groot wordt tijdens regenvlagen en dat de concentratie op dat
moment te laag wordt waardoor de zuiveringsinstallatie niet meer goed functioneert . De beken
worden zo gevoed met weinig vervuild water. De toestand is ernstig in Oost-Europa. Hier is nog
veel pollutie en zuivering wordt weinig toegepast.
De eutrofiëring mindert door de daling van het gebruik van fosfor, vooral in waspoeders. Pesticiden
dringen ook in het grondwater door maar de aard van de pesticiden verbetert (lange termijn
stabiliteit of persistentie daalt).
Over het algemeen kan men stellen dat er weinig water (slechts 20%) verbruikt wordt t.o.v. de
neerslag (Figuur 15). Plaatselijk zijn er natuurlijk wel problemen, zoals rond de Middellandse zee
waar 80% van het water gebruikt wordt voor irrigatie, maar het grootste deel daarvan verdampt. In
België wordt de grondwaterlaag uitgeput. Daar probeert men nu verandering in te brengen door
infiltratie te verplichten voor 'grote' bebouwde oppervlakken (ook parkings), voor zover het water
niet kan opgevangen worden voor het gebruik ervan (regenwater installatie voor wc,
wasmachine,...). Een ander voordeel van infiltratie en regenwateropvang is dat er bij zware
regenval een buffer is: er stroomt minder water naar de beken en rivieren waardoor
overstromingsgevaar beperkt wordt.
Figuur 15: gebieden met waterstress
53
Heb je het begrepen?
- Wat is veilig drinkwater?
- Hoe is de toestand van onze rivieren? Van waar komt de vervuiling?
- Hoe kan je stavn dat we onze vervuiling exporteren?
- Welke problemen kunnen dammen veroorzaken?
- Hoe kan het waterverbruik beperkt worden?
54
Hoofdstuk I.6. Marine systemen
6.1 inleiding
In 1994 leefde 37% van de bevolking op minder dan 60km van de kust. Dit aantal vergroot jaar na
jaar. Er is een toenemende bevolkingsdruk op de kustgebieden. De vervuiling voor 1972 betrof
vooral:
-DDT, waardoor massale zeevogel- en roofvogelsterfte (eierschalen werden te dun en braken),
ook in de poolgebieden, ver van de emissie, was de invloed zichtbaar
-Japan: Minimata ziekte door kwik vergiftigde zeevruchten te eten (Minimata ziekte is een
neurologische aandoening met als symptomen verzwakking spieren, controle verlies...)
-olierampen
-kernproeven en -afval
Dit leidde tot actie onder drijvende kracht van milieuactivisten en milieuverenigingen, zoals
Greenpeace. Enkele belangrijke verwezenlijkingen zijn:
-'72 London Dumping Convention
-'89 Basel Convention: Control of Transboundary Movement of Hazardous Wastes and Disposal
-'95 Global Programme of Action for Protection of the Marine Environment from Land-based
Activities
De vervuiling NU is vooral een gevolg van:
ongezuiverd afvalwater dat nog steeds via de rivieren in zee wordt geloosd. Bovendien is de
concentratie hoger door waterafname hogerop (irrigatie, drinkwater, proces water). Een belangrijke
vervuiler zijn (micro)plastics. Plastics breken slechts zeer langzaam af in de natuur, maar ze
degraderen wel en vormen uiteindelijk kleine deeltjes. Plastics komen massaal in de wateren
terecht. De kleine deeltjes worden opgenomen door organismen en komen zo terug op het bord van
de mens.
Voedingsstoffen die in de zee terecht komen zijn vooral stikstof, en fosfor. De fosfor concentratie
is sterk verminderd door het bannen van fosfaten uit waspoeders. De stikstof komt vooral van
landbouw (gesubsidieerd) door het wegspoelen van de meststoffen op de akkers.
Industrie en transport dragen ook via de luchtvervuiling bij tot stikstoftoevoer (NOx uitstoot)
Het gevolg hiervan is eutrofiëring (overmaat aan voedsel). Dit ligt aan de basis van de gekende
algenbloei (in de zee). Door de massale algenontwikkeling ontstaat 's nachts een O2 tekort,
waardoor massale sterfte van zee organismen optreedt, zie Figuur 16. De algen produceren
namelijk zuurstof overdag maar verbruiken terug zuurstof ’s nachts. Indien er teveel algen zijn dan
verbruiken ze teveel zuurstof en kunnen organismen zoals vissen niet meer overleven.
Door alle vervuiling ontstaan dode zones in rivieren, zeeën en oceanen.
55
Figuur 16: kustzones met zuurstofgebrek (dode zones)
Zoals ook voor andere milieuproblemen verschuift de problematiek zich van Europa en Amerika
naar de Aziatische en andere groeimarkten.
Er zijn reeds positieve gevolgen van de getroffen maatregelen zichtbaar:
- sommige vogelpopulaties stijgen terug
- er wordt minder olie in zee geloosd doordat er niet meer mag gekuist worden op zee
- er komt minder lood in ons leefmilieu terecht (lood-vrije brandstof)
Inzichten verbeteren en sommige zaken zijn minder erg dan gedacht.
- vb. hoge kwikconcentraties in tonijn en zwaardvis zijn normaal
- het effect van olierampen is lokaal en voorbijgaand, alhoewel het lange termijn effect ongekend
is. Daarom moeten deze rampen vermeden worden.
Gevaren die blijven zijn:
- POP's (persistent organic pollutants) betekenen een ongekend gevaar. Zelfs in kleine
concentraties kunnen deze stoffen op lange termijn gevolgen hebben. Naast DDT en PCBs zijn
er gevaarlijke polygebromineerde difenylethers (brandvertragers) en farmaceutische producten.
De concentraties van DDT en producten die reeds lang verboden zijn dalen wel in
diepzeevissen.
- afval zoals drijfnetten, vislijnen, plastiek zakken,...
- sedimentatiestromen wijzigingen door constructies (dammen, pieren,...) Daardoor treedt er
afzetting op andere plaatsen op.
56
- Nieuwkomers zijn nanodeeltjes en microplastic deeltjes afkomstig van afbraak van plastic en
kosmetica. Hun ecotoxicologie wordt nog onderzocht.
Bovendien is er meer sediment door ontbossing, landbouw,...
Dit is goed voor sommige ecosystemen (delta's, mangroves, kustgebieden), maar nefast voor
andere zoals koraalriffen.
6.2 Visvangst
In 1972 voorspelde men dat de visvangst nog zou verdubbelen (> 100. 106 t/j)
Dat jaar was er echter al een terugval van de Peruviaanse ansjovis (werelds grootste visserij). Ook
andere visvangsten kregen problemen, zie Figuur 17. In 2003 was al zowat 30% van de
commerciële vissoorten zo goed als verdwenen en nog eens 40% werd overgeëxploiteerd. Door de
grote vraag naar vis en door het feit dat nog veel verkwist wordt zal deze problematiek nog lang
aanhouden. Verkwisting komt o.a. door de opgelegde vangstquota. Indien de quota bereikt worden,
dan mogen de vissen van die soort niet meer verhandeld worden. De vissers moeten ze dan terug in
de zee laten maar vaak sterven de vissen toch zodat dit een domme regelgeving blijkt te zijn.
L-amerika
Europa
N-Amerika
Azie
Afrika
W-Azie
57
Figuur 17 boven: Visvangst per inwoner in kg ; onder: aquacultuur per regio (in miljoenen
ton). Merk op dat Azië meer dan 90% voor zich neemt
De visvangst is niet hoger geraakt dan 80-90 106 t/j. De laatste 15 jaar daalt de visvangst zelfs. De
aquacultuur stijgt daarentegen. Vooral in Azië worden veel scampi's etc. gekweekt. Dit heeft echter
weer gevolgen voor de mangrovewouden die hiervoor moeten verdwijnen en de bevolking wordt
kwetsbaarder (zie bijvoorbeeld de tsunami). Het monitoren van het visbestand laat ook toe om
gericht visvangstquota op te leggen. Voor 2020 wordt zo de visvangst van kabeljauw in de
Noordzee sterk beperkt terwijl er meer tong mag gevist worden.
6.3 Habitat
Habitat duidt het leefgebied van een bepaalde dier- of plantensoort aan. Door baggerwerken,
visvangst (sleepnetten,...), toerisme (duikers, maar ook ankers, geschenkjes zoals koraal,
infrastructuur, afval) werd en wordt het leefgebied van veel soorten vernield.
De invloed van klimaat en atmosfeerwijziging is moeilijk in te schatten. Sommige zaken zijn nu al
wel zichtbaar zoals het verbleken van het koraalrif in de Indische oceaan. 90% van het koraal is
afgestorven of bedreigd na de El Nino van '97-98. (zie presentatie van de les voor een figuur
hierover of zie Wikipedia voor El nino)
De meeste zaken zijn complex en moeilijk te voorspellen. Het opwarmen van de bovenlaag van de
oceanen zou samen met het extra koud water van de smeltende poolkappen kunnen zorgen voor
minder opwelling van mineralen aan de randen van de oceanen. Deze mineralen zijn van primair
belang voor de organismen en dus uiteindelijk voor de visvangst.
58
De stroming van de oceanen kan door de temperatuurswijziging veranderen. Dit zou het einde van
de warme golfstroom kunnen betekenen waardoor onze winters veel kouder zouden worden.
Sommige voorgestelde oplossingen werken niet als voorzien en kunnen zelfs nefaste
gevolgen hebben. Een voorbeeld hiervan is de versnelling van de CO2 opname door
de oceanen. Momenteel hebben de oceanen al ongeveer de helft van de door de mens uitgestoten
hoeveelheid CO2 opgenomen. De extra CO2 opname zou een oplossing kunnen zijn maar
- CO2 opname door de zee doen toenemen door meststoffen te geven om het plankton te doen
groeien zou een algenbloei tot gevolg kunnen hebben.
- de gevolgen van de CO2 rechtstreeks in diepzee in te spuiten zijn niet in te schatten.
- Door de CO2 opname daalt de pH van het water hetgeen de schelpdieren bedreigt
Een belangrijke oplossing voor heel veel problemen die wel werkt is 'consuminderen'. Ingenieurs
spelen hierbij een belangrijke rol omdat zij nieuwe technologie kunnen ontwikkelen die energie en
materiaal efficiënter is.
De introductie van vreemde organismen (invasieve soorten) is een ander heikel probleem. Zie het
voorbeeld van de kwallen (jelly fish) hieronder.
Jelly fish in the black sea
the effect of a jellyfish invasion on the Black Sea is one of the best documented examples of
the far reaching economic and ecological consequences that can follow the introduction of an
alien species into an environment favouring its almost unlimited expansion.
A comb jellyfish originating on the eastern seabords of north and south America lives in
harbours and ports and is pumped in ballast water into cargo ships. The jellyfish can live
for 3-4 weeks without food by reducing the size of of its body, so they can easily survive
the 20 day voyage to the black sea. They were first found in the black sea in 1982.
Damaging human activities including overfishing, pollution, water extraction and barrages
on rivers running into the sea had set the stage for its entrance. Overfishing seems to have
removed the top predators such as turbot, bluefish and monk seals and to cut the numbers of
plankton eating fish, severely opening up a niche for the jellyfish.
The numbers of jellyfish exploded from 1988 on. Fish stocks collapsed (jelly fish eats eggs
and larvae). The fish catch from the ex-USSR dropped down from 250 000 tonnes/y to 30 000
t/y, and the same trend was observed in the other surrounding countries (Turkey,...).
Om dit probleem te vermijden moeten schepen hun balastwater op de oceaan verversen of indien
dat niet mogelijk is moet in sommige landen het balastwater behandeld worden zodat de
organismen erin niet overleven.
Ook in onze streken worden we geplaagd door ‘allochtonen’. Zo is de rosse eekhoorn in Engeland
bijna volledig verdrongen door de iets grotere geïmporteerde grijze eekhoorn. De nijlganzen
beconcurreren andere watervogels en bezetten holen om te broeden. Ook halsbandparkieten zijn
holenbroeders die onze inheemse holenbroeders verjagen. Mensen ontdoen zich vaak ook van
59
miskochte dieren. Zo belanden roodwangschildpadden (en andere) in onze waterpartijen en
bedreigen ze de amfibieën en vissen in hun voortbestaan. Ook planten kunnen invasief zijn zoals de
Japanse duizendknoop die ooit aangeplant werd om de dijken te verstevigen maar nu overal in het
wild opduikt en de inheemse planten verdringt.
6.4 Europa
Europa heeft veel half-open zeeën en is daardoor gevoelig voor pollutie. Het water van de
Middellandse zee wordt slechts om de 80 jaar ververst. Gelukkig is de vervuilingtoestand de laatste
jaren verbeterd.
Omwille van de ontwikkeling van het toerisme is er veel infrastructuur nabij de kusten (zelfs tot in
de zeeën). Hierdoor staat 85% van de Europese kust onder druk.
Zo'n 25% van het kustgebied heeft last van erosie.
2/3de van het toerisme zit aan de kust en Europa krijgt 60% van het internationaal toerisme.
30% van het internationaal toerisme gaat naar het Mediterraan gebied.
De verwachting is een verdere stijging van het aantal toeristen (al 940 miljoen internationale
toeristen in 2010). Toerisme veroorzaakt 7% van de vervuiling en kent een hoog waterverbruik (37 keer hoger dan de lokale bevolking).
Europa - pollutie
De scheepvaart is verantwoordelijk voor 10-15% van de SO2 emissie.
30% van het goederentransport en 20% van het olie transport gaat naar schatting via de
Middellandse zee. Nucleaire reactoren van afgedankte Russische schepen liggen weg te roesten in
havens en vormen zo een bedreiging voor de toekomst. Dumpen van nucleair afval (Engeland,
Frankrijk) was en is een goedkope manier om het vervelende afval kwijt te raken. Zware metalen
en POP's komen via het rioolwater of de atmosfeer in zee terecht.
De Zenne transporteerde een grote vracht ongezuiverd rioolwater naar de Schelde en zo naar de
Noordzee. Het invoeren van gescheiden waterafvoer en het plaatsen van zuiveringsstations
verbetert de waterkwaliteit aanzienlijk. Het zuiveringsstation in Brussel Noord zorgt er sinds
enkele jaren voor dat het grootste deel van het rioolwater (van de Brusselse agglomeratie)
gezuiverd wordt. Ook stroomopwaarts (vb in Grimbergen) zijn waterzuiveringsinstallaties in
werking.
Ondanks het vele slechte nieuws zijn er ook verbeteringen zichtbaar. De concentraties aan zware
metalen en POP's dalen sinds '90. Sinds '85 daalt de nitraat concentratie en de fosfor concentratie
daalt ook, voornamelijk omwille van het bannen van fosfaten uit waspoeders. Veel vissoorten
60
komen terug voor in onze rivieren danzij de waterzuiveringsinstallaties die nu op vele plaatsen al in
werking zijn.
Heb je het begrepen?
- Verklaar de druk van toerisme op de zee en oceaan.
- Waarom stoten schepen SO2 uit?
- Wat bedoelt men met habitat? Ken je habitatrichlijngebieden?
- Verklaar het probleem van invasieve soorten
- Geef een voorbeeld van consuminderen
- Verklaar de negatieve gevolgen van algenbloei
- Wat betekent eutrofiering?
- Hoe komt nitraat in het water?
- Waarom hebben schelpdieren last van zuur water?
- Door welke ingrepen verbetert de waterkwaliteit in Europa?
- Wat zijn ‘dode zones’ in rivieren, zeeën,…
- Al ooit meegedaan met de ‘Big Jump’?
- Wat zijn microplastics?
61
Hoofdstuk I.7 Lucht en atmosfeer
7.1 Inleiding (uit GEO5, 2013)
De kwaliteit van onze atmosfeer is kritisch, zeker in verband met de klimaatswijziging. Het
terugdringen van ozon afbrekende stoffen en lood in benzine, zonder dat de economie daaronder
lijdt toont echter aan dat welvaart zonder pollutie mogelijk is … als men wil. Fijn stof en ozon
blijven een probleem in de troposfeer. Politici pakken de luchtvervuiling nog steeds niet in zijn
geheel aan: de problemen worden afzonderlijk behandeld en gereglementeerd terwijl een
geïntegreerde aanpak vaak beter zou zijn. De invloed van de luchtvervuiling is te voelen via onze
gezondheid, voedselproductie, klimaatswijziging, biodiversiteitsverlies, ozon afbraak.
7.2 Pollutie
Lucht pollutie heeft verschillende menselijke en natuurlijke oorzaken. We zullen hier enkel de
belangrijkste bronnen bespreken. De WHO (World Health Organisation) erkende in 1999 6
klassieke lucht polluenten: SO2, Pb, CO, NO2, SPM, troposferische O3 . SPM= suspended particle
mater of te wel fijne stofdeeltjes.
De belangrijkste bronnen zijn fossiele brandstoffen (zie Figuur 18). Zij zijn ook verantwoordelijk
voor het grootste deel van de Vluchtige Organische Componenten (VOC's) en CO2. SO2 ontstaat
door de aanwezigheid van zwavel in levende organismen (o.a. zwavelbruggen in DNA). Daardoor
zit er een beetje zwavel in fossiele brandstoffen dat dan na verbranding als SO2 in de lucht komt.
NOx kan ook ontstaan indien er geen N aanwezig is in de brandstof, nl. door verbranding van N2 in
de lucht. Dit komt vooral voor bij dieselmotoren omdat deze een hogere temperatuur bereiken
(efficiëntere verbranding). Fijn stof ontstaat ook door andere processen. Bij transport komt ook fijn
stof vrij door slijtage van wielen en door remmen.
De energieopwekking tussen '73 (oliecrisis) en '98 is met 57% gestegen. In 2009 daalt voor het
eerst het wereldwijde energieverbruik met 2,2%. Dit is uiteraard een gevolg van de crisis. In 2010
stijgt het verbruik alweer met 4,7%. Daartegenover staat dat in 2010 nog steeds 20% van de
bevolking geen toegang heeft tot het elektriciteitsnet en bijvoorbeeld kookt op biobrandstof.
62
hernieuwbaar en afval
hydro
nucleair
gas
olie
kolen
grafiek 16 a
Figuur 18 Energiegebruik
7.3 Gevolgen
Een belangrijk gevolg van luchtverontreiniging is zure regen en daardoor bossterfte. (zie cursus
scheikunde voor omzetting van bovengenoemde polluenten naar zuren) Maar ook de vispopulaties
in de Scandinavische meren worden bedreigd. De luchtpolluenten zijn uiteraard ook rechtstreeks
schadelijk voor onze gezondheid. We doen er wel wat aan. Op sommige plaatsen in Europa
bedraagt de daling van de SO2 uitstoot reeds 70% (t.o.v. het historische maximum).
Het probleem is intussen verschoven naar Azië waar veel steenkool gebruikt wordt.
De grote verrassing komt echter van China dat sinds 2005 windenergie promoot. Anderzijds is
China nu wel de grootste uitstoter van CO2 geworden. Bovendien gebruiken ze veel steenkool en
de enorme economische groei gaat gepaard met enorme luchtvervuiling zoals in Europa tot 1980
63
(en zelfs wat later) het geval was. Zo moesten tijdens de olympische spelen in Beijing de fabrieken
tijdelijk sluiten om de luchtvervuiling (SMOG, zie verder) te beperken.
Fijne stofdeeltjes (kleiner dan 10µm) zijn zeer schadelijk voor de gezondheid. Naar schatting 3,7
miljoen prematuren sterven jaarlijks wereldwijd aan de gevolgen van fijn stof.
In 2019 werd een Duitse studie2 bekend over gevolgen van luchtvervuiling. Naar schatting 8,8
miljoen mensen per jaar zouden wereldwijd vroegtijdig sterven door de gevolgen van
luchtvervuiling. Deze doodsoorzaak is dus belangrijker geworden dan roken (7,2 miljoen/j). In
Europa gaat het over 800 000 overlijdens/j, voornamelijk door fijn stof.
De hoeveelheid N-verbindingen in de lucht (voornamelijk NOx van industrie en transport en NH3,
N2O van de landblouw) is ongeveer verdubbeld de laatste honderd jaar. N-componenten zijn
precursoren voor verschillende andere polluenten. Zie het vb van SMOG verderop.
Ozon veroorzaakt ademhalingsproblemen en zou verantwoordelijk zijn voor ongeveer 700 000
doden per jaar (vooral in Azië). Ozon is na CO2 en CH4 het belangrijkste broeikasgas maar heeft
een zeer korte levensduur (dagen tot weken).
Pb is schadelijk voor de hersenen en het centraal zenuwstelsel (vooral voor kinderen).
C-deeltjes absorberen zonlicht en dragen zo bij tot de opwarming, o.a. doordat ze op het ijs afgezet
worden en zo de albedo verlagen. Dit heeft ook gevolgen op de watercyclus (afsmelttempo van
gletsjers).
Overgenomen van Care to cause (http://www.care2.com/)
The WHO has released a new study ranking countries with the worst air pollution. When we
consider air pollution most of us will automatically think of China. However, it was nowhere to be
found in the top10 offenders. This, by the way, is not because they’ve suddenly cleaned up their
act, but rather because this study ranked countries as a whole, rather than cities. So here are the
top 5 countries with the worst air pollution, and what they are trying to do to combat it.
1. Pakistan
Pakistan made #1 on the list with a PM 2.5 pollution level of 101 ug/m3. Now, that might not make sense so let me
break it down: PM 2.5 stands for the size of the particles of pollution. The size (2.5) is frequently cited as the most
detrimental because it can travel deep into lungs and cause a variety of ailments. Good examples of these particles
are smoke, mold and dust. The ug/m3 part stands for micrograms per unit meter of air. So Pakistan has 101
micrograms of PM 2.5 pollutants per unit meter of air.
This level of pollution can be fatal to certain people with compromised respiratory systems and is blamed for killing
thousands each year. Such pollutants also cause at least 80,000 hospitalizations in Pakistan alone. Although
Pakistan has hosted a number of green air initiatives, and Coca-Cola has even led the fight in establishing better air
quality, the country continues to suffer from some of the worst pollution on the planet.
2
European Society of Cardiology. "Air pollution causes 8.8 million extra early deaths a year."
ScienceDaily. ScienceDaily, 12 March 2019.
<www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190312075933.htm>
64
7.4 Politiek: principe van de vervuiler betaalt.
De 'Convention of Long Range Transboundary Air Pollution' (CLRTAP, '79) heeft de politiek
gekatalyseerd in EU, Canada en VS om maatregelen te nemen om de emissies te verlagen.
Oplossingen zijn mogelijk door schonere technologie toe te passen en door meer te doen met
minder middelen (vooral in de sector van transport en energieopwekking).
Voorbeelden van schonere technologie zijn oa. Pb vrije benzine, katalysator, kleine auto’s met laag
verbruik zoals SMART (meer km met minder brandstof), hybride auto’s, elektrische voertuigen,
ligfiets (M5: meer meters met minder moeite), warmte-kracht koppeling, biobrandstoffen,
brandstofcel,... Europa legt nu normen op voor de uitstoot van CO2 en andere vervuiling door
wagens, de euronorm. De normen voor de uitstoot van schadelijke stoffen worden telkens strenger.
Er is echter zware tegenkanting van de autofabrikanten. Samen met deze uitstoot moet echter ook
de globale levenscyclus bekeken worden. Na de introductie van de Smart zijn wel veel andere
automerken met een kleine zuinige wagen op de markt gekomen. De laatste jaren zijn hybride en
elektrische auto’s aan een opgang begonnen maar ze zijn nog redelijk duur en de actieradius van
een elektrisch voertuig is nog beperkt.
Er zijn veel maatregelen opgelegd om de uitstoot van N-verbindingen van bijvoorbeeld de
landbouw te reduceren. Het toenemende transport werkt de positieve maatregelen echter tegen.
Euronorm
(http://www.lne.be/themas/milieu-en-mobiliteit/milieuvriendelijke-voertuigen/ecoscore-eneuronormen/euronormen-voor-voertuigen)
In de jaren zeventig werden de eerste richtlijnen goedgekeurd om de luchtverontreiniging
veroorzaakt door mobiele bronnen tegen te gaan. Met Richtlijn 70/220/EEG werden
grenswaarden ingesteld voor emissies van CO en koolwaterstoffen van motoren van
personenwagens met elektrische ontsteking (benzinemotoren). Richtlijn 72/306/EEG bevatte
de specificaties waaraan dieselmotoren dienden te voldoen. Richtlijn 77/102/EEG werd
aangevuld met grenswaarden voor NOx. De grenswaarden voor CO, koolwaterstoffen en NOx
werden verder verlaagd in verschillende richtlijnen. Met richtlijn 88/436/EEG werden
grenswaarden voor de emissie van deeltjes ingevoerd voor dieselmotoren. Vanaf 1 januari
1993 werd de katalysator verplicht.
In 1992 organiseerde de Europese Commissie in samenwerking met de Europese vereniging
voor autofabrikanten (ACEA) en de Europese vereniging voor de aardolie-industrie (Europia)
een conferentie waar de emissienormen voor het jaar 2000 besproken werden. Conclusie
was dat toekomstige emissienormen moesten gebaseerd zijn op een geïntegreerde aanpak en
dat de verbetering van de luchtkwaliteit het centrale uitgangspunt moest zijn. Gevolg
hiervan was een grootschalig onderzoek – het Auto-Oil I Programma - met als doel te
komen tot de meest kosten/baten effectieve maatregelen ter reductie van
voertuigemissies op gebied van motortechnologie, brandstofeigenschappen en niettechnische maatregelen. De atmosferische polluenten koolmonoxyde, fijn stof (PM10), benzeen
en stifstofdioxide in steden en ozon werden onderzocht.
65
Het Auto-Oil I programma was een technisch programma en leverde input aan het politieke
proces. De eerste resultaten werden in 1994 gepubliceerd in het rapport "Effect of Fuel
Qualities and Related Vehicle Technologies on European Vehicle Emissions". Om de
hiaten in de kennis op te vullen werden bijkomende onderzoeken en schattingen uitgevoerd.
Naast brandstofkwaliteit en voertuigtechnologie speelt duurzaamheid van
emissiecontrolesystemen een rol. Naarmate een voertuig ouder wordt, gaat zowel het
voertuig zelf als het emissiecontrolesysteem minder goed functioneren. Mogelijk te nemen
maatregelen zijn: strengere voorschriften voor een hogere frequentie van de verplichte
inspecties en onderhoudsbeurten, aansprakelijkheidslimiet van de fabrikant optrekken,
elektronische sensoren aanbrengen die op het functioneren van het emissiecontrolesysteem
moeten toezien (on-board diagnostics), betere mechanismen gebruiken voor het opsporen van
voertuigen (langs de weg) met een onaanvaardbaar hoge emissie en het uit de handel nemen
van modellen indien het systeem onaanvaardbaar slecht begint te functioneren.
Om de gevolgde aanpak nog te verdiepen werd in 1997 een Auto-Oil II programma
opgezet. Hierin werden de gevolgde pistes rond voertuigtechnologie, brandstoffen en
luchtkwaliteit verder gevolgd en werden bijkomend andere pistes zoals alternatieve
aandrijfsystemen, niet technische maatregelen mobiliteitsproblematiek) en economische
instrumenten geëxploreerd. Het Auto-Oil programma ging over in het uitgebreider
programma Clean Air for Europe (CAFE) waarin tevens andere sectoren werden
opgenomen. De ontwikkelde tools en expertise uit Auto-Oil werden opgenomen in het nieuwe
programma. Aansluitend op het kader dat de Auto-Oil Programma's boden, deed de Europese
Commissie voorstellen van Richtlijnen die besproken werden in het Europees Parlement en in
de Raad van de Europese Gemeenschappen.
Transport:
Transport zorgt voor een groot probleem dat nog steeds toeneemt door meer afgelegde kilometers
zelfs met minder vervuilend vervoer (zie hierboven Euronorm).
Fotochemische SMOG (samentrekking van SMoke en fOG)ontstaat door een fotochemische reactie
van NOx en VOC's (zie cursus scheikunde en presentatie). Ozon wordt vooral geproduceerd via
fotochemische reacties gekatalyseerd door NO en VOCs geproduceerd door verbrandingsmotoren
en daarnaast wordt het rechtstreeks geproduceerd bij elektrische vonken en vlambogen en is zeer
reactief, maar kan zich ook over 800km verspreiden. De hoogste concentraties worden vaak
gemeten windafwaarts van de plaats waar NOx en VOCs geproduceerd worden, tot 1000den km
ver. De concentraties zijn vaak hoog en ook voor planten schadelijk. In de VS wordt de schade aan
landbouw en bosbouw door ozon geschat op 500 miljoen$/jaar.
66
POP's:
POP's zijn aan banden gelegd door de 'Stockholm convention on POP's' (May 2001). Deze
conventie heeft tot doel de productie en het gebruik van POP's te verbieden. Zowel de vrijwillig als
de niet vrijwillig geproduceerde POP's komen hiervoor in aanmerking.
7.5 Stratosferische ozonlaag
Deze ozonlaag houdt een deel van de UV straling (UV-B) van de zon tegen. Ozon wordt vooral
afgebroken door CFK's. Dit effect is gekend sinds 1974. Zeer snel is er vanuit de overheid actie
ondernomen om de verdere afbraak van de ozonlaag te stoppen. ODS (ozon depleting substances)
worden nu geweerd en het verwachte herstel van de ozonlaag is tegen de helft van de 21ste eeuw.
Dit is een eerste voorbeeld van de toepassing van het voorzichtigheidsprincipe. Het was namelijk
nog niet onomstotelijk bewezen dat de CFK's verantwoordelijk waren voor de afbraak van de
ozonlaag. Maatregelen werden vanaf 1977 genomen in de VS, gevolgd door Noorwegen, Zweden
en Canada. Er mochten geen CFK's meer gebruikt worden in aerosols.
Er kwam echter een heropleving in '80, door stijging van de vraag naar foams (dit zijn geschuimde
producten zoals isolatie schuim) en koeilnstallaties. Als gevolg werden strengere maatregelen van
kracht. Het Montreal Protocol werd herhaaldelijk aangepast zodat in 2000 96 chemicaliën op de
lijst kwamen te staan en CFK's nagenoeg niet meer gebruikt worden.
In Figuur 19wordt weergegeven hoe de productie van CFK's varieerde.
Figuur 19 wereldproductie chlorofluorocarbons
67
7.6 Broeikasgassen – Klimaatsverandering
(zeer belangrijk voor examen)
Het effect van een broeikas is reeds beschreven door Arrhenius in 1896. Het zonlicht valt de
atmosfeer binnen, wordt omgezet in warmte maar alle massa op aarde zendt de IR straling
terug uit (zie theorie van straling van een zwart lichaam). Dit wordt grotendeels gereflecteerd
of geabsorbeerd door de broeikasgassen. De voornaamste broeikasgassen zijn water, CO2 en
CH4. Aan de concentratie van water kunnen we niet veel veranderen, voor extra CO2 en CH4 is
de mens wel verantwoordelijk (Figuur 20).
Het gevolg van de broeikasgassen is dat de temperatuur op aarde 33°C (nu al 34°C) hoger is
dan wanneer deze gassen niet aanwezig zouden zijn.
Figuur 20 CO2 uitstoot per regio
Korte toelichting bij dit effect: Het zonlicht dat de atmosfeer binnenvalt heeft een spectrum
dat naast het zichtbare ook infrarood en UV straling bevat. Een deel van deze inkomende
energie wordt omgezet in warmte. De moleculen gaan door absorptie van IR straling heviger
trillen en houden zo de energie (warmte) vast. Niet alle moleculen absorberen het IR licht
even sterk: N2 en O2 absorberen geen IR straling, H2O en CO2 absorberen juist veel. De balans
68
tussen hoeveel (zonnen)energie de aarde bereikt, hoeveel er gereflecteerd of geabsorbeerd
en hoeveel er terug uitgestraald wordt hangt van veel factoren af en deze balans is de
voorbije miljarden jaren al vaak naar de ene of andere kant overgeheld met serieuze
temperatuursschommelingen tot gevolg. De opwarmingen of afkoelingen waren meestal wel
veel trager dan vandaag. Het huidige CO2 nivo werd de afgelopen 800000 jaar niet bereikt.
Voor meer uitleg zie: http://www3.epa.gov/climatechange/science/causes.html.
Het probleem is echter een stijging van de concentraties van deze gassen. Vooral de
concentratie van CO2 is toegenomen (grafiek 18). De stijging bedraagt niet minder dan 30%
t.o.v. 1750 (van ongeveer 280 ppm naar meer dan 405 ppm in 2019). Het is ook gekend dat
CO2 voor 60% van het bijkomende broeikaseffect verantwoordelijk is. De Europese Unie is
wel een voorloper in de beperking van de CO2 uitstoot. Met slechts 1 gigaton per jaar doen we
het veel beter dan de overige regio’s. De totale CO2 uitstoot wordt geschat op 55 gigaton tegen
2030, dus de interne maatregelen die Europa neemt zullen niet voldoende zijn om het verschil
te maken. Zie ook https://www.epa.gov/ghgemissions/global-greenhouse-gas-emissions-data.
Dat wil niet zeggen dat we niets moeten doen. Technologie die we hier ontwikkelen kan over
heel de wereld gebruikt worden en onze economie vaart er wel bij om een stapje voor te zijn.
De EU investeert ook veel kapitaal in onderzoek en ontwikkeling van duurzame technologie.
Het wordt ondertussen algemeen aanvaard dat de opwarming van de aarde ontstaat door de
menselijke activiteiten ('IPCC concluded in 2001 that new and stronger evidence is found to
prove that most of the earth's warming over the last 50 years is attributable to human
activities'). In 2007 was men voor 90% zeker dat de opwarming van de aarde door de mens
veroorzaakt werd. Ondertussen twijfelt bijna niemand nog aan het feit dat ons klimaat wijzigt
maar toch is er in de meeste landen nog geen goed plan voor een drastische vermindering van
de uitstoot van broeikasgassen.
De temperatuursstijging bedraagt globaal 0.74°C (+/-0.2°C) gedurende de 20ste eeuw en de
zeespiegel is met 10 à 20 cm gestegen. Tussen eind 20ste eeuw en begin 2018 is er een
bijkomende stijging van 0,4°C! Merk op dat als het ijs boven groenland zou smelten de
zeespiegel met 6 -7 m stijgt. Indien het ijs op de Zuidpool zou smelten zou de zeespiegel met
60 m stijgen. Dit afsmelten is langzaam maar zeker ingezet. Voor België verwacht men een
stijging van 60 tot 200 cm tegen 2100.
De verwachte temperatuursstijging voor deze eeuw bedraagt 1,8 tot 4°C. De warmste jaren
sinds de metingen zijn allemaal sinds 2000 (Figuur 21). 2015 en 2016 waren extra warm
omwille van de El Nino. 2017 was echter ook weer een record jaar (2de warmste). Deze
periode was de warmste sinds vermoedelijk 4000 jaar. Volgens weerman David Dehenauw is
de temperatuur in Belgie de laatste 180 jaar gestegen met 1,8°C (2018).
69
Figuur 21 Temperatuursverloop in België
(https://www.adapt2climate.be/waarnemingen/?lang=nl)
Gevolgen van klimaatswijziging
Er zijn enkele duidelijke gevolgen zoals neerslagpatronen die veranderen, koraalriffen die
sterven, trekvogelpopulaties die verkleinen en trekvogels die vroeger terugkeren uit hun
winterverblijven omdat de insecten vroeger actief worden door het warmere weer (de winter
in onze streken wordt dus korter). Hieruit blijkt dat de insectenconjunctuur wordt gevolgd
door de vogels. Insecten verschuiven hun leefgebied ook meer naar het noorden. Een
voorbeeld daarvan is de processierups die vandaag een echte plaag geworden is terwijl er voor
2000 amper sprake van was. Hier speelt ook de combinatie van het verdwijnen van predatoren
(vogels die rupsen eten). Uiteraard dragen de planten ook langer bladeren in de herfst en
‘ontwaken’ ze vroeger uit de winterslaap.
De zeespiegel stijgt, ijskappen verdwijnen,... De stijging van de zeespiegel is ongeveer
3.1mm/jaar tussen 1993 en 2003 (Tabel 7). Merk op dat de grootste bijdrage komt van de
thermische expansie van het water. De berekende stijging ligt beneden de geobserveerde
stijging. Dit is een algemene vaststelling: de realiteit is erger dan de berekeningen en dus ook
de voorspellingen doen vermoeden. We moeten dus dubbel zo voorzichtig zijn.
Tabel 7: stijging van de zeespiegel
Jaarlijkse stijging in mm/jaar
Bron van stijging
1993-2003
Thermische expansie
1.6 ± 0.5
Ijskappen en gletjers
0.77 ± 0.22
70
Groenland
0.21 ± 0.07
Antartica
0.21 ± 0.35
Som berekende stijging
2.8 ± 0.7
Geobserveerde stijging
3.1 ± 0.7
De verwachting is dat de zeespiegel met ongeveer 60 tot 200 cm zal stijgen tegen 2100.
Recent (2018) heeft men echter vastgesteld dat het afsmelten van Antartica veel sneller gaat
dan men dacht. Dagelijks smelt bijna een miljard ton ijs van Antartica en Groenland.
De gemeten temperatuursstijging is steeds lokaal en vaak in de stad of omgeving van de stad
gemeten (zie Figuur 22, Figuur 23, Figuur 24). Er zijn echter ook meetstations in afgelegen
gebieden. Naast vaste meetstations worden metingen van de temperatuur van het zeewater
gedaan van op boten en de laatste decennia staan ook satelliet opnames ter beschikking. Het is
echter zeer moeilijk om van al deze lokale metingen een globaal gemiddelde te maken.
Anderzijds vertellen de planten en dieren ons wel dat zij een klimaatswijziging voelen, zoals
hierboven al aangehaald. Planten, insecten en amfibieën zijn koudbloedige dieren en hangen
dus af van de omgevingstemperatuur voor hun ontwikkeling. Als we dus waarnemen dat de
meeste planten vroeger beginnen bloeien dan kunnen we daaruit afleiden dat de
omgevingstemperatuur gestegen is tov vroeger.
De permafrost (dit is de continue bevroren ondergrond van de poolstreken) is sinds 1900 met
7% afgenomen.
Figuur 22 CO2 variatie gemeten de laatste 50 jaar
(http://www3.epa.gov/climatechange/science/causes.html).
71
Figuur 23 Temperatuursvariatie de laatste jaren
https://www.theguardian.com/environment/2018/jan/18/2017-was-the-hottest-year-onrecord-without-el-nino-boost
Figuur 24 Temperatuur en CO2 concentratie afgeleid uit ijs.
72
In de stedelijke omgeving is duidelijk een grote beïnvloeding van het klimaat. De vaak donker
gekleurde wegen en bebouwing absorberen het zonlicht sterker dan een natuurlijke omgeving.
De wind wordt afgezwakt door de bebouwing. De menselijke activiteit (verbruik van energie)
doet de temperatuur nog meer stijgen. Het fijne stof kan enerzijds zonlicht reflecteren maar
anderzijds absorberen en dus warmte vasthouden. Al deze effecten werden ook bestudeerd en
worden momenteel in rekening gebracht in de modellen die het klimaat proberen te
voorspellen.
Grafiek 18c toont de CO2 concentratie en geschatte temperatuur over de laatste 400 000 jaar.
Het is duidelijk dat er een correlatie is tussen beide. In het verleden was vaak de
temperatuursstijging eerst merkbaar en steeg daarna de CO2 concentratie omdat door de
stijgende temperatuur de productiviteit van levende organismen toenam. Deze organismen
stoten CO2 uit en hoe meer organismen (hoe meer biomassa), hoe meer CO2. Momenteel is de
toestand omgedraaid en doet de stijgende CO2 concentratie de temperatuur stijgen.
Bovendien zorgt de mens voor een dalende hoeveelheid biomassa (massale boskap, vergiftigen
oceanen).
Plaatsafhankelijkheid
De klimaatswijziging heeft zeer uiteenlopende gevolgen. De neerslag vermindert of
vermeerdert afhankelijk van de plaats. In Afrika worden droogteperiodes langer met
voedseltekorten tot gevolg. Op verschillende plaatsen ontstaan bosbranden die moeilijk onder
controle te krijgen zijn (vb eind 2019: Australië met een vernield oppervlak groter dan België).
Zowat overal op de wereld worden overstromingen door overvloedige regenval frequenter. De
voedselproductie stijgt of daalt. Ziektes (vb. malaria) krijgen meer kansen en rukken op naar
het noorden. De opwarming kan positieve gevolgen hebben voor noordelijke streken. Het
voortbestaan van de warme golfstroom, en het daarmee gepaard gaande klimaat is niet zeker.
Positieve feedback systemen van de opwarming (examen!)
De belangrijkste feedback is de toename van de hoeveelheid vocht in de atmosfeer door de
stijgende temperatuur. Water is echter een goed broeikasgas dus meer water in de lucht
betekent dat er meer warmte wordt vastgehouden (positieve feedback).
Een tweede fenomeen is het verdwijnen van sneeuw- en ijskappen. Deze reflecteren het
licht maar als ze verdwijnen komt de bodem vrij die meer licht zal opvangen hetgeen een
opwarming tot gevolg heeft (positieve feedback).
Een derde feedback is het smelten van de permafrost in boreale gebieden (oa Siberië).
Hierdoor komt methaan en CO2 vrij dat in de bodem was opgeslagen.
Een vierde (moeilijk aantoonbaar) effect is de toename van CO2 in de lucht door de snellere
bio-cyclus. Dit resultaat is gesimuleerd maar het is moeilijk om dit in de praktijk aan te
tonen.
73
Internationale politiek
Onder leiding van de VN wordt wereldwijd onderzoek gedaan en worden initiatieven genomen
om de opwarming te beperken. De 'United Nations Framework Convention on Climate
Change' beoogt bijvoorbeeld een stabilisering van het nivo van broeikasgassen om gevaarlijke
interacties met het klimaatsysteem te voorkomen (1992). Dit was voor de politieke wereld
echter niet duidelijk genoeg er kwam nog geen ommezwaai. Er werd een tweede oproep
gedaan (second assesment protocol). Dit second assesment protocol stelt dat 'a balance of
evidence suggests that there is a discernible human influence on global climate' (1996). Dit
heeft tot het Kyoto protocol geleid.
De krachtlijnen van het protocol waren dat globaal de geïndustrialiseerde landen hun
broeikasgas emissie moesten beperken tot 5% beneden het niveau van 1990 tegen 2008-2012.
De reductie bedroeg 8% voor EU en CE (België streefde uiteindelijk 7,5% na).
Er werd echter nog een toename toegestaan voor IJsland, Australië,...omdat deze landen
momenteel 'weinig' broeikasgassen uitstoten en de toegestane toename moet verdere
economische ontwikkeling toelaten. Ontwikkelingslanden hadden geen verplichtingen inzake
broeikasgasemissie om hen toe te laten verder te ontwikkelen zonder belemmeringen.
Kyoto mechanismen voorzagen ook in geografische flexibiliteit. Het verhandelen van rechten
is dus mogelijk. Zo kan een land toch meer uitstoten dan toegestaan en rechten afkopen van
een ander land dat vb. extra bosbouw doet.
Er is een zware tegenwerking van de VS geweest. Toch slaagden de andere landen erin mits
vertraging het protocol te laten doorgaan en werd KYOTO EINDELIJK VAN KRACHT in FEB 2005.
Veel landen waaronder België hebben hierop niet gewacht en zijn al vroeger met programma's
begonnen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Toch is de inspanning van
België niet voldoende om de beoogde vermindering in uitstoot te bekomen (er is eerder een
stijging door verdere economische groei). België heeft in 2006 bijvoorbeeld emissierechten in
het buitenland gekocht om zo toch aan de kyoto doelstellingen te voldoen. Men kan zich
afvragen of dat geld niet beter op een andere manier kon besteed worden.
Post Kyoto
Het kyoto protocol liep af in 2012. Eind 2008 was er in Poznan (Polen) een eerste vergadering
van de VN om afpraken te maken voor na 2012. Ondanks de hoge verwachtingen is er weinig
uit de bus gekomen. Het 'zuiden' wil een compensatie (financieel fonds) van het noorden dat ze
vrij kunnen besteden voor groene technologische ontwikkeling en om zich te wapenen tegen de
gevolgen van de klimaatsopwarming. Het noorden wil de greep op de economie echter zoveel
mogelijk behouden.
74
Het is duidelijk dat als we een beperking van de opwarming van de aarde willen beneden 2°C
dat dan de uitstoot van broeikasgassen drastisch naar beneden moet. Er is sprake van een
reductie met 20% tegen 2020, 30 tot 40% tegen 2030 en (bijna) volledige omschakeling naar
hernieuwbare energie tegen 2050. Sommige landen vonden dat de internationale afspraken
veel te veel tijd vragen en beslisten ondertussen zelf om een sterke reductie in uitstoot van
broeikasgassen door te voeren. Na enkele mislukte pogingen werd in Parijs een nieuw akkoord
gesloten.
Parijs 2015
In 2012 (Qatar) kwam men echter weer niet tot een akkoord. In december 2015 komen alle
landen weer samen in Parijs. De minister van buitenlandse zaken, Fabius, had voor de
samenkomst in Parijs bijna alle landen bezocht en alle landen ook al gevraagd wat ze zelf
zouden voorstellen. De deelnemers aan de VN-klimaattop in het Zuid-Afrikaanse Durban
waren al overeengekomen om tegen 2015 een bindend akkoord te maken over de verlaging
van de broeikasgasuitstoot, een akkoord dat tegen 2020 moet ingaan.
"Als landen vasthouden aan de vrijwillige verbintenissen van Cancún en Kopenhagen om de
CO2-uitstoot te verminderen, dan zullen we de gemiddelde temperatuur 3 tot 4 graden
Celsius zien stijgen", zegt klimaatwetenschapper Regine Günther, verantwoordelijk voor het
klimaatbeleid van het Wereldnatuurfonds (WWF). "Als ze in Durban een proces in gang
zetten met hogere uitstootbeperkingen tegen 2020, dan zouden we erin kunnen slagen om
de stijging niet boven 2 graden te laten uitkomen."
In Parijs werd na dagenlang onderhandelen uiteindelijk een akkoord bereikt met als
voornaamste doelstelling de opwarming beneden 2°C te houden met als streefdoel
maximaal 1,5°C. Er wordt jaarlijks 100 miljard dollar aan klimaatfinanciering bij elkaar
gebracht. Om de 5 jaar zullen alle landen samen evalueren hoe het zit met de transitie naar
maximaal 2°C opwarming.
Voor Europa betekent dit dat de uitstoot tegen 2030 met 40% zal moeten dalen. Tegen
2050 streeft Europa zelfs 80-95% reductie na tov 1990. De inspanning die we vandaag
(2017) daarvoor doen zijn echter veel te zwak. We zouden volgens de bond beter leefmilieu
(BBL) 8 keer sneller moeten afbouwen om dat te halen.
Marrakech
In november 2016 vond in Marrakech de 22ste klimatconferentie plaats. De bedoeling is om
afspraken te maken om te komen tot de reductie van broekasgassen. Zelfs als we de
huidige afspraken nakomen stevenen we af op een temperatuursstijging van ongeveer 3°C.
Om de globale temperatuursstijging beneden 2°C te houden mogen we de volgende jaren
slechts een beperkte hoeveelheid broeikasgassen uitstoten (het CO2 krediet). Het CO2krediet bedraagt nog 150 tot 1050 Gt, dus er is een redelijk grote onzekerheid. Wereldwijd
wordt nu 41 Gt/j uitgestoten. Binnen vier jaar zitten we dus al voorbij de ondergrens.
Binnen 15 jaar zitten we ergens in het midden tussen die twee uitersten.
Een stijging van 2 graden behoorde vroeger nog tot de rampscenario’s. Nu is het al een
doelstelling geworden. Tot nu toe steeg de temperatuur met 1 graad door menselijke
75
activiteiten. Dat leidde al tot extreme weerfenomenen en het afscheuren van gigantische
ijsbergen.
Nederland 2016:
Nederland wil tegen 2050 klimaatneutraal worden. Maatregelen die genomen worden: vanaf
2035 geen benzine of dieselwagens meer verkopen, alle vervoer op basis van waterstof of
elektriciteit, vrachtwagens op biobrandstof. CO2 opslaan in lege in aardgasvelden in de
Noordzeebodem. Toch is dit niet snel genoeg. De laatste 20 jaar is de temperatuur met
ongeveer 0,4°C gestegen. Een vergelijkbare stijging de volgende 20 jaar (dus voor 2040)
brengt de temperatuursstijging al op 1,5°C, de limiet waar we niet boven willen…
Katowice 2018
Men discussieert intussen verder over hoe we de opwarming moeten beperken tot minder
dan 1,5°C. Uiteindelijk werd in Katowice overeenstemming bereikt over de toepassing van
het Akkoord van Parijs (het Paris rulebook). De financiering ontwikkelingslanden is niet
volledig van start gegaan. Er is een ‘High Ambition Coalition’ (27 landen gesteund door de
EU), die de klimaatdoelstellingen wil verscherpen, naar aanleiding van het alarmerende
IPCC-rapport (Global Warming of 1.5 °C, 2018). De Vlaamse regering lag dwars zodat
België zich niet kon aansluiten bij deze groep.
In 2018 is de aan energie gelieerde CO2 uitstoot in de G20 landen verder gestegen met
1,8%. Samen zijn de G20 verantwoordelijk voor 80% van de wereldwijde CO2 uitstoot. Deze
landen halen de dolestelling van maximale stijging van 1,5°C NIET. Ook België haalt de
doelstellingen voor 2020 niet.
Madrid/Chili 2019.
Klimaatjongeren zijn opweg naar de top in Chili. Als ze er bijna zijn wordt de vergadering
verplaatst naar Madrid. Is men zo bang van enkele jongeren? Of is Chili zo zwak dat ze de
betogers echt niet onder controle krijgen?
Europa 2019
Europa wil een voorloper zijn in de klimaatstrijd. Verschillende landen hebben hiervoor een
plan opgesteld. Nederland plant tegen 2030 49% minder broeikasgassen uit te stoten (tot
zelfs 55% minder). Vlaanderen plant 32,5% minder uit te stoten… We zijn weer bij de
slechtste leerlingen. Bovendien rekent Vlaanderen/België op nog te ontwikkelen
technolgieën terwijl het met de technologie van vandaag, en wat goede wil nu al mogelijk is
om 50% minder broeikasgassen uit te stoten.
Waar gaan we naar toe?
De voorspellingen voor de klimaatswijziging zijn niet rooskleuring. Zelfs met ‘slechts’ een
toenamen van 2°C gaat de zeespiegel zo’n 80 cm stijgen en krijgen nog meer droogte en
overstromingen (Figuur 25).
76
Figuur 25 voorspellingen van het klimaat
Hoeveel gaat dat kosten?
Men weigert nog steeds te spreken over hoeveel geld we gaan uitsparen door ons leefmilieu
minder te vervuilen. We hebben zeer droge jaren achter de rug. Hoe groot zijn de
economische verliezen daarvan? Hoeveel gaat het kosten om grote reserves zoet water aan
te leggen, of om drinkwater en water voor onze gewassen te maken uit zeewater? Om een
dam te bouwen rond de laag gelegen gebieden van Europa (grootste deel van Vlaanderen
en Nederland!) en dan het rivierwater over die dam te pompen, anders verdrinken we nog.
Hoeveel kost het opspuiten van zand aan de kust ons elk jaar? Hoeveel kosten de
wereldwijde bosbranden, droogtes en overstromingen waardoor oogsten mislukken, en
noem maar op.
De klimaatwijziging is veroorzaakt door de huidige energieproducenten en leveranciers. Het
zijn zij die in de eerste plaats de nodige middelen zouden moeten ter beschikking stellen.
Het zijn echter ook zij met de olie-industrie op kop die minder zullen verdienen en ons
daarom doen geloven dat het veel gaat kosten om minder te vervuilen. Voor de vervuiling
die ze veroorzaken moeten ze echter niets betalen. Het is enkel omdat men de kost van de
vervuiling doorschuift naar de maatschappij en naar de volgende generaties, dat de fossiele
brandstoffen goedkoper zijn dan duurzame alternatieven.
Het belangrijkste voordeel op vlak van kosten is echter dat men naast de belangrijke
investeringen voor HEN een veel kleinere recurrente kost heeft. Voor fossiele brandstoffen is
men afhankelijk van het buitenland en de kostprijs ervan wordt bepaald door de producent
en leverancier. Zonne- en windenergie zijn, behalve de investering, goedkoop.
De vraag ‘hoeveel gaat dat kosten’ werd ook gesteld in de jaren 70-90 toen men de oude
vervuilende industrie wou proper wou maken. Er is geen recessie gekomen daardoor,
integendeel, de lucht en rivieren zijn nu veel zuiverder dan toen in Europa, terwijl de
welvaart enkel toegenomen is. Hetzelfde fenomeen hebben we nu. De landen die inzetten
op nieuwe technologie zullen de winnaars zijn. De juiste vraag is dus: zal Vlaanderen,
77
België, Europa, mee de nieuwe technologie ontwikkelen en er economisch en ecologisch
beter van worden of zullen we achterophinken en een ontwikkelingsland worden?
7.7 Europa: toestand luchtkwaliteit
Na deze beschouwingen over een wereldwijd klimaatverdrag gaan we dieper in op de
luchtkwaliteit in Europa. Het probleem van luchtverontreiniging is reeds lang erkend. In 1979
komt er al een verdrag voor het terugdringen van gevaarlijke emissies.
De belangrijkste vervuilers zijn
- industrie / solventen / energie
- transport / opslag / distributie fossiele brandstoffen
- landbouw
- in CEE: industrie/energie, maar vanaf '90 is er een daling van de uitstoot omwille van de recessie
en tegelijkertijd is er een opgang van het privé transport wat gepaard gaat met een toename in
uitstoot.
Figuur 26
In de figuur (Figuur 26) is te zien dat de emissies voor SO2 dalen sinds 1980.
78
SO2 en NO2 uitstoot
Nederland slaagt erin om de uitstoot van SO2 te verminderen door de volgende maatregelen in acht
te nemen (resultaat, zie grafiek 19).
In Nederland werd vanaf 1980 overgeschakeld van olie naar aardgas, daardoor realiseerde men een
eerste daling van de SO2 uitstoot. Mid '80 wordt terug meer steenkool gebruikt. De steenkool
wordt echter ontzwaveld en de rookgassen ook waardoor een verdere daling verkregen wordt van
SO2 uitstoot.
Opgelet: dit geeft enkel een beeld van Nederland. In Griekenland en Portugal steeg de emissie nog.
Wereldwijd (zie presentatie) is er de laatste jaren vooral in Azië een stijging terwijl in Europa en
Amerika de uitstoot van SO2 afneemt. Maar de emissie van NOx, NH3 en VOC's daalt niet zoals
gepland. NH3 komt vooral van de landbouw. N-componenten hebben verschillende invloeden op
ons leven (Nitrogen cascade). Enerzijds zijn er toxische stoffen bij of veroorzaken/katalyseren ze
de vorming van zure regen, PM2.5 en ozon, anderzijds is stikstof een meststof en kan het dus de
plantengroei bevorderen maar ook eutrofiëring veroorzaken en zodoende de biodiversiteit in het
gedrang brengen.
Broeikasgassen
Broeikasgassen blijven een probleem, zelfs nog in 2020. De CO2 uitstoot is voor 1/3de afkomstig
van energieopwekking en hiervoor komen de alternatieven slechts langzaam van de grond. Een
gedetailleerder overzicht van de energieproblematiek zal in deel 3 van de cursus gegeven worden.
In België is een sterke lobby om meer nucleaire energie te gebruiken om de CO2 uitstoot te
verminderen. Anderzijds mogen we niet uit het oog verliezen dat we eerst moeten besparen
(minder verspillen) en dan pas extra bronnen aanboren. In CEE (Centraal en Oost-Europese
landen) was een globale daling van CO2 uitstoot door de recessie te zien na de val van het
socialisme (1992). Later hebben veel bedrijven zich daar gevestigd en daardoor gaat de CO2
uitstoot ook terug omhoog. Zie ook het deel over ‘energie’ (in deel III) voor verdere informatie.
Merk in Figuur 27 het grote onevenwicht tussen de US (5% van de wereld bevolking) en de rest...
Dit gaat over de cumulatieve uitstoot, dus de historische uitstoot wordt in rekening gebracht.
Ondertussen (vanaf 2011) is China de grootste CO2 uitstoter (jaarlijkse uitstoot).
In bepaalde landen spannen burgers rechtzaken aan tegen de staat om een strengere aanpak tegen
de uitstoot van broekasgassen te eisen. In Nederland hebben de burgers een dergelijke rechtzaak
(Urgenda) gewonnen (2019) en moet de staat de vroeger afgesproken doelstellingen effectief
nakomen. De regels zijn echter nogal absurd omdat er enkel gekeken wordt naar de uitstoot van
Nederland zelf. Dus als Nederland moderne elektriciteitscentrales sluit (die weinig CO2 uitstoten)
en elektriciteit invoert vanuit Duitsland of Polen waar meer CO2 per kWh de lucht in gaat, dan
haalt Nederland haar doelstellingen, maar globaal gaat de CO2 uitstoot omhoog. In België is ook
een klimaatzaak lopende. Ignace Schops (initiatief nemenr van de klimaatzaak in België):
79
Figuur 27 cumulatieve CO2 emissies
“Pogingen tot vertragen zien we hier ook: de klimaatzaak is gestart in 2014 en we zijn nog altijd
niet aan het procederen.” Vermoedelijk zal het process in 2020 starten.
Fijn stof
Fijn stof, kleiner dan 10 micron, wordt o.a. veroorzaakt door verbrandingsprocessen, maar ook
door slijtage van autobanden en remmen, en door vliegtuigen. Het probleem is dus niet simpel aan
te pakken door diesel als brandstof te mijden zoals men in België nu probeert te doen. Momenteel
doet men ook onderzoek naar het zeer fijne stof (nanodeeltjes). Dit kan zeer diep in de longen
indringen en daar blijven plakken. Ons lichaam weet niet wat gedaan daarmee en de gevolgen op
lange termijn zijn nog niet gekend.
80
Hieronder enkele beschouwingen over ons klimaat in Europa:
Extreme winters door klimaatopwarming?
(bron http://www.dewereldmorgen.be/artikels/2010/12/28/extreme-wintersdoor-klimaatopwarming)
Wetenschappers hebben een mogelijk causaal verband ontdekt tussen het smelten van het
zee-ijs in de Noordelijke IJszee en de strenge winters die Europa teisteren. Ze
waarschuwen ervoor dat de kansen op extreem strenge winters in Europa en Noord-Azië
de komende jaren kunnen verdrievoudigen.
Slinkend poolijs, strengere winters
Een onderzoek van 2009, onlangs gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research,
toont aan dat door het krimpen van het zee-ijs in het oostelijk noordpoolgebied er een
regionale opwarming van de lagere luchtniveaus plaatsvindt - dit kan leiden tot sterke
afwijkingen in de atmosferische luchtstromen, die een algemene afkoeling van de
noordelijke continenten in gang zetten.
"Recente strenge winters, zoals deze van vorig jaar of deze van 2005-06 zijn niet in strijd
met het beeld van de opwarming van de aarde, maar vullen het eerder aan", zegt Vladimir
Petoukhov, hoofdauteur van de studie en klimaatwetenschapper aan het Potsdam Institute
for Climate Impact Research (PIK).
De opwarming van de aarde kan, schijnbaar paradoxaal, koudere wintertemperaturen
veroorzaken.
Hogedrukgebied stuwt poolwinden
De onderzoekers baseren hun veronderstellingen op simulaties aan de hand van een
uitgebreid computermodel van de globale, atmosferische circulatie, ECHAM5. De simulaties
concentreren zich op de Barentsz- en Karazee ten noorden van Noorwegen en Rusland,
waar een drastische vermindering van het ijs werd waargenomen in de strenge Europese
winter van 2005-06.
Arctisch zee-ijs is aan het verdwijnen, met een laagterecord in 2007, en het normale
herstel van het zee-ijs tijdens de winter is aangetast. Vooral in de Barentsz- en Karazee
werd een substantieel verlies aan zee-ijsbedekking vastgesteld gedurende de afgelopen
decennia.
Zeeoppervlakken waarvan de ijslaag ontbreekt, verliezen veel warmte aan de doorgaans
koude en winderige Arctische atmosfeer omdat de isolerende werking van de ijskap, voor
het relatief warme zeewater, verdwenen is. Hierdoor wordt een hogedrukgebied gecreëerd
dat koude poolwinden over Europa stuwt.
81
Uiteindelijk zal opwarming het halen
De onderzoekers voedde het computermodel met data die geleidelijk het zee-ijs in
het oostelijk noordpoolgebied vermindert van 100 procent naar één procent om de
relatieve gevoeligheid van de winterse, atmosferische circulatie te analyseren.
De simulaties tonen een niet-lineaire reactie van luchttemperaturen en winden op de
veranderingen in zee-ijsbedekking. In die zin dat wanneer de ijsoppervlakte blijft
krimpen het weerpatroon evolueert van warme naar extreem koude naar warmer
dan gewoonlijke winters.
Als we 40 tot 50 jaar vooruit kijken, zullen deze strenge winters opnieuw warmer
worden, ondanks de toestroom van koude polaire lucht, omdat die luchtmassa
warmer zal worden dankzij het broeikaseffect.
Uiteindelijk zal de klimaatopwarming dus halen.
Voorbije winters passen in patroon
"Dit is niet wat je zou verwachten", zegt Petoukhov. "Wie denkt dat het krimpen van
wat ver weg zee-ijs hem geen last bezorgt, kan zich vergissen. Er zijn complexe
onderlinge verbanden in het klimaatsysteem, en in de Barentsz- en Karazee hebben
we mogelijk een krachtig feedbackmechanisme ontdekt."
“Ik wil voorzichtig zijn, maar de laatste maanden is de zee-ijsbedekking laag en in
overeenstemming met de simulatiemodellen stimuleert dit het huidige weerpatroon.
De winter van 2009-10 bleek ook in dit patroon te passen. Ik zou niet zeggen dat dit
een definitieve bevestiging is van het mechanisme, maar het past beslist in het
patroon”, stelt professor Rahmstorf, oceanograaf aan het PI.
Ga zelf na of deze trend de laatste jaren nog aanhoudt.
82
7.8 Noord-Amerika en Poolstreken
Figuur 28. Ozon concentratie in de atmosfeer
De ozonconcentratie daling werd eerst waargenomen in 1985. De omvang en ernst nam toe (29
miljoen km2 in 2000) tot in het jaar 2000, zie Figuur 28. Gemiddeld is de ozonconcentratie met
10% gedaald boven Artica.
De temperatuur stijgt op bepaalde plaatsen aan de polen (met ca.5°C), hoewel op andere plaatsen
een daling in temperatuur is waargenomen. Het afsmelten van ijs gaat wel sneller, hoewel hier en
daar een gletsjer groter wordt.
De lente start vroeger, de winter later. De permafrost ontdooit. Daardoor komt methaan vrij
(broeikasgas). Methaan ontstaat nl. door gisting bijvoorbeeld in moerassen (ook moerasgas
genoemd). Het verdwijnen van permanente sneeuw/ijskappen zorgt voor versnelde opwarming
want het ijs reflecteert het zonlicht terwijl de vrijgekomen bodem het zonlicht voor een groter deel
absorbeert. Deze evoluties kunnen nog lang doorgaan zelfs nadat de broeikasgas concentraties
gestabiliseerd zijn. Anderzijds zijn er aanwijzigen dat het afsmelten van de ijskappen
gecompenseerd wordt door meer sneeuwval op de polen waardoor de stijging van de zeespiegel
niet zo snel gaat. Meer sneeuwval is te verklaren door hogere temperaturen waardoor de lucht meer
vocht kan bevatten.
De permafrost zone beslaat 58% van de Russische federatie. Als de opwarming blijft doorgaan kan
de permafrost grens zo'n 300-400 km opschuiven tegen 2100. De Russen zijn echter niet erg tegen
opwarming... De permafrost in het Arctische gebied bevat echter wel de grootste voorraad aan
opgeslagen organische koolstof van de wereld. De boreale gebieden, onder andere bedekt met
wouden, zijn momenteel een belangrijke depositiezone voor CO2. Door het verdwijnen van de
permafrost kan deze streek dus een netto uitstoter van CO2 worden ipv een opslagtank.
83
In Antartica wordt het afsmelten van het ijs versneld doordat het zeewater het ijs langs onder
wegsmelt. Zo breken plots grote platen af. Eens in het water drijven ze naar warmere streken zodat
het afsmelten versnelt, Figuur 29.
Figuur 29
7.9 Lange afstandstransport polluenten
Chemische stoffen verdampen in warme streken en komen in de lucht waar ze door wind en
diffusie getransporteerd worden. In koude streken treedt condensatie op. Hierdoor is de
concentratie polluenten hoger in de poolstreken.
De POP's zijn weinig oplosbaar in water maar oplosbaar in vet. Daardoor krijgt men accumulatie
in het lichaam. Via de voedselketen verhogen concentraties naar predatoren toe. Zoogdieren die
leven in koude gebieden hebben een grote vetreserve. Dit maakt hun uiterst kwetsbaar voor
verhoogde accumulatie van polluenten in hun lichaam.
Radioactiviteit (zie grafiek 21.)
Ook radioactief materiaal kan over lange afstanden getransporteerd worden. In Figuur 30 een
voorbeeld van cesium verspreiding na de ontploffing van de kernreactor in Tsjernobyl.
84
Figuur 30
Noord-Amerika produceerde lange tijd met slechts 5% van de bevolking 26% van de CO2 uitstoot.
Ondertussen (2011) werden ze voorbijgestoken door China dat een enorme economische bloei
kent. Transport is verantwoordelijk voor zo'n 20 (VS) tot 30 (Canada) % hiervan. De oliecrisissen
tussen '70 en '80 hebben gezorgd voor een efficiënter oliegebruik, maar na '80 is het verbruik
gestegen door meer kilometers af te leggen, airco, etc. Dit wordt ook in de hand gewerkt door de
lage energieprijzen. Tijdelijke stijgingen van de olieprijs (vb na 2005) hebben echter weinig effect
op de CO2 uitstoot. De financiële crisis van eind 2008 had een groter effect, MAAR ook de crisis
gaat voorbij (en heeft de groei van China enkel afgeremd) en in 2018 constateert men dat de
concentratie van CO2 uitstoot nog steeds stijgt.
85
Heb je het begrepen?
- Van waar komen de belangrijkste stoffen die onze lucht vervuilen?
- Welke problemen veroorzaken die stoffen?
- Ken je een type van elektrische auto’s? Wat maakt elektrische auto’s duur?
- Verklaar warmte-kracht koppeling
- Verklaar SMOG
- Wat betekent ODS? Verklaar het voorzichtigheidsprincipe
- Verklaar het gat in de ozonlaag.
- Bespreek het broeikasgasfenomeen. Wat is het probleem?
- Van waar komen de extra hoeveelheden CO2 en CH4?
- Wie nam actie tegen de CFK’s? Waarvoor werden ze gebruikt? Welke stoffen worden nu
bijvoorbeeld gebruikt in een koelkast?
- Wat zijn POP’s? Geef een voorbeeld.
- Wat is het verband tussen massale boskap en de klimaatswijziging?
- Geef enkele voorbeelden van plaatsafhankelijke invloeden van klimaatswijziging
- Verklaar de positieve feedback systemen op het klimaat.
- Beschrijf de toestand van de luchtkwaliteit in Europa en wat er aan gedaan werd/wordt om de
toestand te verbeteren.
- Bestaan er normen voor auto’s?
- Wat regelt de euronorm?
- Hoeveel bedraagt de temperatuursstijging nu? Welke grens willen we niet overschrijden? Wat is
de internationale aanpak hiervoor nu?
- Wat zijn de belangrijkste redenen voor de stijging van de zeespiegel?
- Welke vormen van stikstof-vervuiling bestaan er? Wat zijn de oorzaken?
- Hoe wordt fijn stof geproduceerd?
86
Hoofdstuk I.8 Stedelijke gebieden
In 1950 leefde 65% van de wereldbevolking op het platteland. Er wordt geschat dat tegen 2050,
65% in de stad zal wonen. Vandaag leeft iets meer dan 50% van de bevolking in de stad.
70% van de mensen leven nu in Azië, Afrika of Latijns - Amerika.
25% van de bevolking leeft onder de armoede grens (en de toppers zijn de families met enkel
moeders). De bevolkingsdensiteit is ook heel verschillend van plaats tot plaats. De grootste
dichtheid vinden we in Macao (21000 inw./km2) en de laagste in Groenland (0,03 inw./km2). Zie
Figuur 31 (opgelet dit is enkel het deel dat in steden woont).
Figuur 31 bevolking in steden
Ecologische voetafdruk van de steden
De ecologische voetafdruk geeft weer hoeveel oppervlak men nodig heeft om aan alle behoeften
van de bevolking te voldoen. Steden oefenen een enorme druk uit op grond, lucht, water en
energie. Londen (12% bevolking van de UK) heeft 125 keer zijn oppervlakte nodig (= totaal
productief opp. UK) om in alle behoeften te voorzien. Hier vinden we weer een link naar de
bosproblematiek. De hoeveelheid landbouwgrond nodig om de stad van voedsel te voorzien is vele
malen groter dan de oppervlakte van de stad zelf. Landbouw beslaat 37.4% van de oppervlakte van
het land tegenover 0.5% voor steden. Bovendien merkt men dat veel steden in vruchtbare gebieden
liggen omwille van historische redenen. De broodnodige landbouwgrond wordt dus ook
rechtstreeks door verstedelijking teniet gedaan. Het tekort aan landbouwgrond kan bijna enkel
87
aangevuld worden door bossen te kappen. Daarnaast doet men ook wel moeite om waterculturen
(zoals witloof) als vervanging in te voeren, maar ook hier zien we dat landbouwgrond ingenomen
wordt om deze installaties te plaatsen. Een ander alternatief is het gebruik van insecten als
eiwitbron. Binnenkort (of nu al?) zal je dus meelwormburgers bij de gekende fastfoodketens
kunnen eten, of larven van de zwarte wapenvlieg in bolognaise saus. Een voordeel van insecten is
dat ze vaak kunnen leven van afvalstoffen zoals varkensmest. Smakelijk!
De groeiende bevolking heeft ook steeds meer water nodig. Samen met het droger worden van
sommige gebieden zorgt dit voor waterstress en verhuis van bevolkingsgroepen (vooral in Afrika).
In China wordt bijvoorbeeld 90% van het grondwater gebruikt door 10% van de (grote)
landbouwbedrijven.
Er bestaan grote verschillen tussen Noord en Zuid.
Vb. een stad in Noord - Amerika met 650000 inwoners heeft 30 000km2 nodig, maar in India is dit
slechts 2900km2.
Steden hebben ook voordelen
klein oppervlak voor veel mensen dus minder landgebruik
korte afstanden (recyclage mogelijk)
energiebesparend
Indien goed gepland ook:
makkelijkere afvalwaterbehandeling en afvalinzameling
Afval
We produceren met ons allen een berg afval. Een groot deel hiervan, zowat 20-50 miljoen ton per
jaar, is elektronisch afval. Het bevat zware metalen (die wel kunnen gerecupereerd worden) maar
ook gebromineerde brandvertragers (BFRs) die inwerken op ons endocrien systeem. Van dat afval
gaat 90% naar Bangladesh, China, India, Myanmar, Pakistan. Daar worden de kostbare metalen die
erin zitten eruit gehaald. Is het niet mooi dat wij voor werkgelegenheid zorgen in die landen? Alle
medailles hebben echter een keerzijde... Men gebruikt ginder 19de eeuwse technologie om 21ste
eeuws afval te verwerken... Maar ja, er zijn zoveel Aziaten en het kost 10 keer minder dan het afval
hier te verwerken.
Volgens de WHO stierven naar schatting 4,9 miljoen mensen door chemische vervuiling in 2004.
90% van de visstalen bevatten pesticiden. Ongeveer 3% van de landbouwers heeft jaarlijks te
kampen met acute vergiftiging door pesticiden.
Anderzijds zijn grondstoffen schaars in Europa en probeert men de grondstoffen hier dus te
houden. Bussiness modellen wijzigen hiervoor. Zo zijn er al verschillende bedrijven die ‘diensten
aanbieden’ ipv toestellen te verkopen, vb RICOH least printers en laat de klant per geprint blad
betalen.
88
Europa
In Europa en zeker in België is een decentralisatie van macht bezig. De decentralisatie van de
macht geeft veel verantwoordelijkheden aan de steden, maar ze krijgen in verhouding niet meer
middelen.
Specifieke stedelijke problemen zijn luchtvervuiling, geluidsoverlast, mobiliteit en afval.
Luchtvervuiling:
Transport: In West-Europa zijn 50% van de autotrips korter dan 6km en 10% korter dan 1km.
Bezuinigen door de fiets te nemen of te voet te gaan is een haalbare optie.
Openbaar vervoer is slecht uitgebouwd behalve in Nederland en Denemarken.
Luchtvervuiling hypothekeert de gezondheid. Belangrijke initiatieven om de vervuiling tegen
te gaan zijn: loodvrije benzine, katalysatoren en verwarming op gas, in combinatie met
zuinigere branders, passief huizen.
Geluidsoverlast
30% van de bevolking leeft in een zone met geluidsoverlast
vb. : vliegtuiglawaai, autostrade, airco-installaties waardoor onvoldoende nachtrust,...
Afval
De EU richtlijn legt een maximum van 300kg/inw/j afval op.
Vast afval wordt ingedeeld in industrieel en huishoudelijk afval.
Nu produceren we zowat 400kg/inw/j.
De oplossing kan liggen in het principe 'de vervuiler betaalt' (producer responsibility). Er is
echter geen uniformiteit in Europa en zelfs binnen Vlaanderen is er geen uniformiteit.
Vlaanderen heeft als streefdoel voor huishoudelijk restafval: 150kg/inw/j.
De Ladder Lansik wordt hier gehanteerd:
Hergebruik
recyclage
storten/verbranden
Best is nog steeds om het afval niet te produceren. Men hoopt door ecotaksen e.d. de productie
van afval aan de bron aan te kunnen pakken. Zo is de invoering van een taks op wegwerp
plastiek zakjes een efficiënt middel. Een belangrijke stap in Vlaanderen is de invoering van
het principe de vervuiler betaalt en het DIFTAR systeem (gedifferentieerde tarifering).
Hierdoor betaal je een prijs voor je afval afhankelijk van de aard van het afval.
89
Heb je het begrepen?
- Waarom oefenen steden een grote druk uit op hun omgeving?
- Waarom trekken mensen weg van het platte land? Heeft de klimaatswijziging hier een rol in?
- Waarom veroorzaakt afval zoveel problemen?
- Hoe kunnen we het afval probleem indijken/wat wordt er in Europa aan gedaan?
90
Hoofdstuk I.9 Rampen
9.1 Natuurlijke rampen
Natuurlijke rampen kunnen van velerlei aard zijn. Denk maar aan overstromingen, aardbevingen
enz. Enkele algemeenheden over de impact van natuurlijke catastrofes worden hier vermeld.
Een ramp wordt slechts alsdusdanig aanzien als er minstens 10 doden vallen, minstens 100 mensen
getroffen worden, de staat de noodtoestand afkondigt en internationale hulp inroept.
Overstromingen treffen het grootst aantal mensen maar maken doorgaans het minst dodelijke
slachtoffers. In België zal men al sneller een natuurfenomeen tot ramp uitroepen zodat getroffen
burgers hiervoor een financiële tegemoetkoming krijgen.
Aardbevingen en zeebevingen vooroorzaken 9% van de doden, maar veroorzaakten 30% van de
materiële schade tussen 1990 en 2000. Een zeebeving zoals de tsunami voor de kusten van
Indonesië (2003 schatting 230000 doden) en Japan (2011 schatting 22000 doden) veroorzaakt zeer
veel materiële schade en tegelijk een enorm aantal slachtoffers. Men moet bij de tsunami in
Indonesië beseffen dat een groot deel van de schade vermeden had kunnen worden indien de kusten
niet door de mens waren ingepalmd. De kusten daar waren vroeger begroeid met bossen
(mangroves) die zich tot kilometers ver in de zee konden uitstrekken. Deze wouden vangen de
golven op. Dat is duidelijk gebleken op plaatsen waar de mangroves nog wel intact gebleven zijn
en waar de schade dus beperkt was.
De aardbeving in Chili in 2010 veroorzaakte een schade van 22 miljard dollar.
De aardbeving in IZMIT, Turkije in 1999 had een kracht van 7.4- 7.8 op de schaal van Richter. Er
vielen 15 000 doden, 25 000 gewonden en 600 000 werden dakloos. De geschatte kost bedroeg 1.5
% van het BNP. Een groot deel van de schade had vermeden kunnen worden indien de
bouwnormen toegepast werden.
Droogte en de daarmee gepaard gaande honger zorgt voor 42% doden maar slechts 4% van de
schade (zie Figuur 32, Figuur 33). De aanhoudende droogte in grote delen van Afrika zorgt voor
volksverhuizingen en sterftes die amper bij te houden zijn. Momenteel (vanaf 2011) probeert men
de bevolking met noodhulp te laten overleven maar als de droogte aanhoudt zullen grote delen van
Afrika omgevormd worden tot woestijn.
2017 was een topjaar voor rampen. Enkele rampen met meer dan 100 doden: overstromingen in
China, Peru, Sri Lanka (moesson), India, Nepal, Bagladesh, sneeuwlawines in Afghanistan,
landverschuivingen in Congo, Colombia, Siera Leone, aardbeving in Mexico. Bosbranden
vernielden een groot deel van California (slechts 46 doden, 5500 km2 vernield, ook gebouwen). In
2019 werd in Australië een gebied groter dan de oppervlakte van België door bosbranden vernield.
91
Figuur 32. boven aantal getroffen mensen door rampen (geo 5),
Figuur 33 toont de toenemende trend in frequentie van grote natuurlijke rampen. Catastrofen
worden geklasseerd als groot als een getroffen streek zichzelf niet meer kan behelpen zodat
interregionale of internationale hulp noodzakelijk wordt.
92
Figuur 33: Economische kost (in miljard $) van natuurlijke rampen.
De kost van deze rampen neemt alsmaar toe. De orkaan Sandy heeft in 2012 lelijk huisgehouden in
Centraal en Noord Amerika. De kost werd geschat op 65-80 miljard $ voor de VS. De droogte in de
midwest kost ongeveer 35 miljard $ dat jaar. Het werd de laatste jaren wel pijnlijk duidelijk dat
zelfs geïndustrialiseerde landen zoals Japan en de VS niet in staat zijn om de gevolgen van
dergelijke rampen snel te kunnen oplossen. De zeebeving in 2011 veroorzaakte het grootste
economische verlies tot op dat jaar in de geschiedenis (150 miljard euro verlies in Japan, de
kernramp niet meegerekend3).
In 2013 raasde taifoon Hayian over de Filipijnen. Het was een van de zwaarste stormen ooit. Met
windsnelheden van 314km/u haalde deze storm het record van hoogste snelheid aan land. Meer dan
11,3 miljoen Filipijnen zijn getroffen, meer dan 600 duizend zijn dakloos geworden en meer dan
6000 gedood. Toch is de economische kost daarvan minder groot dan van de overstromingen dat
jaar in centraal Europa.
In 2015 bedroeg de schade door natuurrampen 82 miljard euro, zowat 20 miljard minder dan in
2014. ‘Slechts’ 23000 mensen kwamen hierdoor om het leven. De El nino (2015) hield de vorming
3
http://www.newscientist.com/article/mg21328474.200-last-year-costliest-on-record-for-
natural-disasters.html#.VCklJcWSyEw
93
van tropische stormen in het noord-altlantische deel tegen. In Amerika bedroeg de schade in 2017
306 miljard dollar (een record, maar klopt niet met grafiek 24). In 2020 was de schade 210 miljard
dollar.
Het patroon van overstromingen wijzigt ook door de klimaat wijziging. Dit werd onderzocht voor
Europa. ‘Terwijl overstromingsrijke periodes in het verleden meestal in verband werden gebracht
met relatief koude luchttemperaturen, is dit niet het geval voor de meest recente overstromingsrijke
periode 1990-2016 in West- en Centraal Europa, die gemiddeld ongeveer 1,4 °C warmer is dan de
vorige tussenperiodes. Dit wijst erop dat de recente klimaatverandering in onze regio's de
frequentie en de omvang van rivieroverstromingen op een ongekende manier heeft veranderd.
Bovendien impliceert dit een waterbeheer- en beleid voor overstromingsrisico's dat rekening houdt
met de hydrologische eigenschappen van deze hedendaagse unieke overstromingsrijke periode.’4
De VN (UNSDIR) bracht in 2020 een klimaatrapport uit dat stelt dat het aantal natuurrampen de
laatste 20 jaar verdubbeld is omwille van klimaatwijzigingen. Van 2000 tot 2019 zijn er 7348
natuurrampen geregistreerd met een schade van 2540 miljard euro, bijna dubbel zoveel als tussen
1980 en 1999.
9.2 Menselijk geïnduceerde rampen
Chemisch:
Seveso in 1976 in Italië: 2,3,7,8 -tetrachlorodibenzo-p-dioxin
Dit ongeval leidt tot de Seveso richtlijn in '82. Het maakt ook de naam dioxine bekend als
een uiterst giftig goedje bij de brede bevolking.
Bhopal 1984 in India.
Figuur 34 lijken van het Bophal accident
4
https://www.meteo.be/nl/info/nieuwsoverzicht/patronen-in-overstromingen-veranderen-
door-klimaatverandering Oorspronkelijk artikel https://doi.org/10.1038/s41586-020-2478-3
video https://youtu.be/2kxODyO6T5k
94
Jilin China 2005. 100 ton chemicalien,
voornamelijk benzene en nitrobenzene komen
vrij. Er vallen bijna geen doden maar de
nabijgelegen rivieren wordt over 80 km
verontreinigd.
De noord-pacific vuilnis belt: afval in de oceaan
wordt geconcentreerd in vortexen. Deze is meer
dan 1 miljoen vierkante kilometer groot (Figuur
35).
Figuur 35 afval in oceaan
De Guiyu electronische afvalberg in China (
Figuur 36).
Over een oppervlakte van 52 km2 ligt
elektronisch afval van over heel de wereld
verspreid. De kinderen die er spelen hebben
54% meer lood in hun bloed dan in een naburige
stad. De lood conentratie in de boden is 371 keer
hoger dan 30 km verder.
Figuur 36 Kind op vuilnisbelt
Nuclear
Three Miles Island
Chernobyl
Deze ongelukken leiden tot strengere veiligheid en restrictie van nucleaire ontwikkeling. De
ramp met de kernreactoren in Japan (Fukushima 2011) na de zeebeving heeft getoond dat
-zelfs ontwikkelde landen vatbaar zijn voor kernrampen
-een dergelijke ramp niet snel met de huidige technologie kan bestreden worden
-de economische kost van een dergelijke ramp niet te overzien is (reken alleen al de
verplichte verhuis van gezinnen in een straal van 30 km rond de centrale uit)
Begin 2014 is de toestand nog steeds zeer ernstig. Enkele van de reactoren zijn ‘verdwenen’
in de bodem. Aangezien ze niet voldoende konden gekoeld worden zijn ze door de bodem
van de reactoren gesmolten. Wat de lange termijn effecten hiervan zullen zijn kunnen we
enkel afwachten. Daarnaast lekt er gecontamineerd water in de oceaan en ligt er nog een
voorraad aan gebruikte brandstofstaven in beschadigde containers op beschadigde
stellingen.
95
Olie
-Exxon Valdez, Alaska (1989)
Hieruit ontstond het Valdez principe: een vrijwillige gedragscode tov de leefomgeving.
Exxon stond garant voor de schoonmaak na de ramp.
-Golf van Mexico (2011).
Een leiding breekt af onder een boorplatform in de golf van Mexico. Een moeilijk te
schatten hoeveelheid olie spuit gedurende weken de oceaan in. Het lek bevindt zich op de
zeebodem zo'n 3km diep. Slechts na veel pogingen slaagt men erin het lek te dichten.
Nog meer leuke verhlen vind je op https://medium.com/@audrey96928626/the-top-20-biggestman-made-disasters-37f7f2a1ed2
Het decennium 1990-2000 was het internationale decennium om rampen te verminderen
Kofi Anan (secretaris generaal van de VN) stelde het als volgt:
We must shift from a culture of reaction to a culture of prevention. Prevention is not only more
human than cure, it is also much cheaper.
De kwetsbaarheid kan beperkt worden door maatregels zoals:
-plaatsen aanduiden veilig voor ontwikkeling
-gebouwen aanpassen aan lokale risico's
-Plannen versterken via economische en andere initiatieven
Er werd sindsdien gewerkt aan waarschuwingssystemen en men probeert de kwetsbaarheid te
beperken maar het minderbegoede deel van de bevolking bijft groeien en daarmee de meest
kwetsbare groep.
96
Heb je het begrepen?
-welke rampen veroorzaken het meeste slachtoffers/de grootste schade
-waarom is preventie te verkiezen?
-Hoe kan men de kwetsbaarheid verminderen?
-welke soorten rampen onderscheiden we?
-Geef 2 voorbeelden van menselijk geïnduceerde rampen.
97
Hoofdstuk I.10 Kwetsbaarheid
Kwetsbaarheid heeft zowel een sociale, economische als ecologische dimensie. De
kwetsbaarheid van de mens verhoogt door de milieuverloedering maar er zijn ook voorbeelden
van de ondergang van culturen lang geleden.
9000 jaar geleden verdwenen de Semerianen in Mesopotamië omwille van slechte irrigatie
technieken zodat hun bodems verziltten. 900vC stortte de Maya cultuur in omwille van de
bodemerosie en verzilte rivieren. Het Dust Bowl fenomeen op de Amerikaanse prairies heeft
te maken met de massieve bodemerosie. Londens GREAT SMOG (1952) veroorzaakte op 3
dagen tijd 400 doden (steenkoolverbranding en temperatuursinversie).
Effecten op de mens:
Op gezondheidsgebied zijn zeker de armen in de ontwikkelingslanden getroffen.
Sanitair ontbreekt (zie actie glazen huis in 2011), drinkwater is bezoedeld en er gebeuren meer
ongelukken. Naar schatting 40-60% van de ademhalingsinfecties ontstaat door roetdeeltjes.
Het leven op grote hoogte brengt verhoogde risico's mee door de blootstelling aan UV straling die
toegenomen is door de verdunning van de ozonlaag. Daardoor nemen huidkankers toe.
78 % van de huidkankergevallen en 73% van de doden komen uit ontwikkelde landen.
In de VS is er een stijging 1800% van huidkanker sinds 1930. 1/5 van de Amerikanen heeft
huidkanker. Dit is 1 sterfgeval/uur in de VS.
Voedselzekerheid zie Figuur 37.
Figuur 37 voedselveiligheid
Economische verliezen komen enerzijds voort uit rampen die zowel een invloed op de
voedselproductie (grafiek 25) als op de infrastructuur hebben. Maar anderzijds dalen de inkomsten
ook door milieuverloedering, al is dit laatste moeilijker aan te tonen.
98
Een verminderde landbouwopbrengst door verhoogde UV straling, erosie of luchtvervuiling, maakt
het probleem nog erger.
Er is een sterke link is tussen de economische welvaart van de bevolking en de kwetsbaarheid
(examenvraag). Zo vielen in Haïti door de aardbeving in 2010 ongeveer 230000 doden te betreuren,
hetgeen bijna 10% van de bevolking is. Door de slechte staat van de bouwwerken bleef bijna niets
overeind staan. De mensen hadden ook nagenoeg geen mogelijkheid om deze ramp zonder
buitenlandse hulp te boven te komen. Onmiddellijk na de ramp ontstaat een enorm gebrek aan
drinkbaar water en voedsel hetgeen tot nog meer slachtoffers leidt.
Een ander voorbeeld is de droogte in Afrika. Het grootste deel van de bevolking in getroffen
streken heeft geen mogelijkheid om de droge periode te overbruggen en de bevolking trekt massaal
weg van hun landbouwgronden al hebben ze geen idee naar waar ze zouden moeten gaan. Veel
mensen komen om van honger, dorst, of zoals een man vertelde: op hun trektocht waren de
volwassenen op een dag water gaan halen en ze lieten de kinderen achter bij hun kamp. Toen ze
terugkwamen hadden de hyena's zich tegoed gedaan aan de kinderen.
Kwetsbaarheid blijkt ook duidelijk uit de belangrijkste doodsoorzaken, zie tabel 8 hieronder. Dit
geeft duidelijk het verschil aan in sterfte oorzaken tussen ontwikkelde en onderontwikkelde landen.
Tabel 8: sterfte oorzaken in ontwikkelingslanden versus ontwikkelde landen (p 307 geo 4)
ontwikkelingslanden
Sterfte (%)
Ontwikkelde landen
ontwikkelingslanden
ondervoeding
14.9
Tabak
12.2
Onveilige seks
10.2
Bloed druk
5.5
Alcohol
9.2
Rook binnenshuis door 3.6
vuur voor koken
cholesterol
7.6
Zink tekort
3.2
overgewicht
7.4
IJzer tekort
3.1
Te weinig fruit en
groeten
3.9
Vitamine A tekort
3
Geen beweging
3.3
Bloed druk
2.5
Drugs
1.8
tabak
2
Onveilige seks
0.8
Onveilig drinkwater
Een voorbeeld: Klimaatverandering leidt tot migratiecrisis in Vietnam (dinsdag 16 januari 2018)
Bron: The Conversation(http://www.dewereldmorgen.be/artikel/2018/01/16/klimaatverandering-leidt-tot99
10.9
migratiecrisis-in-vietnam)
Een grootschalige studie van migratie in rivierdelta’s heeft aangetoond dat de klimaatfactoren zoals
extreme overstromingen, cyclonen, erosie en landdegradatie een natuurlijk landbouw veel moeilijker
De gevolgen van de klimaatverandering doen jaarlijks duizenden mensen wegtrekken uit de Mekongdelta
in Vietnam. De overheid moet op een doordachte manier ingrijpen, schrijven geograaf Alex Chapman en
zijn Vietnamese collega Van Pham Dang Tri.
De Mekongdelta in Vietnam is een van de meest productieve regio’s ter wereld en een belangrijke
producent van rijst, garnalen en fruit voor de wereldmarkt. Maar de 18 miljoen inwoners van de
laaggelegen rivierdelta zijn ook bijzonder kwetsbaar voor de klimaatverandering. In de voorbije tien jaar
zijn 1,7 miljoen mensen weggetrokken uit het gebied, terwijl er maar 700.00 nieuwe bewoners zijn
bijgekomen.
Wereldwijd trekken steeds meer mensen naar de steden: elk jaar trekt 1 op 200 plattelandsbewoners naar
de stad. Daardoor is het moeilijk om migratie toe te schrijven aan een bepaalde oorzaak, ook al omdat het
moeilijk is om vertrokken mensen te vragen naar hun redenen, en de lokale context altijd uniek is. Maar het
migratiegehalte van de Mekongdelta het dubbele van het nationale gemiddelde en zelfs nog hoger in de
meest klimaatgevoelige regio’s. Dat impliceert dat er iets anders gaande is, en dat heeft waarschijnlijk met
het klimaat te maken.
Oogsten vernield
In 2013 bezochten we voor het eerst het dorp An Thạnh Đông in de provincie Sóc Trăng om gegevens te
verzamelen over de oogsten. We realiseerden ons al snel dat er nauwelijks boeren waren die een oogst
konden rapporteren. Het dorp zag alle suikerriet verloren gaan toen onverwacht veel zout water de grond
infiltreerde en de planten doodde. Wie geen spaarcenten had, belandde in armoede. Honderden kleine
boeren, die vaak al generaties lang in de delta werkten, vertelden ons dat de omstandigheden aan het
veranderen zijn en het snel onhoudbaar zou worden.
In 2015 en 2016 sloeg het noodlot weer toe met de ergste droogte in een eeuw. Daardoor kon zout water
de grond binnendringen en meer dan 160.000 hectare aan gewassen vernielen. In de Kiên Giang, een van
de ergst getroffen provincies, vertrok 1 op 100 inwoners.
Een relatief onderbelicht artikel door Vietnamese wetenschappers kan een belangrijk deel van de puzzel
vormen. De studie, door Oanh Le Thi Kim en Truong Le Minh van de Van Lang-universiteit, suggereert dat
de klimaatverandering de belangrijkste motivering is voor 14,5 procent van de migranten die wegtrekken
uit de Mekongdelta. Als dat cijfer correct is, betekent het dat de klimaatverandering elk jaar 24.000 mensen
verdrijft uit de regio. Bovendien geven de meeste migranten armoede op als belangrijkste reden om te
vertrekken. Gezien de complexe en groeiende relatie tussen de klimaatverandering en armoede kan het
percentage van 14,5 procent dus een onderschatting zijn.
Verzilting
De klimaatverandering heeft op verschillende manieren invloed op de migratie uit de delta. In sommige
gevallen zijn huizen letterlijk in de zee gevallen door de erosie van het zuidwestelijke deel van de delta. Op
sommige plaatsen gaat in een jaar zo’n 100 meter land verloren. Honderdduizenden gezinnen krijgen af te
rekenen met binnendringend zout water door de stijgende zeespiegel. Vaak zijn ze niet in staat hun
gewassen te vervangen door varianten die beter tegen zout kunnen. Anderen krijgen te maken met
droogte, voor een deel door de klimaatverandering, maar ook door de bouw van dammen stroomopwaarts.
100
Regionale en lokale overheden in ontwikkelingslanden nemen al maatregelen om met de gevolgen van de
klimaatverandering om te gaan. Maar ons onderzoek in Vietnam luidt alarmbellen over de manieren
waarop dat wordt gedaan. We tonen aan dat maatregelen om mensen te beschermen soms net meer
mensen doen vertrekken. Zo liggen er voor duizenden kilometers aan dijken, vaak tot vier meter hoog,
kriskras door de delta. Ze zijn gebouwd om mensen te beschermen tegen overstromingen, maar ze
hebben ook het ecosysteem ingrijpend veranderd. Armen en landlozen kunnen geen vissen meer vangen
voor eigen consumptie of voor de verkoop, en door de dijken kunnen overstromingen geen nutriënten
meer afzetten in de rijstvelden. De klimaatverandering dreigt de bestaande trend van economische
migratie zo sterk aan te zwengelen.maken, en zo migratie aanlokkelijker maken voor de plaatselijke
bevolking.
De traditionele aanpak om economische groei aan te zwengelen komt de meest kwetsbaren niet op
dezelfde manier ten goede als wie in relatieve rijkdom leeft. Dat blijkt ook uit het nieuws dat het aantal
ondervoede mensen op aarde vorig jaar met 38 miljoen is gegroeid, terwijl de economie groeide met 2,4
procent.
Die bedenkingen moet de maatschappij in het achterhoofd houden terwijl ze zich voorbereidt op een
eerlijk en duurzaam antwoord op de klimaatverandering, en de migratiecrisis die eruit lijkt voort te
komen.
Alex Chapman is geograaf aan de Universiteit van Southampton, Van Pham Dang Tri is hoofd van het
departement Waterbronnen aan de Can Tho-universiteit in Vietnam.
Alex Chapman
Van Pham Dang Tri
Acties?
Een waarschuwingssysteem wordt op punt gesteld. Zo wordt de temperatuur van de oceaan
gemeten om een El Nino/El Nina te voorspellen. 6-9 maanden op voorhand is dit reeds
mogelijk. Dit laat voldoende tijd aan de landbouw om op voorhand gewassen te kiezen die
beter bestand zijn tegen de droogte, of het jaar nadien tegen de overvloedige regenval. Zo
zijn er in Brazilië, Australië, Ethiopië en India waarschuwingssystemen uitgebouwd die de
landbouwers tijdig inlichten.
De Verenigde Naties doen echter nog meer (zie hieronder)
De Verenigde Naties hebben UNISDR opgericht, het Internationaal agentschap voor
Risicoreductie bij Rampen, een Agentschap dat zich bezighoudt met waarschuwingssystemen
en voorzorgsmaatregelen (de Engelse naam: United Nations International Strategy for Disaster
Reduction). Het werk van UNISDR drijft op de gedachte dat de natuur wel gevaren oplevert,
maar dat die geen rampen hoeven te veroorzaken. Rampen zijn geen natuurverschijnselen en
zijn vaak te voorkomen. De organisatie pleit voor allerlei maatregelen zoals rampenplannen,
goede bouwvoorschriften, kustbeveiliging, waarschuwingssystemen, voorlichtingscampagnes,
opslag van noodvoorraden water, voedsel en veevoer, enzovoort. Dat is beter dan hulp
achteraf.
(bron http://www.cmo.nl/vncanon/index.php/voorkomen-rampen)
Ieder jaar worden duizenden mensen in Ghana bedreigd door natuurrampen, zoals
overstromingen en droogte. Zo veroorzaakte in 2010 zware regenval enorme overstromingen
101
die tientallen mensen het leven kostten, meer dan 700.000 mensen dakloos maakten en
schade ter waarde van miljoenen dollars veroorzaakten. Om de kwetsbaarheid van het land
voor extreme klimaatgebeurtenissen te verkleinen, heeft het United Nations Development
Programme (UNDP) een vroegtijdig waarschuwingsproject opgezet. “We helpen de Ghanese
regering het land klimaatbestendiger te maken, zodat overstromingen en droogte minder
mensenlevens eisen en de schade wordt beperkt,” zegt Rene da Silva, UNDP’s Deputy Country
Director in Ghana.
(bron http://www.consultancy.nl/nieuws/9018/adviesbureaus-helpen-ghana-metwaarschuwingssystemen)
Het resultaat is al duidelijk voelbaar sinds 2013: slechts 7700 doden door natuurrampen in
2014, terwijl het gemiddelde in het voorbije decenium op 97000 per jaar lag. Van groot belang
hierbij is de waarschuwing voor stormen. Daarnaast zijn er ook nog waarschuwingssystemen
voor menselijk geïnduceerde rampen, vb MARS (zie elders in de cursus).
102
Heb je het begrepen?
- Waarom is kwetsbaarheid gekoppeld aan de sociale status?
- Waarom is er zo’n verschil in doodsoorzaak bij mensen uit ontwikkelingslanden vergeleken met
ontwikkelde landen?
- welke waarschuwingssystemen ken je?
103
Hoofdstuk I.11 Lessen voor de toekomst
(examenvraag)
Uit het voorgaande kunnen we enkele belangrijke lessen trekken voor toekomstige acties.
-
er is een enorme dode tijd tussen actie en impact op het leefmilieu voor heel wat zaken (CO2
uitstoot, T stijging, zie voorbeelden in deel I.11, ozonlaag, ...)
er zijn nauwe banden tussen milieu en sociale aangelegenheden (zie kwetsbaarheid).
bepaalde doelstellingen bereiken vereist verschillende jaren gecoördineerde actie. Daarom is
een sterk sturend milieu instituut nodig dat ook de nodige impact heeft.
er is accurate info nodig (om tijdig te kunnen waarschuwen, om vrijwillige actie te leiden, dit
alles kan marktmechanismen ondersteunen)
Wij hebben de toekomst in handen.
Voor het examen is het de bedoeling dat je bij elk van deze puntjes voorbeelden kan geven.
Aangezien we enkele keren aangehaald hebben dat de huidige economie vaak in tegenstrijd is
met ons welzijn, hierbij enkele bedenkingen over andere economische modellen:
(http://www.dewereldmorgen.be/artikels/2010/11/23/welke-economie-na-de-crisis)
Hebben we een andere economie nodig? Daaraan twijfelt John Huige niet. Maar welke dan? De
auteur licht toe waarom de neoliberale marktaanpak faalt en zoekt uit waaraan een economisch
alternatief moet voldoen.
Andere economische systemen dan het huidige neoliberale marktsysteem zijn al vele malen
beschreven en enkele zijn er ook uitgeprobeerd. Omdat veel uitgeprobeerde alternatieven van
het dictatoriale Sovjetmodel waren, zijn alle alternatieven verdacht geworden. Toch kunnen we
er niet omheen dat het neoliberale marktsysteem ook in hoge mate faalt. Het neoliberale
systeem is ronduit vijandig voor de inrichting van een duurzame maatschappij.
De markt zal altijd als uitkomst geven dat de private winstgevendheid leidend is voor
beslissingen. In extreme vorm zoals in de USA wordt veel overheidsinmenging ook strijdig
gevonden met de markt. In West Europese economieën is sprake van een zekere mate van
regulering van markten door overheden. Daardoor bestaat de mogelijkheid om ook andere
doelen na te streven. We noemen actieve bevordering van duurzame energie, zorgvuldiger
materiaalgebruik en fiscale maatregelen.
Maar ook in West-Europa is het neoliberale vergif sterk in het maatschappelijk denken
doorgedrongen. Want ook in deze tijd van falend economisch beleid is het marktdenken nog
steeds dominant. Keynes beschreef de manier om door middel van extra overheidsbestedingen
de markt ‘te helpen’ uit een recessie te komen. De methode van Keynes voor deze situatie
leidde in de ogen van de neoliberalen tot te veel overheidsinvloed. Deze ideologisch
geïnspireerde ideeën over de markt hebben geleid tot hele golven van privatisering. De
positieve maatschappelijke effecten zijn vaak twijfelachtig. Maar de golf is nog niet tot
stilstand gekomen.
In BelgiëNederland is marktwerking in de zorg een thema dat in 2010 nog steeds actueel is.
Marktwerking in de zorg leidt tot het uitvoeren van steeds meer handelingen. Marktwerking
104
kan ertoe leiden dat bepaalde zorg minder of zelfs onbereikbaar wordt voor bepaalde
patiënten. Marktwerking heeft nog niet tot betere zorg geleid.
Daarnaast hebben vormen van een gemengde economie onvoldoende oog voor de urgentie en
de radicaliteit van de noodzakelijke verandering richting duurzame economie. In de woorden
van Lester Brown: ‘De notie dat onze beschaving zijn einde nadert is geen concept dat
eenvoudig te begrijpen noch te accepteren valt’. De opgave die in de woorden van Brown
noodzakelijk is bevat vier onderling afhankelijke doelen: stabiliseer het klimaat, stabiliseer de
bevolking, roei armoede uit en herstel de natuurlijke ondersteuningssystemen van de
economie.
Door Biba Schoenmaker is een helder overzicht gemaakt van alternatieve economische
systemen. De essenties van de besproken alternatieve economische systemen kunnen als
volgt worden aangegeven:
o Participatieve economie: Uitgangspunt hierbij is dat burgers op een directe wijze worden
betrokken bij besluitvorming over productie en consumptie. Er is sprake van invloed en
zeggenschap.
o Samenwerkingseconomie: Samenwerking en wederkerigheid vormen het uitgangspunt. Er
is sprake van zelfbeheer waarbij verantwoordelijkheden gelijkmatig worden verdeeld onder
deelnemers.
o Solidaire economie: Mens en natuurwaarden staan centraal in de modellen. Onderlinge
ondersteuning en respect voor natuur en milieu vormen belangrijke uitgangspunten.
o Zorgeconomie: Kernbegrip is de gelijkheid tussen seksen, culturen en generaties. Het gaat
om een menswaardig bestaan en om gelijke kansen voor iedereen.
o Ecologische economie: Duurzaamheid vormt het centrale begrip. Het economisch
deelsysteem is onderdeel van het ecologische systeem. Er dient een rechtvaardige verdeling
van hulpbronnen te zijn. Ieder dient te beschikken over ecologische basisrechten.
Een heldere opsomming die in het essay van Schoenmaker voor elk systeem wordt uitgewerkt
met principes en instrumenten. In de uitvoeringspraktijk zullen elementen van elk van deze
vijf systemen voorkomen. In verschillende Latijns Amerikaanse landen (waaronder Bolivia en
Equador) wordt de laatste jaren ook een politiek ontwikkeld die recht doet aan ecologische
aspecten en aan een brede beweging van onderop.
Een eerlijke en duurzame economie is uiteindelijk onhaalbaar – om er maar twee
kernbegrippen aan toe te voegen - zonder solidariteit en zonder draagvlak. Zo een economie is
gebaseerd op de door Bob Goudswaard en Harry de Lange gemunte term: de economie van
het genoeg.
Om die opgave te kunnen realiseren wordt door Tim Jackson op overtuigende wijze beschreven
welke stappen genomen dienen te worden. Zijn 12 stappen zijn terug te brengen tot drie
hoofdcategorieën:
• Het vastleggen van de grenzen (bv. grondstoffenplafonds, fiscale hervormingen).
• Het aanpassen van het economisch model (bv. herzie de berekeningen van het nationaal
inkomen, ontwikkel een ecologische macro-economie).
• Het wijzigen van de sociale logica (bv. aanpakken van de ongelijkheid, de cultuur van het
consumentisme ontmantelen).
105
Betogen voor een ander duurzaam economisch systeem leidt bij tegenstanders vaak tot het
verwijt dat zoiets utopisch is. Daarbij wordt verzwegen dat de neoliberale markteconomie zelf
een utopie is, zoals recent door Hans Achterhuis overtuigend is beschreven. Richtinggevende
doelen voor een duurzame maatschappij zijn nodig. Ik hecht grote waarde aan een utopie
‘light’ voor de goede richting.
John Huige schreef deze tekst als inleiding voor de cursus 'Economie Voorbij de Crisis' die
Platform voor een Duurzame en Sociale Economie verzorgt aan de Universiteit van Tilburg. De
cursus biedt achtergrondkennis voor de Fair & Green Deal (www.platformdse.org)
Nog een ander economisch model is ‘happonomy’. Een belangrijke pijler is dat elk individu een
basisinkomen krijgt en dat belastingen enkel geheven worden op persoonlijk kapitaal boven een
zekere grens.
106
DEEL II Internationale en nationale politiek en
wetgeving
Dit deel van de cursus geeft enerzijds een bondig overzicht van de evolutie van de
wereldpolitiek sinds 1972 en anderzijds de belangrijkste aspecten van het milieurecht dat in
Vlaanderen van kracht is.
107
• Hoofdstuk II.1 Internationale politiek
(lezen)
1.1 Periode 1970-1980
Tot 1980:
Sinds 1950 groeit het internationaal besef dat er iets misgaat met de balans tussen leefmilieu
en menselijk leven. Een aantal boeken en papers (oa Rachel Carson’s Silent Spring (Carson
1962) en Garrett Hardin’s ‘The Tragedy of the Commons’ (Hardin 1968) ) schudden de
publieke opinie wakker. Een aantal catastrofes zoals olierampen doen olie op het vuur. De
strijd voor het leefmilieu was tot aan het eind van de jaren 60 enkel een zaak van het westen:
USSR ging door met de vervuilende industrie en het zuiden kreeg de onafhankelijkheid zodat
ze konden bewijzen dat wat ze zelf deden beter gedaan was. De wereld zag er nog wat
anders uit dan nu: ijzeren gordijn, apartheid, geen PCs, email was bijna uitgevonden, maar ja
zonder PC, laat staan kabelverbinding (kabel TV werd rond die periode in gebruik genomen,
dus van wireless naar wire, nu doen we terug het omgekeerde)...
Het was een beetje ondenkbaar om een conferentie bijeen te krijgen rond leefmilieu, maar
toch lukte het onder leiding van Zweden, dat zware verliezen leed door de massale sterfte van
meren. In 1972 had in Stockholm de eerste 'Conference on Human Environment' plaats.
Deze werd georganiseerd door de VN (zonder de USSR).
‘One of our prominent responsibilities in this conference is to issue an international
declaration on the human environment; a document with no binding legislative
imperatives, but — we hope — with moral authority, that will inspire in the hearts of
men the desire to live in harmony with each other, and with their environment.’
— Professor Mostafa K. Tolba, Head of the Egyptian delegation to the Stockholm Conference,
UNEP Executive Director 1975–93
De daar opgestelde verklaring telde 26 principes en het actieplan bestond uit 109
punten.Volgende verklaring kwam er uit de bus:
Principles of the Stockholm Declaration
1. Human rights must be asserted, apartheid and colonialism condemned
2. Natural resources must be safeguarded
3. The Earth's capacity to produce renewable resources must be maintained
4. Wildlife must be safeguarded
5. Non-renewable resources must be shared and not exhausted
6. Pollution must not exceed the environment's capacity to clean itself
7. Damaging oceanic pollution must be prevented
8. Development is needed to improve the environment
9. Developing countries therefore need assistance
10. Developing countries need reasonable prices for exports to carry out environmental
management
108
11. Environment policy must not hamper development
12. Developing countries need money to develop environmental safeguards
13. Integrated development planning is needed
14. Rational planning should resolve conflicts between environment and development
15. Human settlements must be planned to eliminate environmental problems
16. Governments should plan their own appropriate population policies
17. National institutions must plan development of states' natural resources
18. Science and technology must be used to improve the environment
19. Environmental education is essential
20. Environmental research must be promoted, particularly in developing countries
21. States may exploit their resources as they wish but must not endanger others
22. Compensation is due to states thus endangered
23. Each nation must establish its own standards
24. There must be cooperation on international issues
25. International organizations should help to improve the environment
26. Weapons of mass destruction must be eliminate
Enkele specifieke doelstellingen: moratorium op walvisvangst (10j), geen olielozingen meer op
zee vanaf 1975, een rapport over energiegebruikt tegen 1975 en de oprichting van het United
Nations Environment Programme, UNEP.
The birth of the United Nations Environment Programme :
The Stockholm Conference recommended the creation of a small secretariat in the United
Nations as a focal point for environmental action and coordination within the UN system. This
was established later in 1972 under the name of the United Nations Environment Programme
(UNEP), and was headed by an executive director whose responsibilities included:
•
•
•
•
•
•
providing support to UNEP's Governing Council;
coordinating environmental programmes within the United Nations system;
advising on the formulation and implementation of environmental programmes;
securing the cooperation of scientific and other professional communities from all parts
of the world;
advising on international cooperation in the field of the environment; and
submitting proposals on medium and long-range planning for United Nations
programmes in the environment field.
UNEP's mission today is to 'Provide leadership and encourage partnership in caring for the
environment by inspiring, informing, and enabling nations and peoples to improve their quality
of life without compromising that of future generations'.
Na 1972 zien we een toename van het aantal ministeries leefmilieu (van 10 landen naar 110
landen in 1982) en in veel landen komt er een wetgeving rond leefmilieu. Wildlife krijgt veel
aandacht, o.m. dankzij WWF. Volgende conventies zien het levenslicht:
•
1971 Convention on Wetlands of International Importance Especially as Waterfowl Habitat
(Ramsar);
109
•
•
•
1972 Convention Concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage
(World Heritage);
1973 Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora
(CITES); and
1979 Convention on the Conservation of Migratory Species of Wild Animals (CMS).
De Cocoyoc declaratie (1974) poneert o.a. het volgende:
‘The combined destructive impacts of a poor majority struggling to stay alive and an affluent
minority consuming most of the world’s resources are undermining the very means by which
all people can survive and flourish’ (UNEP/UNCTAD 1974).
•
•
•
•
'The problem today is not one primarily of absolute physical shortage but of economic and
social maldistribution and usage.'
'The task of statesmanship is to guide the nations towards a new system more capable of
meeting the inner limits of basic human needs for all the world's people and of doing so
without violating the outer limits of the planet's resources and environment.'
'Human beings have basic needs: food, shelter, clothing, health, education. Any process
of growth that does not lead to their fulfillment - or, even worse, disrupts them - is a
travesty of the idea of development.'
'We are all in need of a redefinition of our goals, or new development strategies, or new
lifestyles, including more modest patterns of consumption among the rich.'
The Cocoyoc Declaration eindigt met:
‘The road forward does not lie through the despair of doomwatching or through the easy
optimism of successive technological fixes. It lies through a careful and dispassionate
assessment of the ‘outer limits’, through cooperative search for ways to achieve the ‘inner
limits’ of fundamental human rights, through the building of social structures to express those
rights, and through all the patient work of devising techniques and styles of development
which enhance and preserve our planetary inheritance.’
De eerste World Climate Conference wordt gehouden in Geneve in February 1979 (Centre for
Science and Environment 1999). Een conclusie is dat menselijke CO2 uitstoot lange termijn
gevolgen kan hebben op het klimaat. Het World Climate Programme (WCP) werd het
volgende jaar opgericht, met als doel internationale samenwerking oa op het gebied van ozon
uitputting en broeikaseffect.
1.2 Periode 1980-1990 en duurzame ontwikkeling
Britse onderzoekers slagen erin de grootte van het ozongat te meten en dit is veel groter dan
men had gedacht (Farnham, Gardiner and Shanklin 1985). Het 'Global 2000 report' erkent
dat het uitsterven van plant- en diersoorten ook de biosfeer (en ons voortbestaan) bedreigt.
De ontwikkelingslanden gaan eerder achteruit dan vooruit.
Het Brundtland rapport: (Mevrouw Brundtland was leefmilieuminister)
110
1983, wordt de 'World Commission on Environment and Development (WCED)', of Brundtland
Commissie opgericht. Duurzaamheid (vertaald door sustainability, niet durability) wordt
omschreven als:
development that meets the needs of the present without
compromising the ability of future generations to meet their
own needs
of: ontwikkeling die in de noden van de huidige generatie voorziet zonder de
mogelijkheden voor toekomstige generaties om in hun noden te voorzien in het
gedrang te brengen.
Een belangrijk besluit van de commissie is dat er meer onderzoek moet gedaan worden en
slagkracht moet zijn om iets aan de situatie te kunnen doen. Merk op dat duurzaamheid op 4
vlakken kan en moet beschouwd worden: people, planet, profit and participation.
De belangrijkste multilaterale verdragen in deze periode zijn:
- the 1982 United Nations Convention on the Law of the Sea (UNCLOS);
- the 1987 Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer (implementing the
1985 Vienna Convention for the Protection of the Ozone Layer);
- the 1989 Basel Convention on the Control of Transboundary Movements of Hazardous
Wastes and their Disposal (Basel Convention).
- 1989: oprichting IPCC: intergovernemental panel on climate change met drie werkgroepen:
scientific assessment of climate change, environmental and socio-economic impacts, and
response strategies, foretelling the wide range of challenges that humanity would face as it
entered the last decade of the millennium.
Het doel van IPCC is wetenschappelijke studie te doen op internationaal niveau om de impact
van de klimaatsveranderingen op het leefmilieu en op de socio-economische factoren na te
gaan. Een ander doel is strategieën uit te dokteren om ons te wapenen tegen de invloeden
van een veranderend klimaat, of zelfs om na te gaan hoe we de negatieve invloed van de
mens op het klimaat kunnen verminderen. In de praktijk voert het IPCC zelf geen studies uit
maar verzamelt het de wetenschappelijke studies van over de hele wereld. Het IPCC bestaat
uit wetenschappers (die zelf ook onderzoek doen bijvoorbeeld aan een universiteit) maar ook
uit anderen.
1.3 Periode 1990 – 2000 : implementatie van duurzame
ontwikkeling
De bekendste conferentie uit deze periode is de Rio Earth Summit (UNCED: conference on
environment and development) van 1992
Een belangrijk werkinstrument dat hier ontstond is Agenda 21
Er werd een commissie rond duurzame ontwikkeling opgericht: commission on sustainable
development.
111
Agenda 21 is een actieprogramma voor alle besturen, wereldwijd, tot op het lokale nivo
(gemeente). Agenda 21 is een blauwdruk voor milieumanagement. Hierbij komen volgende
topics aan bod:
socio-economisch
beheer natuurlijke rijkdommen
versterken bepaalde groepen (vrouwen, NGOs...)
middelen: financieel, educatie, informatie
Rio +5: Na 5 jaar gebeurt de eerste evaluatie in NY
B. Clinton (president van de VS) doet de historische uitspraak: Here in the US we must do
better. With 4% of the world's population we produce 20% of its greenhouse gases. So we
must do better and we will.
Bedoelde hij: meer produceren??? In elk geval ligt de VS dwars bij elke poging om de
economie om te buigen tot een duurzame economie, en verhinderde bijvoorbeeld lang de
implementatie van het Kyotoprotocol.
Probleem: het gaat te traag!!!!!!
112
Hoofdstuk II.2 België en Vlaanderen
Zoals jullie uit deel I weten wordt veel van de politiek momenteel opgelegd via internationale
verdragen en via Europese afspraken. De Europese richtlijnen worden dan in België omgezet
naar wetten of in Vlaanderen naar decreten, In Brussel naar ordonanties. De materie rond
leefmilieu is echter opgesplitst tussen federaal en gewestelijk niveau. In Vlaanderen is Zuhal
Demir minister van Omgeving en energie (2019-). Federaal hebben we Marghem voor
Energie, Leefmilieu en Duurzame Ontwikkeling.
Deze opdeling maakt een coherent beleid moeilijk.
De belangrijkste decreten i.v.m. milieu zijn in onderstaande tabel gegeven.
tabel: overzicht decreten i.v.m. milieu
decreet
uitvoeringsbesluit
doel
milieuvergunningsdecreet
VLAREM I
indelingslijst
milieuvergunning
hoe aanvragen
VLAREM II
eisen aan de installaties
MILIEUHYGIENE
afvalstoffendecreet
VLAREM III
BBT
VLAREA
indelingslijst
hoe laten ophalen
aanvaardingsplicht
Bodemsaneringsdecreet
VLAREBO
overdracht gronden
saneringsprocedure
bodemonderzoek nodig
Het belangrijkste milieu instrument in Vlaanderen is VLAREM: Vlaams reglement voor
milieuvergunningen.
113
Hoofdstuk II.3 Vlarem
3.1 vergunning
Definitie:
een vergunning is een eenzijdige rechtshandeling, die iets toelaat wat tevoren niet geoorloofd
was en waarbij de overheid bepaalde handelingen niet onmogelijk wil maken maar ze toch in
het algemeen belang aan toezicht wil onderwerpen
Definitie vergunning volgens Vlarem:
Het gedeelte van (een) schriftelijk(e) besluit(en) of het besluit (die besluiten) in zijn (hun) geheel
waarbij machtiging wordt verleend om een inrichting te exploiteren onder bepaalde voorwaarden
die moeten garanderen dat de inrichting voldoet aan de eisen van dit reglement alsook van titel II
van het VLAREM en waarbij een vergunning betrekking kan hebben op een of meer inrichtingen
die zich op dezelfde locatie bevinden en die door dezelfde exploitant worden geëxploiteerd.
De Milieuvergunning
Het recht om op een bepaalde plaats gedurende een bepaalde periode een hinderlijk beschouwde
inrichting te exploiteren
3.2 Historiek
Tot 1 september 1991 bestonden er aparte vergunningen voor exploitatie, lozing van water,
afvalstoffen. Deze waren niet gekoppeld aan een bouwvergunning. Men kon dus perfect een
fabriek oprichten volgens een bouwvergunning maar nooit (of te laat) de exploitatievergunning
krijgen. De vergunningen werden afgeleverd voor maximaal 30j, maar alle vergunningen in dat
kader afgeleverd vervallen ambtshalve op 1/09/2011.
Na 1 september 1991 trad Vlarem in werking. Hierdoor ontstond de milieuvergunning die de
verschillende aparte vergunningen bundelt en die niet langer losgekoppeld is van de
bouwvergunning. De vergunningstermijn bedraagt maximaal 20j.
De milieuvergunning omvat o.a. de aspecten afval, afvalwater, geluid, luchtemissies, grondwater,...
3.3 Vlarem I
Vlarem I bepaalt
• wanneer een milieuvergunning noodzakelijk is
• wie de vergunning verleent
• bepaalt wat een melding is
• waar en hoe de milieuvergunning dient te worden aangevraagd
• beschrijving van het verloop van de vergunningsprocedure
114
• hoe beroep in te stellen
• de mogelijke wijziging, aanvulling, schorsing en opheffing van de vergunning
Indeling in klassen volgens vlarem I
Een ander belangrijk aspect is dat de bedrijven ingedeeld worden in klassen, afhankelijk van de
ernst van de milieuhinder die ze normaliter veroorzaken.
Indeling:
NIET INGEDEELD
3e KLASSE : enkel meldingsplicht
2e KLASSE :
beslissing 1e aanleg : College van Burgemeester en Schepenen (uitzondering :
overheidsdiensten - B.D.)
beroep : Bestendige Deputatie
1e KLASSE :
beslissing 1e aanleg : Bestendige Deputatie
beroep : Gemeenschapsminister
vb. van indeling: in Vlarem
Rubr.
43.
Omschrijving
Kl
Bemerk
Coörd
Aud.
jaarversl.
M
B
P
J
M
B
P
J
VERBRANDINGSINRICHTINGEN
Verbrandingsinrichtingen waarin afvalstoffen worden
verwerkt of worden verbrand zijn uitsluitend
ingedeeld in rubriek 2.3.4. Indien afvalstoffen
worden gebruikt als hulp- of toevoegbrandstof zijn
zowel de rubrieken 2.3.4. als 43. van toepassing
43.1. Verbrandingsinrichtingen zonder
elektriciteitsproductie (stookinstallaties
e.d.), met een totaal warmtevermogen van:
1° 300 kW tot en met 500 kW
3
2° meer dan 500 kW tot en met 5.000 kW
2
3° meer dan 5.000 kW
1
43.2. Verbrandingsinrichtingen met
elektriciteitsproductie (thermische
centrales), met inbegrip van het ombouwen
ervan op een andere brandstof, met een
totaal warmtevermogen van:
1° 300 kW tot en met 5.000 kW
2
2° meer dan 5.000 kW
1
115
Opmerking: bepaalde zaken vallen niet onder deze wetgeving, zoals straling (federale materie),
explosieven (valt onder dubbele wetgeving: federaal en vlarem) en legionella wordt soms in
milieuvergunning opgenomen.
In deze tabel worden naast de klasse ook nog andere zaken vermeld zoals of er een
milieucoördinator nodig is en welk niveau deze moet hebben en of er een jaarverslag dient gemaakt
te worden. (zie ook verder)
3.4 Vlarem II
Vlarem II bepaalt welke voorwaarden en eisen worden gesteld aan de installaties waarvoor
een milieuvergunning werd verkregen.
Welke milieuvoorwaarden men moet naleven, hangt af van de indelingsrubrieken die van
toepassing zijn.
Er zijn twee groepen voorwaarden te onderscheiden:
1) bijzondere voorwaarden: ze houden verband met de specifieke plaatselijke situatie
2) algemene en sectorale voorwaarden: ze zijn deels van algemene aard en dus van toepassing op
alle hinderlijke inrichtingen, en deels specifiek voor een bepaalde sector of activiteit.
De (voor jullie) belangrijkste hoofdstukken van Vlarem II zijn hieronder gegeven. Onthoud
vooral
dat
Vlarem
II
de
milieukwaliteitsnormen
bevat.
DEEL 1. ALGEMENE BEPALINGEN
bevat om bepalingen over: Bedrijfsinterne milieuzorg (vb. milieuaudit) Afvalstoffenverwerking,
gevaarlijke
producten,
lichthinder,
luchtverontreiniging,
stookinstallaties,
erkende
milieudeskundige, MER, VR
HOOFDSTUK 1.1. RECHTSGROND EN DEFINITIES
HOOFDSTUK 1.2. WIJZIGINGSBEVOEGDHEDEN EN HET VERLENEN VAN AFWIJKINGEN
HOOFDSTUK 1.3. ERKENDE MILIEUDESKUNDIGEN
DEEL 2. MILIEUKWALITEITSNORMEN EN BELEIDSTAKEN TER ZAKE
Bevat de milieukwaliteitsnormen (voor oa geluid, oppervlaktewater, bodem en grond, lucht)
Daarnaast beleidstaken terzake asbest, PCB's, VOC's etc
DEEL 4. ALGEMENE MILIEUVOORWAARDEN VOOR INGEDEELDE INRICHTINGEN
Beheersing van verontreiniging (voor oa geluid, oppervlaktewater, bodem en grond, lucht)
BBT (best beschikbare techniek), meet en registratieplicht, milieujaarverslag
DEEL 5. SECTORALE MILIEUVOORWAARDEN VOOR INGEDEELDE INRICHTINGEN
Sectorale milieuvoorwaarden, zoals voor de sector aardolie, dieren, ...
116
DEEL 6. MILIEUVOORWAARDEN VOOR NIET-INGEDEELDE INRICHTINGEN
3.5 Vlarem III
(zie presentatie en http://www.vmx.be/node/23323)
Vlarem III handelt specifiek over het gebruik van de best beschikbare technologie. Momenteel (bij
de start in 2014) zijn enkel de ijzer-, staal- en glasindustrie opgenomen. Dit zijn energie intensieve
industrieën die dus ook een grote impakt op ons leefmilieu hebben. GPBV’s zijn industriële
installaties die een grote impact kunnen hebben op het milieu en die onderworpen zijn aan de
Europese regels inzake «Geïntegreerde Preventie en Bestrijding van Verontreiniging (GPBV)» of
«Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC)». Titel III van VLAREM heeft drie bijlagen:
-lijst van GPBV-activiteiten;
-maximale emissiegrenswaarden voor individuele afwijkingen op de BBT-GEN voor
afvalverbrandingsinstallaties en afvalmeeverbrandingsinstallaties, installaties die
titaandioxide produceren, installaties die organische oplosmiddelen gebruiken (zoals de
voertuigcoatingindustrie) en grote stookinstallaties;
-nieuwe milieu-inbreuken.
De volgende sectoren die in VLAREM III opgenomen zullen worden, zijn:
-de cement-, kalk- en magnesiumoxide-industrie;
-de chlooralkali-industrie;
-het looien van huiden en vellen.
(bovenstaande info komt voornamelijk uit http://www.vmx.be/node/23323, op 14/12/2015)
3.6 Afvalstoffendecreet
(decreet van 2 juli 1981 e.v. betreffende de voorkoming en het beheer van afvalstoffen)
VLAREA (Vlaams reglement inzake afvalvoorkoming en –beheer)
Vlarea bepaalt:
Onder welke categorie vallen de diverse soorten afval?
Hoe kan men het afval op een legale manier laten ophalen?
Voor welke afvalstoffen geldt een aanvaardingsplicht?
3.7 Bodemsaneringsdecreet
(decreet van 22 februari 1995 e.v. betreffende de bodemsanering)
VLAREBO (Vlaams reglement betreffende de bodemsanering)
Vlarebo bepaalt:
Wat moet er gebeuren bij overdracht van gronden?
Wat is de procedure voor sanering van verontreinigde gronden?
117
Wanneer moet men een oriënterend bodemonderzoek laten uitvoeren?
Weetjes (examen)
- BBT: best beschikbare technologie. In Vlaanderen onderzoekt het VITO (Vlaams Instituut
voor technologisch onderzoek) welke technologie best geschikt is voor productie.
−
VMM: Vlaamse milieumaatschappij. De taken van de VMM worden gebundeld rond drie
thema's: lucht - milieu – water
De Vlaamse Milieumaatschappij speelt een cruciale rol in het integraal waterbeleid. Ze
meet en controleert de kwantiteit en kwaliteit van water, beheert watersystemen, int een
heffing op watervervuiling en op grondwaterwinning, adviseert over milieuvergunningen en
zorgt voor de planning van en toezicht op de zuiveringinfrastructuur. Verder bewaakt de
VMM de luchtkwaliteit, inventariseert ze wie wat loost en doet beleidsvoorstellen. Ze stelt
tevens het Milieurapport Vlaanderen (MIRA) op.
De VMM neemt deel aan het internationaal milieubeleid. Via informatie en sensibilisatie wil
ze de bedrijven, de burgers en de landbouwers aanzetten tot milieusparend gedrag.
- OVAM: openbare Vlaamse Afvalstoffen Maatschappij
- MSDS: material safety data sheet. Voor alle producten die op de markt gebracht worden
moet een MSDS opgemaakt worden. Deze veiligheidsbladen bevatten informatie over de
fysische, chemische en toxicologische kenmerken van het product. Dit is dus een deel van
de informatie die nodig is voor REACH.
118
Heb je het begrepen?
-Op welke manier kan je weten of voor een bepaalde bedrijvigheid een milieuvergunning nodig is?
Hoe vindt je die informatie terug in Vlarem I? Geef een voorbeeld.
-Bij wie moet je de vergunning aanvragen? Voor hoelang is ze geldig?
-Mag je zomaar eender welke toestellen en istallaties gebruiken? Welke wetgeving regelt dit?
-wat betekent BBT en MSDS?
-wat betekent ‘sectorale voorwaarden’?
-kan je beginnen bouwen eens je je bouwvergunning hebt maar je milieuvergunning nog niet?
-wat regelt Vlarem III?
-waarom wordt juist de staal, glas en ijzer industrie geviseerd in Vlarem III?
-Waar kan je voorwaarden vinden voor installaties die in industriële omgeving gebruikt worden?
119
Hoofdstuk
Vlaanderen
II.4
Ruimtelijke
ordening
in
De ruimtelijke ordening in Vlaanderen werd lang geregeld via de gewestplannen. Deze zijn/worden
ondertussen vervangen door de structuurplannen die op verschillende niveaus bestaan: gewestelijk
(structuurplan Vlaanderen, structuurplan provincie, structuurplan gemeente). Deze
structuurplannen zijn een dynamisch gegeven: ze moeten regelmatig bijgestuurd worden om aan de
nieuwe noden te kunnen voldoen.
Afwijkingen van het gewestplan werden beschreven in 'bijzondere plannen van aanleg' (BPA).
Deze worden nu vervangen door zogenaamde Ruimtelijke Uitvoering Plannen (RUP).
120
Hoofdstuk II.5 Duurzame ontwikkeling
5.1 In België
België heeft een federaal plan duurzame ontwikkeling. De noodzakelijke integratie van sociale
en economische ontwikkeling én bescherming van het leefmilieu wordt door steeds meer
landen concreet nagestreefd. Het is evenwel duidelijk dat dit duurzame-ontwikkelingsbeleid,
naargelang de kenmerken van elk land een andere invulling behoeft. Er bestaat met andere
woorden geen algemeen geldend, pasklaar antwoord op alle beleidsvragen die hierdoor
opgeworpen worden.
Op deze website https://www.duurzameontwikkeling.be/nl/icdo vindt men basisinformatie met
betrekking tot de Interdepartementale Commissie Duurzame Ontwikkeling, evenals de
publicaties hiervan. Volgend stuk is grotendeels overgenomen van deze website.
Duurzame ontwikkeling wordt in België vertaald als: voorzien in eigen behoeftes zonder de
mogelijkheden van onze nazaten in het gedrang te brengen
De federale overheid beschikt al jaren over een goed institutioneel kader voor duurzame
ontwikkeling waarop ze trots mag zijn. Hierdoor is België in staat om zijn federaal beleid rond
duurzame ontwikkeling verder uit te bouwen en af te stellen op basis van opgedane ervaringen en
ontwikkelingen in de sector.
Op 5 mei 1997 heeft België voor het eerst een wettelijk kader voorzien voor de uitwerking en
uitvoering van een federaal beleid rond Duurzame Ontwikkeling. Al snel na de publicatie van deze
wettelijke richtlijnen volgde de eerste federale strategie voor Duurzame Ontwikkeling. Het
opstellen van deze strategie gebeurt in verschillende stadia (Plan-Do-Check-Act) om een continue
verbetering van de bijdrage van het overheidsbeleid aan de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen
mogelijk te maken. In 2002 zag ook een federaal bestuur voor duurzame ontwikkeling het licht: de
FOD Duurzame Ontwikkeling. In 2014 werd deze FOD omgedoopt tot Federaal Instituut voor
Duurzame Ontwikkeling (FIDO). Dit expertisecentrum verzorgt o.a. voor de bereiding en
coördinatie van het duurzame ontwikkelingsbeleid op federaal niveau. Dit gebeurt vaak in
samenwerking met andere overheidsdiensten.
Doorheen de jaren heeft het FIDO verschillende stappen ondernomen om de werking van de
federale overheid te verduurzamen. Op aanvraag heeft het FIDO o.a. cellen Duurzame
Ontwikkeling opgericht en actieplannen voor Duurzame Ontwikkeling (2004) opgesteld. De
duurzame ontwikkelingseffectbeoordeling werd ingevoerd (DOEB, 2007) en later vervangen door
de regelgevingsimpactanalyse (RIA – 2014). Ook werd een milieubeheersysteem (EMAS)
gepromoot en omzendbrieven rond duurzame aankopen goedgekeurd. Het is de bedoeling dat deze
maatregelen niet alleen het goede voorbeeld tonen, maar ook een integraal deel worden van de
werking van de federale overheidsdiensten.
121
Sinds de lancering van Agenda 2030 en de Duurzame Ontwikkelingsdoelstellingen of Sustainable
Development Goals (SDGs) door de Verenigde Naties in 2015, werkt het FIDO ook aan een
aanpak om de SDGs te integreren in het federaal beleid. Zo zijn de volgende maatregelen getroffen
om de federale beleidskeuzes in de richting van duurzame ontwikkelingsdoelen te sturen en de
bijdrage van de federale overheidsdiensten tot de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen te
verhogen:
de goedkeuring van een langetermijnvisie inzake duurzame ontwikkeling (2013) waarin
doelstellingen zijn vastgelegd die men tegen 2050 wil bereiken;
de integratie van duurzame ontwikkelingsdoelstellingen in de beheercontracten en
bijwerking van het koninklijk besluit houdende de oprichting van cellen duurzame ontwikkeling
(2014);
de goedkeuring van de Agenda 2030 voor duurzame ontwikkeling van de Verenigde Naties
in 2015, waarin de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen (Sustainable Development Goals
(SDGs)) zijn vastgelegd.
Vandaag gaat het dus zowel om het integreren van duurzame ontwikkelingsdoelstellingen in de
werking van de organisaties als om het oriënteren van de federale beleidskeuzes in de richting van
de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen. De federale instellingen gaan in dat verband dus
coherent te werk en tonen hun maatschappelijke meerwaarde.
De federale strategie voor duurzame ontwikkeling bestaat uit verschillende instrumenten:
1. De federale Langetermijnvisie (LTV) voor duurzame ontwikkeling
De Langetermijnvisie omvat 15 thema’s en 55 doelstellingen die de federale regering tegen 2050
wil bereiken.
2. Het Federaal Plan voor Duurzame Onwikkeling (FPDO)
Dit plan legt vast welke maatregelen op federaal niveau moeten worden genomen om enerzijds de
internationale en Europese engagementen te realiseren en anderzijds de doelstellingen vastgelegd
in de Langetermijnvisie..
3. Het Federaal rapport over duurzame ontwikkeling
4. Regelgevingsimpactanalyse (RIA)
Een regelgevingsimpactanalyse is een voorafgaande geïntegreerde evaluatie van de potentiële
gevolgen van ontwerpen van regelgeving op de economie, het leefmilieu, de sociale aspecten en de
overheidsdiensten.
122
5. De actieplannen voor DO van de Federale Overheidsdiensten
De
lange
termijn
visie
wordt
uiteengezet
in
volgende
brochure
(https://www.duurzameontwikkeling.be/sites/default/files/document/files/publicatie_langetermijnvi
sie_122014_nl_v01.pdf, zie presentatie, enkel te kennen indien dit aan bod gekomen is tijdens de
lessen) die eindigt met:
Een visie zonder actie is slechts een droom. Een actie
zonder visie is verloren tijd. Een visie met actie kan de
wereld veranderen.
Nelson Mandela
In België zijn visie en actie nog niet op elkaar afgestemd.
2019: cruciale oplossingen voor milieu en
klimaat door Bond Beter Leefmilieu
dinsdag 12 maart 2019
De volgende regeringen moeten de switch naar een beter milieu en veilig klimaat realiseren,
zoveel is duidelijk. Hoe? Dat is voor velen een groot vraagteken. Daarom kruipen de
beleidsmedewerkers van Bond Beter Leefmilieu in de huid van Ministers voor de Toekomst en
verzamelen ze tot aan de verkiezingen de beste ideeën. “Onze overheden geven bijna 5 miljard
subsidies en fiscale voordelen aan klimaatvervuilende activiteiten. Gebruik dat geld als hefboom
voor de vergroening”, zegt Mathias Bienstman, beleidscoördinator van Bond Beter Leefmilieu
(Figuur 38).
De Vlaamse woonbonus kost jaarlijks 1,2 miljard euro en drijft enkel de woningprijzen op.
Bedrijfswagens en professionele diesel kosten 2,4 miljard euro en zorgen voor langere files en
meer luchtvervuiling. De industrie krijgt jaarlijks voor 650 miljoen gratis rechten om te vervuilen.
En de landbouw 500 miljoen om niet rendabele grootschalige productie en de veestapel in stand
te houden. “Als de overheden die bijna 5 miljard inzetten voor emissievrije voertuigen,
energiezuinige woningen, schone industrie en duurzame landbouw, zal de vergroening vleugels
krijgen”, concludeert Bienstman.
123
Figuur 38: fiscal uitgvaen en subsidies in België, Bron: Bond Beter Leefmilieu
Het zijn de eerste 4 van 11 cruciale maatregelen die het Ministerie voor de Toekomst naar voren
schuift. Andere maatregelen gaan in op de haalbaarheid en aantrekkelijkheid van de transitie. Zo
zijn zwerfvuil, geluidsoverlast en luchtvervuiling de milieuproblemen die de Vlaming het meeste
ergeren. Met statiegeld en emissievrije steden kunnen we zorgen voor een nette, stille en gezonde
leefomgeving.
11 prioriteiten voor het volgende Vlaamse en Federale regeerakkoord
Betaalbaar
1. Vorm de woonbonus om tot een klimaatbonus voor energiezuinige woningen.
2. Bouw het aantal salariswagens af en maak alle bedrijfswagens emissievrij voor 2025.
3. Koop schoon Europees staal en cement en bescherm tegen oneerlijke concurrentie.
4. Hervorm landbouwsubsidies en stimuleer plantaardige voeding.
5. Voer een groene taxshift door: fossiel wordt duurder, elektriciteit en circulaire diensten
goedkoper.
6. Geef wie voor zon kiest een goed rendement.
124
Haalbaar
7. Maak groene verwarming betaalbaar door slim te bouwen.
8. Investeer meer in fiets, openbaar vervoer en binnenvaart.
9. Maak de betonstop waar en voorzie meer ruimte voor bos en natuur.
Aantrekkelijk
10. Voer statiegeld in en zet in op hoogwaardige recyclage en hergebruik van verpakkingen.
11. Realiseer emissievrije steden tegen 2030: het einde van verkeerslawaai en luchtvervuiling.
5.2 Ecopunten en eco-efficiëntie
(deel van een examenvraag!)
Een belangrijk meetinstrument is eco -efficiëntie = economische output tov milieueffecten,
in formule: 𝑒𝑐𝑜 − 𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑖𝑒 =
𝑒𝑐𝑜𝑛𝑜𝑚𝑖𝑠𝑐ℎ𝑒 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡
𝑚𝑖𝑙𝑖𝑒𝑢𝑒𝑓𝑓𝑒𝑐𝑡𝑒𝑛
De economische output kan uitgedrukt worden in geld, maar ook in hoeveelheid product (vb
kg of aantal van een bepaald product).
Milieueffecten = grondstof, energie, afval en emissies tijdens de volledige levenscyclus, van
wieg tot graf (cradle to grave): ontginning grondstof, productie, transport, gebruik,
afvalverwerking. Indien men bijvoorbeeld twee productieprocessen voor hetzelfde product met
elkaar wil vergelijken dan kan men zich ook beperken tot de impact van wieg tot ‘poort’
(cradle to gate). Stel dat je een jas met waterafstotende coating maakt. De coating wordt nat
op het textiel aangebracht en moet door een oven om gedroogd te worden. Je kan dan een
hete lucht oven met een infrarood oven en microgolf oven vergelijken en op basis van de
milieuimpact, en dus niet enkel financiëel, kiezen voor het minst belastende alternatief. Of stel
dat je schoenen maakt, dan kan je je afvragen of de impact van een lederen zool groter of
kleiner is dan die van een kunststof zool. Uiteraard bestaan er verschillende types kunststof
dus daar heb je weer een keuze met enorme verschillen in milieubelasting. Je zal begrijpen
dat de aanpak cradle to gate in dit laatste geval echter niet het volledige verhaal dekt, want
de recyclage na het afdanken van de schoenen (grave) gaat ook afhangen van welke stoffen
gebruikt werden. Vandaar dat men tegenwoordig graag het volledige verhaal (cradle to grave)
bekijkt. Zoiets doet men in een levenscylcus analyse (LCA, life cycle assessment).
Een groot probleem is hoe je verschillende zaken (vb. plastiek wegwerpdrankflessen met
glazen statiegeldflessen) met elkaar kan vergelijken. Vb. : bij de vergelijking van
wegwerpdrankflessen met statiegeldflessen moet je een hoeveelheid glas met een hoeveelheid
plastiek vergelijken, en de energie die nodig is voor de bewerkingen (bijvoorbeeld flessen
blazen). Daarbij komt dan de transportfactor: je moet de milieu-impact van het vervoer van
de lege flessen in rekening brengen en het verschil in gewicht bij het gebruik van lichtere
125
wegwerpflessen, maar ook de milieubijdrage voor het wassen van de flessen moet men
meetellen. Aan de andere kant moet je de afvalfase van de wegwerpflessen in rekening
brengen. Hiervoor moet je dan weten of ze zullen gerecycleerd worden, dan wel verbrand of
gestort. Je moet dus verschillende eenheden (kg, J,...) met elkaar vergelijken en voor
sommige zaken zoals vervuiling van de lucht door verbranding of invloed op de gezondheid,
hebben we zelfs geen eenheden. Hoe kunnen we appelen met peren vergelijken?
Het antwoord hierop is eco-punten. (zie voorbeeld van de presentatie). Aan elk 'product'
(zoals polyethyleen, maar ook een km transport) wordt een bepaalde milieulast toebedeeld.
De milieulast wordt berekend a.h.v. grondstofverbruik, energieverbruik, toxiciteit en eventueel
afvalproductie van het product. Voor wat betreft energieproductie wordt bijvoorbeeld een
vergelijking gemaakt met de hoeveelheid CO2 die geproduceerd wordt om 1kWh te
produceren. Ook de productie van andere afvalstoffen (NOx,…) en van de installaties
(hoeveelheid materiaal,… nodig) wordt in rekening gebracht. Voor transport kan men dan ook
berekenen hoeveel CO2 uitstoot een bepaald transportmiddel genereert om 1 ton goederen
over 1 km te transporteren. De invoering van eco-punten laat dus toe om appelen met peren
te vergelijken. Om de ecopunten (dus milieuimpact) van een bepaald ding te bepalen moet
eerst een LCA opgesteld worden. De volledige procedure is weegegeven in Figuur 39). Daarin
staat dus hoeveel en welke grondstoffen gebruikt worden, hoeveel energie gebruikt worden,
welke stoffen er geloosd of uitgestoten worden (vb CO2),… De tweede stap is om de impact
van al die zaken te bepalen. Zo kan de CO2 uitstoot omgerekend worden naar een
klimaatswijziging, of kan de toxiciteit bepaald worden voor de ecosystemen en voor de mens.
De volgende stap is om deze gegevens te normaliseren. Voor een grondstof kan je
bijvoorbeeld de hoeveelheid die gebruikt wordt in het proces vergelijken met de geschatte
reserve aan die grondstof, of met de hoeveelheid die jaarlijks in het land verbruikt wordt. Het
wordt hopelijk hier al duidelijk dat de bepaling van ecopunten niet eenduidig zal zijn. Er
bestaan verschillende methodes die allemaal ongeveer via hetzelfde principe werken maar die
toch verschillende ecopunten voor hetzelfde materiaal bekomen. De laatste stap is het
optellen van de genormaliseerde waarden. Hier gaat men echter wegingsfactoren gebruiken:
men kan beslissen om de drie eindpunt categoriën niet hetzelfde gewicht te geven maar
bijvoorbeeld humane gezondheid belangrijker in te schatten en dus een hoger gewicht te
geven.
In de presentatie wordt dit ook uitgelegd aan de hand van het schema. Zorg dat je dit kan
vertellen.
126
Figuur 39 ReCiPe Mid/Endpoint method, version 1.08 December 2012
127
Heb je het begrepen?
-waarvoor kan men eco –efficiëntie gebruiken? Geef twee verschillende voorbeelden?
-in wat drukken we de economische output uit? Geef een voorbeeld.
-Hoe bepalen we de milieuimpact?
-wat betekenen cradle to gate, cradle to grave, cradle to cradle?
-wat betekent LCA?
-hoe worden ecopunten voor een bepaald product opgebouwd (zonder het begrip
ecopunten te gebruiken)?
128
Hoofdstuk II.6. Reach en CLP (zie presentatie!!!)
CLP – Classification, labelling and packaging
Via REACh en de verplichte evaluatie van chemische stoffen weten we wat de risico’s van
bepaalde producten zijn, maar hoe kunnen we dat communiceren? Vroeger was er de chemische
stoffenwetgeving in België (oranje etiketten)
Er bestonden (en bestaan nog steeds) safety datasheets SDS voor alle chemische producten. In
Europa wordt SDS echter vervangen door het uitgebreidere REACh hoewel men in de praktijk nog
steeds de overzichtelijke SDS zal gebruiken. De pictogrammen zijn sinds enkele jaren vervangen
door het Europese systeem CLP met oranje ruitvormige pictogrammen.
CLP moet hiervoor zorgen door een wereldwijde harmonisering, zowel van pictogrammen als van
veiligheidslimieten (vb hoeveel mg van een stof is dodelijk: LD50 (oraal rat) = 257 mg/kg). CLP is
de Europese invulling van het Globalised Harmonised System (GHS). Het Globalised Harmonised
System werd reeds gestart in Rio, 1992 (en jullie kennen die datum nog van andere zaken zoals
agenda 21). Pas in 2003 werd een eerste versie openbaar, maar aangezien het gaat om een initiatief
van de VN is de materie dus niet bindend en moeten alle landen dit nog afzonderlijk ratificeren.
In 2009 is CLP in Europa gestart, maar pas vanaf dec 2010 verplicht.
Vanaf juni 2015 is CLP volledig van kracht. Maar wordt samen met GHS om de twee jaar
aangepast.
In Europa is het GHS systeem overgenomen onder vorm van CLP. CLP is overigens Europese
wetgeving, dus moet niet meer zoals een richtlijn in elk land nog omgezet worden naar een wet. Om
het gevaar van een stof te bepalen kijkt men naar de eigenschappen (niet naar blootstellingsroutes,
dus moet je als gebruiker nog altijd nadenken). Deze eigenschappen zijn:
-fysicochemisch
-gezondheid (korte en lange termijn)
-milieu (korte en lange termijn)
Voor stoffen en mengsels kennen we ook de H en P zinnen: Hazards and Precautions of gevaren en
voorzorgsmaatregelen. Vroeger hadden we de R en S zinnen.
H-zin
P-zin
• Hazard Statement
• Gevarenaanduiding
• Eerste cijfer verwijst naar het
gevaar:
• Precautionary Statement
• Veiligheidsaanbeveling
• Eerste cijfer verwijst naar type:
129
H2xx fysische gevaren
H3xx gezondheidsgevaren
H4xx gevaren voor het milieu
P1xx algemeen
P2xx preventief
P3xx interventie
P4xx opslag
P5xx verwijdering
De classificatie en labeling (C&L) kan door de producenten zelf gebeuren (Zelfklassering), behalve
voor bepaalde gevaarlijke stoffen.
CLP is niet van toepassing op
• radioactieve stoffen en mengsels
• niet-geïsoleerde tussenproducten
• stoffen en mengsels onder douanetoezicht
• afvalstoffen
• geneesmiddelen en diergeneesmiddelen
• cosmetica
• medische hulpmiddelen (bv kunstgewrichten)
• levensmiddelen (inclusief additieven en aromastoffen)
• diervoeders (inclusief toevoegmiddelen in vee- en diervoeders)
• stoffen en mengsels voor wetenschappelijk onderzoek en
Ontwikkeling
• stoffen en mengsels door het Rijk vrijgesteld in het belang van
defensie
• vervoer gevaarlijke stoffen …
Voor de pictogrammen: zie presentatie. Er is wel geen eenduidige overeenstemming met de oude
pictogrammen.
Producenten van gevaarlijke producten moeten ook een melding bij het antigifcentrum doen.
Symbolen zijn wat gewijzigd t.o.v. vroeger (vb lange termijn effecten zijn toegevoegd)
De wetgeving heeft ook consequenties voor verpakkingen!
Wat moet op het etiket? Alle H zinnen en picto’s moeten er op. Enkel de 6 meest relevante P zinnen
(dus kan afhangen van producent, gebruik). Daarnaast nog een signaalwoord, dus gevaar of
waarschuwing vermelden.
Opletten met export buiten Europa: er zijn verschillen tussen de landen en Europa heeft niet alles
opgenomen.
Voor de fysicochemische, gezondheids- en milieugevaren, zie presentatie, slides 21 tot einde CLP
(slides niet van buiten leren maar begrijpen en kunnen uitleggen als je ze ziet).
De indeling is strenger geworden, vb: voor categorie 3 tss 23 en 60°C: is nu een waarschuwing en
picto verplicht. Opgelet, dit heeft ook consequenties voor stockage (vb brandvrije kasten etc).
Vb: detergenten werden plots corrosief, moesten kindveilige sluiting hebben etc. Daarvoor is
herformulering gebeurd.
130
REACh, registration, evaluation, authorisation and restriction of chemicals
Reach staat voor Registration, evaluation and authorisation and restriction of chemicals. Enkel
de belangrijkste punten worden hier vermeld. Voor een volledige uitleg: zie voordracht. Reach
is een Europese verordening met als hoofddoel de bescherming van het leefmilieu en de
menselijke gezondheid. Reach is hiermee de eerste Europese 'wet' die niet meer in wetten
omgezet moet worden in de lidstaten.
Vroeger moest bij een milieu of gezondheidsprobleem de gedupeerde of de overheid aantonen
dat dit veroorzaakt werd door een bepaalde chemische stof. Nu wordt de bewijslast
omgedraaid en moeten de stoffen eerst geëvalueerd worden voor ze op de markt gebracht
kunnen worden (of kunnen blijven).
Het gaat over 100000 stoffen van voor 1981 (EINECS) en 4000 stoffen na 1981 (ELINCS). De
evaluatie is reeds verplicht voor stoffen sinds 1991 (1000 stoffen).
EINECS staat voor European INventory of Existing Commercial chemical Substances
Information ; ELINCS staat voor European LIst of Notified Chemical Substances .
REACh gaat over chemische stoffen. We weten wat de eigenschappen van stoffen zijn maar welke
gevaren zijn er? Wie gebruikt het voor wat? Hoeveel wordt de stof gebruikt?
Het hoofddoel is bescherming van mens en milieu. Vroeger moesten lidstaten/gebruiker bepalen
wat de gevaren zijn. Nu moet de industrie de indeling en karakterisatie doen.
Reach is van toepassing op alle chemische stoffen (op enkele uitzonderingen na), producenten, tot
en met downstream users (formulatoren, producenten goederen, professionele gebruikers in goed
gecontroleerde omstandigheden of professionele gebruikers met blootstelling (vb schilder). Reach
gaat over productie, invoer, export, gebruik, ook in mengsels of in voorwerpen.
Belangrijkste om te onthouden: no data (dus geen registratie, authorisatie) no market, bedoeling is
de gebruikers beschermen: voorzorgsprincipe.
Omwille van REACH werd ook het agentschap European Chemical Agency (ECHA) opgericht.
(Daar moeten producenten dossiers indienen en het dossier, niet de stof, wordt geëvalueerd, ze
ontwikkelen richtsnoeren, doen afstemming tussen lidstaten,… ). De handhaving, dus controle,
blijft per lidstaat.
Registratie :
Verplicht voor alle chemische stoffen indien meer dan 1 ton per jaar geproduceerd wordt per
producent/importeur
Chemische stof :
• Als dusdanig
• In een mengsel
• Stof met bedoelde vrijstelling
• Stof op een drager of in een container
De uitzonderingen:
• Volledig vrijgesteld van REACH:
! Radioactieve stoffen
131
! Stoffen onder douane toezicht
! Niet geïsoleerde intermediairen
! Het vervoer van gevaarlijke stoffen
! Stoffen gebruikt in belang van defensie indien uitgezonderd door lidstaat
! Afvalstoffen
• Beschouwd als geregistreerd:
• ELINCS stoffen
• Actieve stoffen in gewasbeschermingsmiddelen en biociden
• Vrijgesteld van registratie:
• Geneesmiddelen
• Levensmiddelen & diervoeders
• Polymeren
• Bijlage IV en V stoffen (Ver. 987/2008)
• O.a. Natuurlijke, niet chemisch gewijzigde stoffen, niet ingedeeld als
gevaarlijk
• Tijdelijke uitzondering: voor stoffen in onderzoeks- en ontwikkelingsfase gericht op
producten en procédés (PPORD)
Recyclage: een stof die gerecycleerd wordt maar waarvan de eigenschappen gewijzigd zijn door het
gebruik moet ook terug geregistreerd worden.
Tussenstoffen (intermediairen): zijn vrijgesteld van registratie voor zover ze niet geïsoleerd worden.
Hoe een nieuwe stof registreren? Eerst inquiry, of onderzoek, via SIEF (Substance Information
Exchange Forum): nagaan of de stof al niet geregistreerd is door een andere producent of invoerder.
Indien ja, dan moet men betalen aan de 1ste die geregistreerd had.
Vandaag (2018) meer dan 17000 stoffen geregistreerd, 68000 dossiers.
Na preregistratie:
One substance one registration (ten minste de dataverzameling, chemisch veiligheidsrapport, samen
dossier opstellen).
- eerst: gevaarseigenschappen (CLP)
- door samenwerking minder dierproeven, lagere kosten voor de testen.
- elke stof krijgt een nummer (01…)
- lead registrant krijgt ook nummer.
In dossier: zie slide 54 . Te onthouden: eigenschappen die moeten onderzocht worden hangen af van
tonnage! Voorbeelden van eigenschappen zijn: vlampunt, humane toxiciteit, eco-toxiciteit,…
Evaluatie
De testvoorstellen in het registratiedossier worden door ECHA nagekeken en eventueel wordt iets
extra gevraagd. Een deel van de analyses gebeurt samen met verschillende bedrijven, een deel
individueel (per bedrijf). Analyses worden door erkende laboratoria uitgevoerd.
-individueel: info over stof via analytische technieken (want door onzuiverheden kunnen er
verschillen zijn)
-individueel: info over productieproces
132
-individueel: blootstellingsscenario.
-een aantal zaken kunnen samen: CSR (chemical safety report), richtsnoeren, kwalitatieve
beoordeling
Kostprijs: registratie en evaluatie van 1 stof kan makkelijk 100000 euro kosten. Besef dat ‘MSDS’
(material safety data sheet) fiches nog steeds gebruikt worden.
Risico evaluatie
Risico= (gevaar x blootstelling). Dus indien lage blootstelling dan is het gevaar klein.
-Chemische veiligheidsanalyse
-opleggen beperkingen
-enkel te gebruiken indien geautoriseerd (ook voor voorwerpen).
Verschil tussen restrictie en autorisatie:
Restrictie: alles mag behalve…
Autorisatie: niks mag tenzij…
Voorbeeld van restrictie: zie slides 72 en 73
Authorisatie is een nieuw proces en bedoeld om bepaalde stoffen te laten verdwijnen van de markt
maar de bedrijven de kans te geven alternatieven te vinden. De term voor deze stoffen is SVHC:
substance of very high concern (zeer zorgwekkende stof). Dit kan zijn:
• Kankerverwekkend cat 1A en 1B
• Mutageen cat 1A en 1B
• Reprotoxisch of Schadelijk vr de voortplanting cat 1A & 1B
• Persistent, bioaccumulerend en toxisch (PBT)
• Zeer persistent en zeer bioaccumuleerbaar (vPvB)
• Stoffen met vergelijkbare problemen zoals bv hormoonontregelende stoffen
Een term die je ook nog kan tegenkomen is CMR (kankerverwekkend, mitageen en reprotoc-xisch).
Vanaf het moment dat stoffen op deze kandidaatslijst staan, is er verplichting van communicatie.
Vanaf het moment dat ze in Bijlage 14 belanden mogen ze enkel nog gebruikt worden mits
toestemming.
Autorisatielijst heeft sunsetdate: na die datum is gebruik niet meer toegestaaan.
Autorisatie aanvragen impliceert dat je een alternatief onderzoekt. Max 12 jaar uitstel om van de
markt te halen.
Het veiligheidsinformatieblad omvat (VIB puntjes moet je niet van buiten kennen).
1. Identificatie van de stof of het mengsel en van de vennootschap/onderneming
2. Identificatie van de gevaren
3. Samenstelling en informatie over de bestanddelen
4. Eerstehulpmaatregelen
5. Brandbestrijdingsmaatregelen
6. Maatregelen bij het accidenteel vrijkomen van de stof of het mengsel
7. Hantering en Opslag
133
8. Maatregelen ter beheersing van blootstelling/persoonlijke bescherming
9. Fysische en chemische eigenschappen
10. Stabilieit en reactiviteit
11. Toxicologische informatie
12. Ecologische informatie
13. Instructies voor verwijdering
14. Informatie met betrekking tot het vervoer
15. regelgeving
16. Overige informatie
Zie presentatie of de website van ECHA voor verdere details (folder
http://echa.europa.eu/documents/10162/13556/echa_general_leaflet_en.pdf).
134
ECHA
Heb je het begrepen?
-Wat regelt REACh?
-Wat is het nut ervan, of waarom werd dit ingevoerd?
-Wat is ECHA? Wat is haar taak?
-wat betekent CMR, ELINCS?
-wie moet de registratie doen en welk agentschap houdt zich hiermee bezig?
-Wie betaalt de evaluatie van de stoffen en wat is de richtprijs?
-welke eigenschappen worden bepaald? Hangt dit af van het tonnage?
-Geldt REACH voor alle chemische stoffen (en welke wel of niet)? Waarom vallen sommige
stoffen er buiten?
-wat betekent CLP? Wat zijn H en P zinnen?
-Is dit een wereldwijd aanvaard systeem?
-wat is een veiligheidsinformatieblad? Wat is MSDS?
-wat is het verschil tussen authorisatie en restrictie?
-wat is de sunset date?
-Wat is het doel van het Globalised Harmonised System?
135
DEEL III Technologische antwoorden en
ethische aspecten
Case studies
136
Hoofdstuk III.1. Het energievraagstuk
Inleiding: In dit en het volgende hoofdstuk gaan we dieper in op het energieprobleem in België en
hoe hernieuwbare energie kan bijdragen aan oplossingen hiervoor. We beschouwen hierbij
enerzijds elektriciteitsproductie maar ook andere toepassingen komen aan bod want elektriciteit is
slechts een deel van ons energiegebruik. Je krijgt antwoorden op vragen zoals: welke vormen van
hernieuwbare energie bestaan er? Kunnen we met hernieuwbare energie onze behoefte dekken?
Waar zitten de problemen? Wat zijn de vooruitzichten?
Voor extra info zie ook de wetenschapsblogs op wtnschp.be:
http://www.wtnschp.be/ecologie/verandering-is-nodig/
http://www.wtnschp.be/ecologie/fossiele-en-nucleaire-energie-een-last-op-milieu-en-economie/
http://www.wtnschp.be/ecologie/hernieuwbare-energie-verhalen-uit-het-verleden-en-de-toekomst/
Voor grafieken:
https://ourworldindata.org/energy#all-charts-preview
III.1.1 Potentieel van Hernieuwbare Energie (HEN)
Het potentieel van de zon is zeer groot: met ongeveer 1% van de zonne-energie kunnen we
onze energiebehoefte dekken. Door het lage rendement van PV zonnecellen (ruwweg 15-25%)
moeten we wel een groot oppervlak met zonnecellen volzetten indien we de energie enkel
naar elektriciteit willen omzetten. Voor verwarming van gebouwen volstaat in onze streken
echter rechtstreeks zonlicht (mits voldoende isolatie, zie duurzaam bouwen). Een kleine
berekening voor België leert ons wat mogelijk is met Hernieuwbare Energie (HEN):
-We hebben ruwweg 100TWh/jaar elektriciteit nodig in Belgie, over 30 000km2. (daarnaast
nog andere energievormen). Het vermogen schommelt tussen 7 (nacht) en 9 tot 13GW
(piekmomenten ’s ochtends en ’s avonds, zie Figuur 40).
137
Figuur 40 Elektriciteitsverbruik in België, schommelingen overdag
-Zonnecellen halen een rendement van 15-25%, maar gemiddeld 15%. Dus de opbrenst is
ongeveer 100GWh/km2.j, dus meer dan voldoende voor onze elektriciteitsbehoefte. ECHTER:
er is een zomer/winter en dag/nacht probleem. We kunnen de elektrische energie namelijk
(nog) niet erg goedkoop opslagen. We verbruiken bovendien het meeste elektriciteit tijdens de
winter. Er wordt wel veel onderzoek gedaan om elektriciteit makkelijker of economischer op te
slaan, zie verder.
Is er genoeg ruimte om die zonnepanelen te installeren in België? Indien we alle
goedgeoriënteerde daken volzetten dan gaat het over 250km2 dus bijna 1% van het
oppervlak. Daarnaast zijn er al velden met zonnepanelen en kunnen ook andere oppervlakken
zoals muren, parkings,… gebruikt worden. Het vermogen dat een paneel genereert is
ongeveer 100 tot 200W/m2 (zie box over fotovoltaische zonnepanelen voor meer uitleg). Op
zonnige momenten kunnen we in België dus meer vermogen genereren dan we nodig hebben
(tot 90 GW tov 9 GW). Weer eens: de zon schijnt niet altijd en het grootste vermogen hebben
we nodig tijdens de ochtend en avond. Op jaarbasis kunnen we op 3% van de oppervlakte
tegen 2030 zo’n 120 TWh produceren5. Eind 2020 is 4,7 GW geïnstalleerd. (windenergienieuws.nl)
Box: Extra gegevens over fotovoltaische zonnepanelen (uit wikipedia, nov 2014-11-15)
De wattpiek is een specifieke eigenschap van de zonnecel, onafhankelijk waar op de wereld deze wordt
getest. De wattpiek is dus nuttig om de prestaties of efficiëntie van zonnecellen of zonnepanelen te
vergelijken. Een gemiddelde zonnecel haalt een rendement van ongeveer 20% (aangeduid als de
verhouding van het invallend vermogen uit zonlicht tot het uitgaande elektrische vermogen). Met een
5
1 paneel = 250Wp=136 kWh/m2. Op 1% van het oppervlak van België (300 km2) is dat 40
TWh/j en 45 GW piek vermogen. Op 3% dus 120 TWh/j. De getallen zijn benaderingen, een
variatie van meer dan 20% moet in rekening gebracht worden.
138
instraling van 1000 Watt per vierkante meter betekent dit dat een zonnepaneel van 1 m² een vermogen heeft
van 200 wattpiek. Om een PV-installatie met een vermogen van 1 kWp (1000 wattpiek) te bouwen zijn 10 m²
zonnecellen nodig.
Hoeveel elektrische energie geproduceerd wordt door de zonnecel, hangt af van de lokale omstandigheden
op de plaats waar het zonnepaneel staat opgesteld: een bewolkte hemel geeft minder sterke zonnestralen,
de richting van waaruit de zonnestralen invallen varieert in de loop van de dag (tenminste voor een vast
opgesteld paneel), het zonnespectrum wijkt af, en door de zon warmt het zonnepaneel op en vermindert de
efficiëntie ervan.
Als vuistregel geldt dat gemiddeld genomen een in Nederland opgesteld zonnepaneel voor een theoretisch
vermogen van één wattpiek een opbrengst kan genereren van ongeveer 0,85 tot 1 kilowattuur stroom per
jaar. Een PV-installatie van 4000 Wp (= 4 kilowattpiek, dit zijn 20 panelen van 200 Wp) genereert per jaar
ongeveer 3400 kWh elektriciteit, wat overeenkomt met een gemiddeld elektrisch verbruik (exclusief
verwarming) van een 4-persoonsgezin.
Op een meer zonnige locatie kan dezelfde installatie meer energie produceren, bijvoorbeeld ongeveer
1350 kWh/jaar/kWp in de Sahara, 1250 kWh/jaar/kWp in Nice of 1410 kWh/kWp per jaar in Madrid, of 2900
in Australië.
-windmolens: we kunnen met de huidige technieken ongeveer een vermogen van 14MW/km2
installeren. We halen maximaal 36GWh/km2.j (windsnelheid >7m/s). In België is echter
slechts 2000km2 beschikbaar met windsnelheden >7m/s. Dit is voornamelijk aan de kust. Op
alle andere plaatsen brengt onze windmolen dus minder energie op. De oplossing is dus
windmolenparken op zee hoewel we op land ook nog windmolens bijplaatsen. Voor de
Belgische kust zouden we 9 GW kunnen opwekken (dus hetgeen we gemiddeld vandaag nodig
hebben!). Eind 2020 is er al 4,67 GW geïnstalleerd vermogen, en dat zal nog toenemen. Een
extraatje zijn kleinere windmolens op daken. Er zijn vandaag verschillende types windmolens
die op daken kunnen geplaatst worden. Naast de klassieke windmolen met wieken en
horizontale as zijn er windmolens met vertikale as en schoepen zoals de ‘Windside’ zie
winside.com. Tenslotte zijn er ook systemen die windenergie opvangen via een resonantie van
een vertikale piloon. Deze hebben veel minder onderhoud nodig en kunnen dichter bij elkaar
geplaatst worden.
-biomassa, vb hout: Fotosynthese heeft een rendement van 1-3%. We kunnen maximaal
18t/ha.j droog hout kweken in België. Na verbranding en omzetting naar elektriciteit krijgen
we 2GWh/km2.j. Het totale elektriciteitsverbruik bedraagt bijna 100TWh/j voor België. Om die
energie uit biomassa te krijgen moeten we dus op 50000 km2 houtproductie doen, maar
België is slechts 30.000 km2 groot. Momenteel wordt veel koolzaad gezaaid om te verwerken
tot biodiesel. Ook mais, suikerriet en biet kan verwerkt worden (vergist) tot bioethanol. In
Brazilië rijden al jaren auto's op bioethanol. Het is echter niet ethisch verantwoord om
voedingswaren om te zetten naar brandstof als een groot deel van de bevolking honger lijdt.
Bovendien is er veel te weinig ruimte om voldoende biobrandstoffen te kunnen produceren.
Dit pad kan dus enkel een beperkte aanvulling zijn. Een tweede generatie biobrandstoffen
wordt verkregen door vergisting van plantaardig afvalmateriaal. Dit is een betere optie en de
productie van methaan uit afvalvergisting in België bedraagt al 10 TWh. Daarnaast hoopt men
om biobrandstof uit algen te kunnen halen maar deze technologie is ook nog niet klaar voor
de markt. Elektriciteit uit biomassa blijft dus beperkt en we zullen afhankelijk blijven van
import. Het voordeel is dat opslag van energie (hout, methaan,…) wel makkelijk is.
139
-geothermie: In België is geothermie niet vanzelfsprekend. Men moet al kilometers diep boren
om aan een temperatuur te komen die boven 100°C komt. In Ijsland is geothermie echter
veel makkelijker toepasbaar. Toch zal geothermie in de toekomst ook in Belgie een (beperkte)
rol spelen. In Noord-Limburg wordt hiernaar onderzoek gedaan. Men kan echter ook ondiepe
geothermie gebruiken: restwarmte in de zomer ondiep opslaan en in de winter met een
warmtepomp terug gebruiken.
-waterkracht: aangezien België nogal vlak is kan er slechts weinig gebruik gemaakt worden
van waterkracht. Er zijn enkele centrales (zoals Gileppe) en we kunnen zelfs water oppompen
(in Coo, capaciteit 5-6 GWh, vermogen 1,2GW). Er was een plan om een energie-eiland (atol)
aan te leggen voor de kust. Het eiland zou dus bestaan uit een dam die 7m boven het water
uitsteekt en waar water ingepompt of uitgepompt wordt. Bij tekorten kan via waterkracht
elektriciteit geproduceerd worden. Momenteel vindt men dit echter nog te duur.
III.1.2 totaal energieverbruik6
Een indeling van het energieverbruik kan gemaakt worden volgens : voor wat hebben we
energie nodig (transport, verwarming, verlichting,...), of volgens de energiebron (olie,
steenkool, aardgas, nucleair, zon, wind, biomassa). Transport, huishoudens, industrie en
electriciteitsproductie hebben een ongeveer even groot aandeel in ons energieverbruik. Het
gebruik in de huishoudens is de laatste jaren relatief gestegen terwijl voor de andere sectoren
een afname te merken is (zie presentatie over energie voor gedetailleerde uitleg).
Hoewel onze energiebehoefte per persoon de laatste jaren ongeveer constant blijft (Figuur
41), stijgt de totale hoeveelheid geproduceerde energie nog elk jaar (bevolkingsgroei). Een
groot deel van onze energie komt nog steeds uit fossiele brandstoffen (olie en aardgas in
België). Hoewel hiervan nog redelijke voorraden aanwezig zijn (goedkope aardolie nog
ongeveer 40 jaar) moeten we met deze voorraden duurzaam omspringen. Het grootste
probleem is echter de uitstoot van broeikasgassen onder andere CO2 dat vrijkomt bij de
verbranding van deze fossiele brandstoffen. Daarom is het van groot belang om daar waar
mogelijk over te schakelen op andere vormen van energie, in het bijzonder hernieuwbare
bronnen die voornamelijk terug te brengen zijn tot zonne-energie.
6
(zie ook grafiek 4 en 27, 28 en de studie ‘towards 100% renewable energy in Belgium,
http://vbo-feb.be/nl-BE/Actiedomeinen/Energie-mobiliteit-en-milieu/Energie/Towards-100renewable-energy-in-Belgium-by-2050--reactie-van-het-VBO-/)
140
Figuur 41 energie gebruik voor de verwezenlijking van 1000 $ BNP per regio
III.1.3 Waar gaan we naar toe?
We kunnen hier niet DE oplossing geven voor het energieprobleem (in België) maar we geven wel
aan wat de mogelijkheden van hernieuwbare energie (HEN) zijn, en welke gevolgen de
grootschalige omschakeling naar HEN zal hebben. We gaan uit van een grootschalige elektrificatie,
dus sectoren zoals transport zullen op 1 of andere manier elektriciteit gebruiken (of elektriciteit
omgezet naar een brandstof). Er bestaan verschillende studies over deze transitie. Een recente is
de studie van de EU7 die ook uitgaat van een stijging van het elektriciteitsverbruik. (7 principes:
Energie-efficiency, inzet HEN en elektrificatie, clean mobility, competitieve en circulaire industrie,
ontwikkeling van smart infrastructure, bio-economie en carbon sink, cabon capture and storage
(niet use, dat is een gemiste kans)).
7
https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/docs/pages/com_2018_733_en.pdf
141
Men moet ook beseffen dat er naast energie nog andere bronnen van CO2 of broeikasgassen zijn,
zoals de cementindustrie8 en de landbouw. Hieronder een uiteenzetting die ook gepubliceerd
werd in ‘wtnschp.be’ in 5 delen.
A. Toestand vandaag (statistieken van 2017; 2018 is begin maart 2019 niet voorhanden)9:
Het totaal geïnstalleerd elektrische vermogen in België is 24340 MeW (2019). De totale productie
ongeveer 80 TWh/jaar. Hernieuwbare elektriciteit (geïnstalleerd vermogen) is hiervan 9588 MeW
of dus 36% (zonne-, wind-, hydro- en biomassaenergie). Dit is onderverdeeld in
Totale capaciteit windturbines: 3826 MeW (2,270 MeW onshore; tegen 2020 2262 MeW
offshore). Capaciteit per turbine: 1-2 (land) 5- 8 (zee) MeW.
Zonne energie (fotovoltaisch, PV): 4600 MeW.
Biogas: 1200 MeW.
Nucleaire capaciteit: 5900 MeW.
Dit is echter wat geïnstalleerd is en niet wat er geproduceerd wordt. Een nadeel van zonne- en
windenergie is dat er slechts elektriciteit geproduceerd wordt als er zon/wind is. In de praktijk
betekent dit: windmolens op zee werken ongeveer 35% van de tijd, zonnepanelen slechts 10% (en
dan nog vooral in de zomer als de elektriciteitsvraag het minst is).
Figuur 42 elektriciteitsproductie in België uit hernieuwbare energie (2019 in TWh).9
8
https://www.euractiv.com/section/energy-environment/opinion/the-cement-industry-is-responding-to-
its-environmental-responsibilities/
9
https://www.febeg.be/statistieken-elektriciteit
142
B. Toekomst (toename elektriciteitsgebruik):
Hier wil ik een beschouwing maken over wat er in de toekomst mogelijk is. Verschillende sectoren
zullen overschakelen op elektriciteit ipv fossiele brandstof. Hier wordt een schatting van de
benodigde hoeveelheid gemaakt. We gaan ervan uit dat de bevolkingstoename gecompenseerd
wordt door de technische verbeteringen, dus een status quo van het verbruik. De verschillende
sectoren worden achtereenvolgens besproken.
Transport - elektrische voertuigen: Volgens econoom Stef Proost stijgt de vraag voor
elektriciteitsproductie, als we allemaal elektrisch gaan rijden, met 20 à 25%. “Wil men het
wagenpark in ons land volledig elektrisch, dan hebben we meer energie nodig, zegt hij in ‘Nieuwe
Feiten’ op Radio 1. Je hebt dus meer megawatt nodig. (De schrijver bedoelt hier dat meer
elektriciteit nodig is, niet meer energie, en de productie, niet de capaciteit, moet stijgen met 20-25
%, dus ongeveer 20 TWh/j). Volgens ‘milieurapport.be’10 is het gebruik door transport 215 PJ of 59
TWh/j. Dit is wel voornamelijk met verbrandingsmotoren met een rendement van 15% (benzine)
tot 40% (hydbride), zie Tabel 1. Het rendement van een elektrische motor, zelfs na omzetting naar
een batterij ligt hoger (boven 70%) waardoor minder energie nodig is, dus laat ons in het slechtste
geval aannemen een factor 2. Dit brengt ons op zowat 30 TWh/j.
Productietoename: 20-30 TWh/j of een capaciteit van minimaal 2,300 MeW indien continue
productie. (of capaciteitstoename X3 indien windmolens op zee, X10 indien zonnepanelen)
Tabel 1: Efficiëntie van voertuigen (in %).
Type motor
Efficiëntie (%)
Batterij - elektrisch
7311
Biobrandstof – brandstofcel - elektrisch
40
Hybride (Prius)
4011
Diesel
2012-25
Benzine
1512
Verwarming gebouwen: verbruik huishoudens (meeste is verwarming) ongeveer 160 PJ/j in
Vlaanderen 13, dus grofweg 300 PJ België. Dit is ongeveer even groot als het elektriciteitsverbruik
nu, dus 80 TWh. Als we dus domweg elektrisch verwarmen zonder verdere
10
https://www.milieurapport.be/sectoren/huishoudens/brongebruik/energiegebruik
11
https://www.greencarreports.com/news/1113175_electric-cars-win-on-energy-efficiency-vs-
hydrogen-gasoline-diesel-analysis
12
https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_car#Energy_efficiency
13
https://www.milieurapport.be/sectoren/huishoudens/brongebruik/energiegebruik
143
besparingsmaatregelen, dan wil dat zeggen dat we de elektriciteitsproductie moeten verdubbelen
(en dan vooral in de winter als er weinig zonne-energie is).
Maar: hier ligt een serieus besparingspotentieel. Enerzijds door betere isolatie van de woningen
(Bijna-energie-neutraal (BEN) over passief tot positiefwoningen en gebouwen zijn realiteit). We
kunnen vooropstellen dat bijkomend elektriciteitsverbruik door verwarming minimaal zal zijn
(minimale besparing, zonder verdere ingrepen, is gebruik van warmtepompen, dus 1/3de van de
energie als elektriciteit is nodig. In combinatie met doorgedreven reductie van
verwarmingsbehoefte, moet het streefdoel 90% reductie zijn van de verwarmingsbehoefte tegen
2050). Dit kan verwezenlijkt worden door: verplichting (dakisolatie wordt nu verplicht), subsidie
verbetering isolatiewaarde bestaande gebouwen, controle, prijs van brandstof die niet CO2
neutraal is (desnoods met een taks die gebruikt wordt om CO2 compensatie te doen).
Totaal voor verwarming (en airco) komt dan op 8 TWh tegen 2050.
Industrie en dienstensector: 600 PJ/j, in Vlaanderen, maar daarvan is een deel (41%) niet voor
energieopwekking maar betreft het gebruik van aardolieproducten om vb kunststoffen te
maken14. Er is dus naar schatting 360 PJ of 100 TWh nodig in Vlaanderen. Dit betekent dat enkel
voor de industrie in Vlaanderen er meer dan een verdubbeling van de elektriciteitsproductie nodig
is! Voor Wallonië zijn de cijfers moeilijk te vinden maar schat ik het industriële energieverbruik op
80 TWh15. Er is echter nog een besparingspotentieel, maar het is moeilijk in te schatten hoe groot
dat is. Mogelijks worden toekomstige besparingen teniet gedaan door extra productie.
Totaal voor industrie dus 180 TWh.
Besluit toekomstige noden
In de toekomst hebben we veel meer elektriciteitsproductie nodig: Transport (20-30 TWh),
huishoudens (8 TWh), Industrie ( 180 TWh), elektriciteit (80 TWh). In totaal dus bijna 300 TWh/j. In
vergelijking met het huidige elektriciteitsverbruik van 80 TWh is er dus bijna 4 keer zoveel nodig!!!
Bovendien zullen we ook onze opslagcapaciteit van elektriciteit enorm moeten laten toenemen.
C. Energieopslag
Ons elektrisch distributienet zit zo in elkaar dat de productie en het verbruik van elektriciteit op
alle momenten ongeveer gelijk moeten zijn aan elkaar. Dat betekent dat de elektrische energie
die wordt geproduceerd, meteen verbruikt wordt door de consumenten aan de andere kant van
het net. In principe is er dus geen overproductie mogelijk, en laat dat nu net een eigenschap zijn
van hernieuwbare energie: soms is er te veel, soms is er te weinig, maar als het aanbod zeer
klein is riskeren we zelfs een black-out. De grootste hoeveelheid hernieuwbare energie zou via
14
https://www.milieurapport.be/sectoren/industrie/brongebruik/energiegebruik-per-deelsector
15
http://etat.environnement.wallonie.be/contents/indicatorsheets/ENER%201.html Om het
verbruik primaire energie te bepalen uitgaande van het totale energieverbruik (168 TWh in
2014) werd enkel het deel genomen dat niet getransformeerd werd tot secundaire energie
(54%).
144
de zon geproduceerd worden. De opbrengst daarvan is erg variabel naargelang de seizoenen en
het dag-en-nachtritme. Ook windenergie is geen continue bron van energie. Om op elk ogenblik
aan de vraag naar energie te kunnen voldoen is in tijden van overproductie de opslag van grote
hoeveelheden nodig. Die opslagmogelijkheden voorzien is waarschijnlijk nog de moeilijkste
opdracht om tot een klimaatneutraal België te komen.
De overgang naar hernieuwbare energie brengt dus met zich mee dat we niet altijd elektriciteit of
warmte-energie produceren als we die nodig hebben. Door de schommelende producties van zon
en wind en door het variabele stroomgebruik van de consument, zal het aanbod en dus ook de
spanning op het net voortdurend wijzigen. Om het elektriciteitsnetwerk stabiel te houden moeten
we elektriciteit kunnen opslaan voor korte (minuten tot 1 dag) en lange termijn (maanden tot 1
jaar).
We schetsen het opslagprobleem even concreet aan de hand van zonnepanelen. Indien
zonnepanelen in de toekomst effectief 120 TWh per jaar zouden produceren (zie schatting een
paar blz terug), dan zal op piekmomenten het geproduceerde vermogen ongeveer 90 tot zelfs 135
GW zijn. Het huidige verbruik rond de middag schommelt in België rond 7 tot 10 GW (bron: ELIA).
Bij ongewijzigd verbruik zal er dus nog zeker 80 GW opgeslagen moeten worden, of gebruikt ipv
fossiele brandstof. Hierbij houden we nog geen rekening met de elektriciteitsproductie via wind!
Opslag: HOE?
Opslag kan op verschillende manieren. We moeten het onderscheid maken tussen opslag van
elektriciteit en warmte, en tussen korte termijn en lange termijn opslag.
Opslag van elektriciteit
Hier staan we voor een uitdaging. We kunnen elektriciteit immers niet onder de vorm van
elektriciteit opslaan voor lange termijn (te duur). We moeten ze dus omzetten naar andere
vormen van energie die we wel op lange termijn kunnen opslaan.
Bijvoorbeeld: Elektriciteit omzetten in waterstof
Water kan je ‘splitsen’ door er elektriciteit door te sturen:
energie
2H20
→
H2
+
02
water
waterstof
zuurstof
De energie van elektriciteit wordt zo overgedragen op waterstof en zuurstof. Bij dergelijke
omzettingen is er altijd wat verlies van energie (het rendement is niet 100%).
Energie omzetten in andere vormen van energie, leidt tot energieverlies. Gelukkig kunnen we
die andere vormen vaak ook meteen terug inzetten om aan onze energiebehoeften te voldoen,
en hoeven we ze niet persé terug om te zetten in de oorspronkelijke vorm. Waterstof kan dus
zowel omgezet worden in elektriciteit als in warmte.
145
Tabel 2 opslagmogelijkheden voor elektriciteit
KORTE
TERMIJN
Zowel
chemisch als
fysisch
LANGE
TERMIJN
Chemische
opslag
condensator Kan zeer snel elektriciteit H2 (waterstof)
opnemen en afgeven
(ook super- opslagtermijn typisch
condensator)
batterij
vliegwiel
≤ 1 dag (kan langer)
- rendement 95%
Combinatie elektrische
en chemische opslag
- opslagtermijn van een
aantal dagen-weken
- rendement 70-95%
Nuttig om kortstondige
fluctuaties in
elektriciteitsproductie op
te vangen, zoals
windstoten bij
windmolens.
- opslagtermijn van een
aantal uren-dagen
- rendement 80-95%
Deze stoffen
hoeven niet persé
terug omgezet te
worden naar
elektriciteit, en
kunnen meteen in
deze vorm ingezet
worden om onze
energiebehoeftes
te dekken.
Inzetbaar in
chemische
processen in de
industrie
CH4 (methaan)
Inzetbaar als
brandstof (bv. voor
auto’s die op CNG
rijden)
NH3 (ammoniak)
Inzetbaar in de
productie van
chemicaliën en
plastics
SAMENGEVAT
SAMENGEVAT
=> niet
bruikbaar op
lange termijn,
vooral omwille
van kost
=> opslag op
zeer lange
termijn mogelijk
=> hoog
rendement
=> deze
methodes zijn
vandaag al in
gebruik
=> rendement
=> vandaag al
commercieel
bruikbaar, maar
beperkt (o.a.
door kostprijs)
146
Gas neemt meestal
meer plaats in dan
vloeistof. Indien de
gassen vloeibaar
worden gemaakt,
kunnen ze dus nog in
veel grotere
hoeveelheden
opgeslagen worden.
laag (20-45%)
Hydro-opslag in
stuwmeren
Water wordt
opgepompt naar een
stuwmeer zodat het
nadien terug kan
omgezet worden naar
elektriciteit. Hier
wordt vandaag al
veel gebruik van
gemaakt.
Alternatieven zijn
wagons op een
hellend spoor, of een
gewicht dat in een
oude mijnschacht op
en neer kan gaan.
hoog
(6585%)
Daarnaast zijn er nog veel andere opslagmogelijkheden, ook mogelijkheden die vandaag nog
niet commercieel beschikbaar zijn. Lucht samenpersen (bv. in een ondergrondse mijn),
vloeibare lucht opslaan, ‘supergeleider magnetische energie’ … Daar komen er in de toekomst
zeker nog bij. Zie ook hoofdstuk ‘Alternatieve energiedragers’.
Bij de termijnen opgegeven in
147
Tabel 2 is rekening gehouden met technische en economische voorwaarden. Een super condensator
(En. capacitor ) kan de lading wel dagen vasthouden met beperkt verlies, maar kost meer dan een
batterij. Daarom wordt die niet ingezet voor langdurige opslag.
Wat is beter: opslag in stuwmeren of chemische opslag in gas?
De hoeveelheid energie die we kunnen opslagen in een stuwmeer is niet zo groot. Chemische
opslag vereist een veel kleiner volume. Het bekken van Coo bevat bijvoorbeeld 8,5 miljoen m3
water. Daarmee kan dagelijks 6,3 GWh elektriciteit geproduceerd worden. Dat is een fractie van
het dagelijkse Belgische verbruik van 220 GWh. Er zijn ook plannen voor een energie-atol in de
Noordzee16. Zo’n atol van 2,2 bij 1,9 km groot zou ongeveer 1,5 GWh kunnen opslaan (Figuur 43).
Dat volstaat dus lang niet om de behoeften te
dekken maar is wel nuttig om kortstondige
fluctuaties op te vangen. Indien we het volume van
de bekkens van Coo daarentegen zouden gebruiken
om gas op te slaan onder vloeibare vorm, dan
kunnen we hieruit zowat 20 000 keer meer
elektriciteit kunnen produceren. Gasopslag en
gastransport is bovendien ook goedkoper, zo kan
methaan op het bestaande aardgasnetwerk
Figuur 43
gestoken worden dat we nu ook al gebruiken om te
Voorstelling van een energie-atol: een groot
waterbekken dat leeggepompt wordt bij
koken en te verwarmen. Een bijkomend voordeel
elektriciteitsoverschot en terug volloopt om
van chemische opslag is dat we een brandstof
elektriciteit te produceren als er nood aan is.
produceren die ook voor andere zaken dan
17
elektriciteitsproductie kan ingezet worden. Ook grote bedrijven en energieproducent Engie
experimenteren met Power to Gas technology18 en bereiden zich voor op deze omschakeling.
Opslag van warmte
Niet alleen de productie van hernieuwbare elektriciteit hangt af van de wisselende
meteorologische omstandigheden, ook onze warmteproductie is niet constant. Voor de opslag van
warmte beschikken we al over een aantal oplossingen, zowel op korte als op lange termijn.
Warmteopslag in de grond. In de zomer kan je overtollige warmte opslaan in de grond en in de
winter ze er terug uithalen via een warmtepomp. Een warmtepomp kan je vergelijken met een
frigo. In de zomer koel je je huis af, dus werkt de warmtepomp echt als een frigo. In de winter
draait de werking om en warmt je huis op terwijl de grond afkoelt.
Warmteopslag kan ook via een boiler, zoals we dat nu kennen voor in huis, maar dit kan ook op
een veel grotere schaal.
16
https://kusteilanden.files.wordpress.com/2015/03/energie-atol-zeebrugge-ecorem.pdf;
https://www.nieuwsblad.be/cnt/dmf20170428_02857473
17
https://www.biogas-e.be/sites/default/files/2019-06/booklet_GGP_NL_final.pdf
18
https://www.engie.com/en/news/jupiter-1000/
148
Figuur 44 Vergelijking van de grootte van opslagsystemen en hun kostprijs (in 2019) 17.
Opgelet: de kost houdt enkel rekening met de opslag en houdt geen rekening met de
omzetting van elektriciteit naar waterstof en waterstof naar bijvoorbeeld methaan.
Warmteopslag in een zoutoplossing. Het voordeel is dat het kookpunt van een zoutoplossing
hoger is dan dat van water bij eenzelfde druk. Dat betekent dat je meer energie kan opslaan in een
zoutoplossing dan in water. Je kan echter ook gehydrateerde zouten gebruiken. Tijdens de zomer
zullen deze gedehydrateerd worden door de zonnewarmte. Op die manier scheid je het zout van
het chemisch gebonden water. In de winter laat je het zou terug water opnemen. Aangezien het
om een chemische reactie gaat is de energie die hierbij vrijkomt veel groter dan wat door
opwarmen kan bekomen worden.
De kostprijs van opslag hangt sterk af van de manier, zie Figuur 44. Gas is veruit de goedkooste
oplossing.
‘Opslag’ in processen
149
Aangezien de meeste energie gebruikt wordt in de industrie kan de industrie ook inspelen op het
aanbod en dus meer gaan produceren als er een overaanbod aan energie is. Bedrijven betalen nu
namelijk al een elektriciteitsprijs die afhangt van het aanbod. Het nadeel is dat het personeel die
wisselvallige productie moet volgen. Ook moeten er extra installaties gebouwd worden die dan
slechts een deel van de tijd werken. De kapitaalkost neemt dus toe en ook de productieprijs zou
daardoor kunnen toenemen. Anderzijds kan er wel geproduceerd worden in periodes van lage
energieprijs, wat dan wel weer voordelig is. Deze optie is dus enkel voor bepaalde processen
interessant. Vandaag al wordt dit in België toegepast. Zo gaan diepvriezers bij producenten van
diepvriesproducten lager koelen op momenten van elektriciteitsoverschot. Sommige
metaalproducenten zetten een bijkomende oven in gang en produceren extra. Momenteel
worden die bedrijven zelfs vergoed om meer elektriciteit af te nemen, in plaats van dat ze ervoor
moeten betalen.
Opslag: HOEVEEL?
Als we voor de elektriciteitsproductie in de toekomst vooral op zonne-energie mikken, dan hebben
we te weinig productie ’s nachts en in de wintermaanden, en overproductie in de zomer. Is die
overproductie dan voldoende om de winter door te komen?
De zonne-elektriciteit die we niet in de zomer gebruiken kunnen we opslaan als gas, dat is zo’n 20
TWh na omzetting19 (als we uitgaan van 120 TWh productie per jaar, zie vroeger). Daar komt nog
wat overproductie bij van windmolens, maar die is een stuk kleiner. De huidige
gasopslagcapaciteit is maar 8 TWh. Zelfs al houden we alleen rekening met zon en wind, komen
we dus nog zo’n 13 TWh aan opslagcapaciteit te kort om de overproductie in de zomer op te slaan.
Laten we even kijken naar twee casussen om te zien of we die overproductie ergens kwijt kunnen:
ons transport en ons huishoudelijk verbruik. Daarvoor zullen we zeker een hoeveelheid groene
energie moeten opslaan. Over hoeveel energie gaat het?
Transport
Transport: personenwagens
Opslag voor transport kan via batterijen of een brandstof die via HEN is gemaakt. Stel nu dat de
meeste personenauto’s op batterijen zullen werken. In de toekomst kunnen we ervan uitgaan dat
de batterijen een capaciteit hebben van 28 kWh of meer (de zwaarste batterijen voor auto’s in
2019). Dan is er 240 GWh opslagcapaciteit voorhanden indien we nog steeds zo’n 5 miljoen auto’s
zouden hebben in de toekomst, maar dan wel elektrische. 240 GWh is slechts een vierde van de
totale energie die we dagelijks gebruiken. Het is bovendien een peulschil in vergelijking met het
teveel van 13 TWh. Deze opslagcapaciteit is dus enkel bruikbaar voor korte termijn (1 dag).
Transport: vrachtvervoer
Zwaarder transport zou ook kunnen inzetten op batterijen, maar zoals reeds eerder aangehaald
zullen we toch de overproductie van hernieuwbare energie op lange termijn moeten opslaan in
brandstof. Met hetzelfde gewicht aan brandstof kan je veel verder rijden dan met de huidige
19
Dit is slechts een schatting. We gaan ervan uit dat we de productie die boven de gemiddelde
maand productie ligt opslaan. Dan is er nog een verlies door omzetting naar gas, gerekend aan
50%.
150
batterijen. Dat maakt brandstof uit HEN niet alleen geschikt voor personenwagens, maar ook een
logische keuze voor zwaarder transport. Dit pleit dus voor extra opslagcapaciteit onder vorm van
brandstof.
Huishoudens
Huishoudens: opslag voor de nacht
Onze zonne- en windinstallaties moeten vervolledigd worden met een batterij om de nacht door
te komen. Aangezien we zo’n 9 kWh per dag gebruiken zou de capaciteit van een huisbatterij niet
veel meer dan 9 kWh moeten zijn. Vandaag (2019) verkoopt Tesla al systemen van 7 tot 14 kWh.
Deze zijn echter duur en je huis volledig afkoppelen van het net is niet echt mogelijk omdat we in
de winter te weinig produceren. Je betaalt dus dubbel (zowel voor je batterij als voor het net),
maar er is vandaag wel een kleine subsidie om daaraan tegemoet te komen20. Als je een
elektrische wagen hebt dan kan je de autobatterij ook gebruiken als thuisbatterij in plaats van een
afzonderlijke batterij te moeten kopen. Voorwaarde is dat de auto overdag op het werk kan
opgeladen worden, s’ avonds en ‘s nachts thuis staat en dat je de volgende ochtend geen volle
batterij nodig hebt want je batterij zal deels ontladen zijn door je nachtverbruik. Men denkt er
inderdaad aan om batterijen van auto’s in te schakelen om het net stabiel te houden en ze dus
niet enkel op te laden maar ze ook stroom te laten leveren. Met de huidige generaties batterijen
wordt dit ook denkbaar omdat de levensduur steeds langer wordt en de batterij dus meer laadcycli aankan. Hopelijk zal er dan wel een financiële tegemoetkoming tegenover staan als je als
particulier op die manier stroom levert aan het net.
Huishoudens: opslag voor de winter
In de winter hebben we gedurende ongeveer 4 maanden te weinig elektriciteit van onze
zonnepanelen. Hiervoor een batterij voorzien heeft vandaag geen zin, want de opslagtermijn
ervan is veel te kort en de kost te hoog. De opslag moet dus anders gebeuren, bijvoorbeeld in gas.
Of we in de toekomst allemaal thuis gas zullen produceren of dat dit op speciale locaties, en op
zee, zal gebeuren valt af te wachten. Om overbelasting van het transportnetwerk te vermijden,
zullen we wel vrij veel dergelijke gasproductie-eenheden moeten hebben, verspreid over het land.
Verder benadrukken we dat de huishoudens maar voor een klein deel van de
elektriciteitsproductie en het verbruik verantwoordelijk zijn (slechts 16%!). Het grootste deel van
productie en opslag moet dus door de bedrijven gebeuren.
Conclusies opslag
Opslag van elektriciteit is mogelijk, maar enkel op korte termijn. Kortstondige fluctuaties in zonneen windintensiteit (vooral dag-nacht onevenwichten in productie en verbruik) kunnen makkelijk
opgevangen worden op verschillende manieren. Langetermijn onevenwichten in productie en
verbruik noodzaken het overschot aan groene energie in de zomer voor lange tijd op te slaan
onder de chemische vorm van waterstof, koolstofverbindingen of ammoniak.
Koolstofverbindingen zoals methaan of methanol worden gemaakt met CO2, die opgevangen en
geconcentreerd kan worden. Op die manier bekomen we een kringloopproces: we verbranden
methaan om elektriciteit te maken of iets op te warmen, vangen de CO2 op uit de rookgassen, en
20
Voorlopig zal de premie voor een thuisbatterij tot eind 2020 te verkrijgen zijn.
151
combineren die terug met waterstof om methaan te maken. Die technologie is commercieel
beschikbaar, maar nog te duur.
Naast elektriciteit zal ‘groen’ gas dus een belangrijke rol blijven spelen in onze energievoorziening.
Het is momenteel de beste optie voor lange termijn opslag. De opslag en verdeelinfrastructuur is
reeds beschikbaar en ook burgers weten hoe ze met (aard)gas moeten omgaan.
Bedrijven en huishoudens zullen hun verbruik ook meer moeten afstemmen op het
energieaanbod. Voor huishoudens zal de slimme elektriciteitsmeter hierbij helpen door bepaalde
toestellen, zoals de wasmachine of elektrische boiler, te starten op het moment dat er veel
elektriciteit geproduceerd wordt. Zo kunnen we in de toekomst onze overproductie positief
benutten, en slagen we erin om steeds bedachtzamer en efficiënter om te gaan met onze energie.
Vooruitzichten
De verwachting is dat elektriciteit nog in belang zal toenemen. We hebben steeds meer toepassingen
waarvoor batterijen kunnen gebruikt worden (fiets, auto,, maar ook heggeschaar,…). Elektriciteit kan
ook via HEN opgewekt worden en zal ook daardoor aan belang winnen. De elektriciteitsproductie zal
dus nog stijgen. Naast batterijen zullen supercapacitoren belangrijker worden voor opslag maar ook
grootschaligere opslag (waterkracht, chemisch) wordt belangrijker. Er zal een overcapaciteit van HEN
geïnstalleerd worden en de overtollige elektriciteit (op piekmomenten) zal opgeslagen worden of
gebruikt worden in industriën die vooral produceren als de elektriciteit zeer goedkoop is.
152
Hoofdstuk III.2. Alternatieve energiedragers?
2.1 Waterstof
Waterstof kwam hierboven al ter sprake als energiedrager. Om verschillende redenen hebben
we behoefte aan een medium om energie op te slagen die we later volgens de noodzaak
kunnen gebruiken. Ano 2019 is deze opslagcapaciteit voor hernieuwbare energie in België nog
zeer beperkt (vooral enkele waterkrachtcentrales en opslag voor fossiele brandstof). Waterstof
heeft het voordeel dat het een fluïdum is waarin een grote hoeveelheid potentiële (chemische)
energie zit opgeslagen voor een kleine massa, weliswaar met een lage dichtheid. Waterstof
kan gemaakt worden uit water dat bijna overal aanwezig is en na verbranding blijft enkel
water over. Waterstof heeft ook nadelen: het is explosief en het is een gas. Dat betekent dat
het moet samengeperst worden en dat strenge veiligheidsmaatregelen gelden. De vlam is niet
zichtbaar en heeft een zeer hoge temperatuur. Anderzijds gebruiken we waterstof al wel vele
jaren in het dagelijkse leven. Een alternatief is om waterstofgas op te slaan onder vaste vorm.
Dit kan door fysische of chemische adsorptie op een drager zoals carbonnanotubes of via
metaalhydrides. Men kan waterstof ook laten reageren, bijvoorbeeld met CO2 om methanol te
vormen. Momenteel wordt hiernaar veel onderzoek gedaan en het systeem wordt door
minstens 2 bedrijven gecommercialiseerd. Een ander alternatief is om waterstof op te slaan in
het aardgas netwerk. Dit heeft een zeer grote capaciteit en waterstof is dan ook beschikbaar
(als mengsel met methaan) in heel het land. De plannen hiervoor zijn reëel en de uitvoering
ervan zou voor binnenkort kunnen zijn. Waterstof kan ook met stikstof omgezet worden naar
ammoniak.
BMW heeft een motor ontwikkeld die op waterstof kan rijden. De efficiëntie van de motor is
echter nog laag. Waterstof kan ook ingemengd worden in aardgas dat bijvoorbeeld bij bussen
gebruikt wordt. Naast het thermisch verbranden van waterstof bestaat ook de mogelijkheid
om waterstof via een brandstofcel te oxideren. Zo produceert men elektriciteit. Dit wordt
momenteel al gebruikt bijvoorbeeld als noodgenerator ipv een dieselgenerator. Toyota heeft
met de Mirai de eerste elektrische auto die op waterstof rijdt (Figuur 45). Het voordeel tov het
gebruik van batterijen is dat de actieradius groter is (400 km met brandstofcellen tov 200 km
met batterijen, in 2017). Er wordt hard gewerkt om de prijs van brandstofcellen te doen
dalen. Sinds 2015 zijn de Solid Oxygen Fuel Cells (SOFC) reeds betaalbaar voor het gebruik in
de transportsector (175$/kW). Men verwacht nog een verdere prijsdaling in combinatie met
een groter vermogen per gewichtseenheid. Bovendien werken de SOFC zowel met
koolwaterstoffen als met waterstof. Honda, Hyundai en Nissan hebben ook en auto met
brandstofcellen. Busbouwer Van Hool produceert reeds sinds 2005 ‘waterstof bussen’, ook met
brandstofcellen. Het verbruik van de bussen is zo’n 8 kg/100 km.
153
Figuur 45 De Mirai, auto op waterstof met brandstofcel21
De productie van waterstof is eenvoudig maar vergt energie. Het heeft geen zin deze energie
via conventionele brandstoffen op te wekken. Momenteel wordt de meeste waterstof nog
geproduceerd vanuit fossiele brandstoffen. Waterstof wordt momenteel ook al geproduceerd
met windenergie/zonnenergie onder ander bij overschot aan elektriciteit. We kunnen dan via
elektrolyse water splitsen in waterstof (en zuurstof). Het bedrijf hydrogenics heeft hiervoor
commercieel beschikbare installaties (al van voor 2014). De waterstofcentrale moet dan
geplaatst worden op een knooppunt van het elektriciteitsnetwerk (hoogspanning) en eventueel
het aardgasnetwerk. Zodoende kan waterstof in de aardgasleidingen gepompt worden. Dit
biedt een groot opslagpotentieel. Alternatief kan waterstof zuiver opgeslagen worden voor
brandstofcellen of voor gebruik in andere vormen (zie volgend hoofdstuk). In Oostende bouwt
men een fabriek die de overtollige energie van de windmolens zal omzetten naar waterstof
(klaar tegen 2025).
De interessantste optie is om zonne-energie rechtstreeks te gebruiken om waterstof of een
andere brandstof te produceren (foto-katalytisch splitsen van water), in plaats van eerst
elektriciteit te produceren en dan water te splitsen. Deze technologie staat echter nog in haar
kinderschoenen maar over enkele jaren zal ook dat tot de realiteit behoren. Men zoekt dus
momenteel naar een katalysator die water kan splitsen met een voldoende hoog rendement.
Momenteel ligt het rendement nog ver onder dat van PV-installaties en is het dus voordeliger
om eerst elektriciteit op te wekken en dan om te zetten naar waterstof (via elektrolyse). In
Lausanne (Ecole Polytechnique Federale) heeft men in 2014 een combinatie van een PV-cell
met H2 productie via elektrolyse ontwikkeld. Het rendement (omzetting zonlicht naar
waterstof) is 12,3%. Er wordt een perovskite PV cel gebruikt (ipv Si dat totnogtoe het meest
gebruikte materiaal is voor PV cellen) en een NiFe katalysator voor de productie van waterstof
ipv het conventionele maar zeer dure Pt. Systemen om waterstof te produceren en daaruit
terug elektriciteit zijn vandaag commercieel beschikbaar.
21
https://www.toyota.com/mirai/
154
Andere mogelijkheden om met het wisselende aanbod te kunnen leven zijn ‘smart grid’ en het
aanpassen van onze economische activiteit. In beide gevallen is het de bedoeling dat
elektriciteit gebruikt wordt als het aanbod groot is. De wasmachine zal (bij aansluiting op het
smart grid) pas starten als er een grote elektriciteitsproductie is dus bijvoorbeeld rond het
middaguur. Energie-intensieve industrieën (zoals de staalnijverheid) zouden hun productie
moeten concentreren in de periodes dat het energieaanbod groot is. Dit vergt echter de
zoveelste economische omwenteling en is niet steeds combineerbaar met de huidige
technologie. Anderzijds zijn er vandaag al wel bedrijven die gebruik maken van de lage
elektriciteitsprijs als er een overaanbod is, door bijvoorbeeld een extra productielijn op te
starten.
2.2 Alternatieve brandstoffen
Men beseft goed dat niet alles via batterijen of waterstof zal kunnen functioneren in de nabije
toekomst. Zeker voor grotere vermogens dan een auto (vrachtwagens, boten, vliegtuigen) zal
men liever een andere brandstof gebruiken. Daarom zoekt men naar alternatieve
hernieuwbare brandstoffen. In Ijsland heeft een bedrijf een installatie gebouwd om uit CO2 en
H2 (van hernieuwbare energie) methanol te produceren22. Een andere mogelijkheid is om bioorganismen in te schakelen die uit oa CO, CO2 en H2, ethanol of biomassa kunnen maken.
Deze biomassa kan eventueel ook voor menselijke voeding gebruikt worden.
Nissan heeft een auto ontwikkeld die op ethanol kan rijden (elektriciteit uit ethanol via een
SOFC). In combinatie met een batterij heeft de auto een actieradius van 600 km.
Nog andere opslagmanieren
"Malta", de codenaam voor het Google-project, slaat de overtollige energie op door ze om te
zetten in thermische energie in de vorm van hete en koude lucht, grotendeels vergelijkbaar
met een ijskast. De hitte wordt opgeslagen in gesmolten zout, de koude in een vat vloeibare
antivries-oplossing.
Als er opnieuw stroom nodig is, wordt het hele proces omgekeerd: de hete en koude lucht
creëren dan krachtige luchtstromen die een turbine aandrijven en zo weer stroom produceren.
Het concept is op zich niet nieuw, maar Malta onderzoekt specifiek hoe het bij lagere
temperaturen kan, zodat geen speciale materialen nodig zijn.
Twee jaar theoretisch onderzoek zijn afgewerkt, en het bedrijf zoekt nu partners om de
commerciële toepasbaarheid te testen. Als volgende stap wordt een prototype gebouwd van 1
megawatt.
(https://cleantechnica.com/2018/12/21/google-x-spins-off-malta-molten-saltenergy-storage-business/)
Als de oplossing werkbaar blijkt, kan het een veel goedkopere optie worden dan batterijopslag. De gebruikte materialen, waaronder gewoon staal, antivries en zout, zijn immers veel
minder schaars dan bijvoorbeeld lithium in batterijen en daardoor goedkoper. Alphabet maakt
zich ook sterk dat de technologie duizenden keren kan op- en ontladen en tot veertig jaar kan
meegaan – veel langer dan batterijen.
22
https://www.carbonrecycling.is/
155
Heb je het begrepen
(hoofdstukken III.1 en III.2)?
Voor sommige antwoorden zal je in de presentatie moeten gaan zien (hernieuwbare energie).
-Waarvoor wordt onze energie gebruikt en welke sectoren onderscheid je?
-Hoeveel elektriciteit verbruiken we jaarlijks in België? Wat is het vermogen van een grote
windmolen?
-Hoe kan elektriciteit of energie opgeslagen worden? Geef een overzicht van verschillende
opslagmogelijkheden en voor- en nadelen.
-Wat is het rendement van fotovoltaische zonnepanelen?
-Hoeveel energie kunnen we met fotovoltaische zonnecellen op een jaar genereren op 250km2
in België? Van wat is dat allemaal afhankelijk?
-wat is het voordeel van biomassa? Wat is het rendement van de productie van biomassa?
-wat is een ‘smart grid’?
-wat is de efficiëntie (of rendement) van een PV-zonnepaneel? Wat is de efficiëntie van de
omzetting van zonlicht naar biomassa?
-welke ‘hernieuwbare’ energiebronnen onderscheiden we?
-wat kunnen we met waterstof doen? Waarom juist waterstof? Hoe kunnen we die waterstof
terug omzetten naar elektriciteit (2 manieren)?
-hoeveel % van de elektrische energie wordt in België al opgewekt via HEN?
-door wat wordt het maximaal geïnstalleerd vermogen van HEN vandaag beperkt?
-Kan CO2 terug omgezet worden in brandstof?
-op welke twee manieren kan je waterstof via HEN produceren?
-waarom schommelt de elektriciteitsvraag gedurende de dag en gedurende het jaar?
-Hoe zie je het energieverbruik in de toekomst evolueren? Waar kunnen we nog besparen?
Wat zou de rol van elektriciteit kunnen worden?
-voor welke redenen kunnen we batterijen niet gebruiken voor lange termijnopslag?
-Wat is een nadeel van HEN en hoe kunnen we daaraan tegemoet komen?
-Kan je beter stuwmeren maken of opslagen onder vorm van gas of batterijen?
-Wat is het verschil tussen diepe en ondiepe geothermie?
156
Hoofdstuk III.3. Duurzaam bouwen
(Examen)
Inleiding: Iedereen wordt vroeg of laat geconfronteerd met bouwen of verbouwen, van een
bedrijfsgebouw of van de eigen woning. De manier waarop men bouwt heeft een grote impact
op het leefmilieu. Dit is niet enkel omwille van de keuzes die men maakt i.v.m. de materialen
die men gebruikt (hierbij denken we ook aan de afbraak), ook omwille van de plaats die men
inneemt en vooral omwille van de energie die het gebouw zal verbruiken tijdens de
levensduur. Bekijk de presentatie om alle info te hebben.
Principes van duurzaam bouwen (examen)
De prinipes van duurzaam bouwen kunnen samengevat worden als:
1. besparen van bij het ontwerp (locatie, oriëntatie,… zie verder)
2. materiaalgebruik: in totaal zo laag mogelijke leefmilieuimpact (ecopunten)
3. toepassing duurzame technieken
Duurzaam bouwen steunt dus op enkele principes. Om te beginnen moet het concept wel
overwogen zijn (zo laag mogelijk energie verbruik tijdens het gebruik van het gebouw). In
tweede instantie wordt gekeken naar welke materialen gebruikt worden (zie bijvoorbeeld
ecopunten methode om te bepalen welk materiaal minder of meer milieubelastend is). Dan
komen speciale technieken aan bod (warmtepomp etc). Als laatste stap komen de ‘technieken’
om bijvoorbeeld zelf energie op te wekken. Het heeft namelijk niet veel zin om je dak vol
zonnepanelen te plaatsen als je elektriciteit verspilt. Stillaan evolueren we naar een gebouwen
park met positieve energie gebouwen die dus netto energie leveren aan de omgeving.
Hieronder eerst wat uitleg over warmte transport (hoe warmte verloren gaat in een gebouw)
voor de principes verder uitgelegd worden.
Lage energie en passief woning
De meeste gebouwen gebruiken vandaag veel energie voor verwarming (ca 70% van het
energieverbruik voor een gemiddelde Belgische woning – of 50% van het primaire verbruik.
Waar zit het verschil?), koeling en elektrische apparaten zoals verlichting. Een groot deel van
dit energieverbruik kan echter vermeden worden door het bouwconcept (dit hoort dus bij
‘ontwerp’.
1. compactheid
2. isolatie en verluchting
3. oriëntatie en zonne-energie
Isolatie is gebaseerd op het principe dat warmte via drie manieren kan overgedragen worden:
conductie (geleiding, van molecule tot molecule), convectie (stroming dus enkel voor fluïda) en
157
straling. Conductie is de traagste manier om warmte over te brengen, straling de snelste. In
de isolatielaag vermijdt men convectie en straling en beperkt men de conductie. Aangezien
gassen (en zeker lucht) de slechtste en goedkoopste warmtegeleiders zijn probeert men deze
op te sluiten in een schuim (vb. geëxpandeerd polystyreen) of vezelstructuur (vb. rotswol).
Glas kan stralingsenergie doorlaten. Om de infraroodstraling binnen te houden kan een
speciale deklaag (coating) op het glas aangebracht worden. Om de conductie te beperken
wordt glas dubbelwandig (of zelfs driedubbel) uitgevoerd. De laatste nieuwigheid zijn
superisolerende materialen waarbij we twee opties onderscheiden:
-vacuum isolatie panelen. Bij deze panelen wordt een zeer open structuur zoals een
honingraat omwikkeld met een luchtdichte laag en dan wordt dit vacuum gezogen. De
thermische geleidbaarheid wordt dus zeer klein, maar na verloop van tijd kan er wel gas
in de structuur dringen waardoor de isolatiewaarde afneemt.
-aerogels. Een aerogels is een gel die via een speciale techniek zoals vriesdrogen
gedroogd werd waardoor een zeer lichte structuur ontstaat (lage densiteit) met een zeer
hoge thermische weerstand.
De isolatiewaarde van een materiaal wordt bepaald door de hoeveelheid energie die per tijdsen
oppervlakeenheid
door
het
materiaal
kan
sijpelen
Men
spreekt
van
warmtegeleidbaarheidscoëfficiënt k en van λ . Om de energievraag van woningen te beperken
is de energieprestatie regelgeving (EPR) ingevoerd (van kracht vanaf 1/1/2007).
Enkele technische beschouwingen:
· warmtegeleidsbaarheidscoëfficiënt k of λ: Geeft aan hoe snel een materiaal warmte
geleidt. Hoe lager de k-waarde, hoe beter het materiaal isoleert.
snelheid van warmte transport = dq/dt = k.(oppervlak ).(temperatuurverschil)/(dikte)
q staat voor warmte (in J), dq/dt in W
k in W/(m.K)
· warmteweerstand R [m²K/W] van materiaallagen (ref http://www.rockwool.be/)
De waarde R geeft het thermisch isolerend vermogen van een materiaal aan. De
materiaaldikte, in meter, wordt gedeeld door de λ-waarde. Hoe hoger de waarde, hoe beter
isolerend dus. Een dubbel zo dikke laag heeft proportioneel ook een dubbel zo goede
warmteweerstand. Enkele voorbeelden:
THERMISCHE WEERSTAND VAN ENKELE MATERIALEN
Materiaal
R-waarde [m2K/W]
10 centimeter minerale wol
circa 2,50
10 centimeter hout
0,55 tot 0,77
10 centimeter baksteen 1700-1799
kg/m3
0,15 (droog) of 0,11
(vochtig)
158
· warmtedoorgangscoëfficiënt U [W/m²K]
De U-waarde geldt voor een vloer-, wand- of dakoppervlak en is de waarde omgekeerd aan de
som van de diverse samenstellende R-waarden: U=1/Rtotaal. Rtotaal is de som van de
weerstanden van de materiaallagen, de overgangsweerstanden binnen en buiten en de
eventuele spouwweerstanden. Bemerk de analogie met de elektrische weerstand. Een goed
geïsoleerde wand heeft dus een zo hoog mogelijke Rtotaal-waarde en een zo laag mogelijke Uwaarde.
· K-waarde: de globale isolatiewaarde van een gebouw. Hoe lager de K-waarde, hoe beter het
huis geïsoleerd is en hoe minder warmteverliezen er zijn. De K-waarde wordt berekend aan de
hand van de U-waarde van de aparte constructieonderdelen (vloer, dak,wand,...). Verder
speelt ook de compactheid van de woning een rol voor de K-waarde. Hoe compacter de
woning, hoe lager de K-waarde. Concreet wil dat bijvoorbeeld zeggen dat vides de K-waarde
doen stijgen en dat een kubusvormige woning in het algemeen een lagere K-waarde haalt dan
een balkvormige woning die op dezelfde wijze geïsoleerd is. Volgens de nieuwe
energieprestatienorm mag de K-waarde van een woongebouw nog maximaal K 45 bedragen.
Voordien was de K55-norm van kracht.
We spreken van lage energie woningen voor woningen met een K kleiner dan 45. Voor een
passiefhuis moet het energiegebruik voor verwarming kleiner zijn dan 15 kWh/m2 per jaar.
Een passief woning heeft geen verwarmingsinstallatie nodig omdat de invallende energie van
de zon en de warmte die binnen vrijkomt zeer goed binnen gehouden wordt. Voor een
passiefwoning moet de isolatie redelijk dik aangebracht worden (ca 20-40cm). Om de totale
wanddikte niet te groot te laten worden kan men best werken met een dragende constructie
waartussen isolatiemateriaal wordt aangebracht. Spleten moeten zoveel mogelijk vermeden
worden. De luchtdichtheid kan getest worden door de woning onder druk te zetten en te zien
hoe snel de druk vermindert. De totale spleet oppervlakte mag maximaal 10cm2 bedragen.
Zie ook http://www.passiefhuisplatform.be
Het ontwerp
1. Orientatie en opvang licht en warmte
De stand van de zon verschilt redelijk veel in de winter tov de zomer. Laat de zon
binnen in de winter maar zorg voor grote oversteken boven de ramen zodat de
zonnewarmte niet binnenvalt in de zomer (principe: vermijden om te koelen is beter
dan te remedieren). De oriëntatie speelt hierbij een grote rol. Raampartijen op het
zuiden gericht zullen veel zonlicht (en warmte) binnenlaten. Voor grote
(bedrijfs)gebouwen heeft men snel een overschot aan warmte in de zomer. Dit
moet dus zeker vermeden worden (luifels, zonnewering, eventueel in combinatie
met zonnepanelen). Merk op dat men zowel met vaste zonwering kan werken als
met beweegbare delen die de zon afschermen indien nodig.
159
2. compactheid
Hoe minder buitenoppervlak tov het volume, hoe compacter een gebouw.
Compactheid heeft een effect op de hoeveelheid materiaal die gebruikt moet worden
en op de hoeveelheid warmte die kan ontsnappen (of binnenkomen).
Materiaalgebruik: Materiaalprestatie gebouwen
Onze gebouwen worden steeds energiezuiniger en in de toekomst misschien wel bijna
energieneutraal. Het energieverbruik van gebouwen tijdens de gebruiksfase zal dus een steeds
kleiner aandeel van de totale milieu-impact vertegenwoordigen. Maar materialen, vandaag
verantwoordelijk voor zo’n 15 tot 18% van de totale milieu-impact van een gebouw, zullen
almaar meer doorslaggevend worden. Toch is het niet zo vanzelfsprekend om tijdens de
ontwerpfase de meest duurzame combinatie van materialen te selecteren voor het optrekken
van een gebouw.
Totem of MMG rekenmodel (bron https://www.ovam.be/milieuprofiel-van-gebouwelementen-0,
https://www.totem-building.be/ )
De voorbije jaren werd in opdracht van de OVAM een meetmethode (MMG, milieugerelateerde
materiaalprestatie van gebouwelementen, in 2018 omgedoopt tot Totem, Tool to Optimise the
Total Environmental impact of Materials) ontwikkeld, gebaseerd op levenscyclusanalyse, om de
materiaalprestaties van gebouwelementen te bepalen. Daarmee kan men de milieu-impact
vergelijken van elementvarianten, zoals wand-, dak- en vloerconstructies (Figuur 46).
Figuur 46 Illustratie van de hiërarchische structuur van het rekenmodel met de 4
analyseniveaus
(bron https://www.ovam.be/milieuprofiel-van-gebouwelementen-0)
De publicatie Milieuprofiel van gebouwelementen bevat een databank van milieuprofielen van
115 gebouwelementvarianten die specifiek zijn voor de Vlaams-Belgische bouwcontext. Deze
databank is het resultaat van het onderzoek 'Milieugerelateerde Materiaalprestatie van
Gebouwelementen' (MMG) dat in 2012 werd afgerond. De Totem of MMG-bepalingsmethode
zal vanaf 2018 gebruikt worden om te bepalen hoe groot de milieu impact van een gebouw is.
160
Duurzame technieken
Bij duurzame technieken denken we niet enkel aan energieopwekking. Het eerste dat we doen is
besparen op verbruik van water, brandstof, elektriciteit. Vandaag wordt nog steeds veel water
verspild door oude spoelsystemen op wc’s die per beurt 10 L verbruiken. Moderne systemen
gebruiken 3 tot 6 L. Een ligbad verbruikt zo’n 150 L (warm) water, een douche met
spaardouchekop minder dan 5 L/minuut.
(https://www.gidsduurzamegebouwen.brussels/nl/spaardouchekoppen.html?IDC=7069).
Om een huis voldoende te verluchten maar toch de warmte niet verloren te laten gaan gebruikt men
vandaag balansventillatie. Hierbij wordt de warme uitgaande lucht door een warmtewisselaar
gestuurd waarbij de inkomende koude lucht wordt opgewarmd. Indien een woning toch moet
verwarmd/gekoeld worden, heeft men volgende opties:
-Zonneboiler (ook voor lucht)
-hoge rendements (HR) (gas)brander met condensatie.
-warmtpomp (zowel opwarmen als koelen) Er bestaan ook warmtepompen op gas ipv elektriciteit.
-kachel op biobrandstof (met rookgaszuivering)
Het voordeel van een zonneboiler is dat men de zonne warmte gestuurd kan gebruiken waar en
wanneer nodig.
Domotica kan helpen om energie te besparen. Detectoren kunnen er bijvoorbeeld voor zorgen dat
lichten niet blijven branden als er niemand aanwezig is in een ruimte maar licht detectoren kunnen
ook de hoeveelheid kunstlicht sturen als functie van het binnenvallend natuurlijk licht.
Om elektriciteit op te wekken heeft men fotovoltaische zonnepanelen, maar ook (kleine)
windmolens en warmtekrachtkoppeling. Zie ook bij ‘het energievraagstuk en alternatieve
energiedragers’ voor info over energieopslag en elektriciteitsproductie via branstofcellen.
Wetgeving
De wetgeving over de bebouwde omgeving wordt steeds strenger. Vlaanderen hinkt wat
achterop tov burlanden als het gaat over de energiezuinigheid van gebouwen. Het ‘energie
prestatie besluit’ (EPB) en daarmee samenhangende ‘energieprestatie certificaat’ (EPC) waren
een eerste stap om gebouwen energiezuiniger te maken.
Voor de toekomst gaat men (eindelijk) nog een stap verder. Vanaf 2021 moet elke
nieuwbouwwoning in Vlaanderen bijna-energieneutraal zijn. Deze ‘BEN-woningen’ verbruiken
gevoelig minder energie voor koeling, ventilatie en verwarming. De energie die ze verbruiken,
komt dan nog eens van milieuvriendelijke bronnen zoals zonnepanelen. Een passiefhuis gaat
nog een stapje verder. Deze woningen zijn zo gebouwd dat ze het hele jaar door op
aangename kamertemperatuur blijven, zonder gebruik te maken van klassieke verwarming en
koeling.
Concreet: een huis is officieel een passiefhuis als het jaarlijks niet meer dan 15kWh per m2
verbruikt om te koelen en te verwarmen. Luchtdichtheid is hierbij essentieel. Daarom mag het
luchtverlies in een passiefhuis nooit groter zijn dan 60 procent van het volume van de woning
per uur (bij n50 niet groter dan 0,6/uur). Voor verder info: zie presentatie
161
Heb je het begrepen?
-wat zijn de principes van duurzaam bouwen (zie presentatie)?
-hoe kan je uitmaken welk materiaal het minst milieubelastend is?
-welke rekentool wordt vanaf 2018 gebruikt om de milieubelasting door de materialen te
bepalen?
-wat is een passief huis? Wat is een bijna energie neutraal huis?
-wat is het nut van een groendak?
-welke (duurzame) technologieën ken je die op een gebouw kunnen toegepast worden?
-wat zijn de nieuwste trends in isolatiematerialen?
-welke HEN technieken kan je toepassen op een huis? Welke andere technische snufjes zou je
in een duurzaam huis kunnen gebruiken?
-Verklaar het principe van een condenserende verwarmingsketel
-wat is een warmtepomp? Warmtekrachtkoppeling?
-wat legt de wetgeving op?
162
Hoofdstuk III.4. Dammen: ethisch verantwoord?
Zie presentatie. Hieronder enkele bedenkingen over grote dammen. Bron:
http://www.earthrights.org/blog/world-rivers-day-humanitarian-and-economic-arguments-new-model-hydropower
World Rivers Day: The Humanitarian and Economic Arguments for a
New Model of Hydropower
Posted September 28, 2014
by Patrick Boyle
At first glance, hydroelectric dams seem like a relatively benign source of renewable energy. They don’t
churn out dangerous plumes of smog or house radioactive materials that threaten to turn whole regions
into uninhabitable wastelands. They don’t inject poisonous chemicals into the water table, and besides,
it’s water, so it must be clean, right?
For the better part of the last century, dams have been heralded as modern day wonders of engineering.
They exemplify mankind’s ability to harness the natural world, and are sources of national pride and a
signature of a country’s progress. While it is true that these dams are technological marvels and an
efficient way to produce energy, that is only half of the story. While dams may not have the reputation
for failing in the sudden and catastrophic ways that nuclear reactors or offshore oil rigs do, they can and
do often have similar catastrophic consequences.
Boats on the Salween River in
Thailand
According to International Rivers, there are over 40,000 large dams dotting rivers all over the globe.
Upstream from each of these is a floodplain or reservoir, where the bottlenecked river pours across the
surrounding lands. Depending on the size of the dam, that area can be massive. In some cases, the size
and scope of the flooding can mimic a natural disaster; the floodplain of China’s Three Gorges Dam, for
163
instance, was so large that it displaced an estimated 1.5 million people. The World Commission on
Dams estimates that the number of people displaced by hydroelectric dams worldwide falls somewhere
between 40-80 million.
These numbers are truly astonishing, but they still say nothing of the ill effects visited on communities
living downstream. The ecological damage that dams can cause are well documented, and communities
that depend on rivers for fishing and agriculture often find themselves out of luck. Fish populations suffer severe declines and lands become less productive as nutrient rich sediment delivered by the river
becomes scarce. For those that do not depend on fishing or farming for their own personal survival this
may not seem like a big deal. However, in regions of the world where vast numbers of people depend on
these methods as their sole source of food and income, dams can have widespread negative impacts on
food security and local economies.
Children fishing in the Mekong
River in Cambodia
For instance, the lower Mekong River, one of the largest and most ecologically diverse rivers on the
planet, directly provides food to over 60 million people. Currently, the Xayaburi Dam (under
construction) and the proposed Dah Sahong dam are moving forward in Laos, and up to 21 dams are
planned in the Chinese section of the Mekong River despite widespread protests from downstream
countries where the lives and livelihoods of millions are in jeopardy. Rotting plant material in the
reservoir of the Nam Theun 2 dam in Laos, financed by the World Bank, is responsible for the emission
of as much as one million tons of methane and carbon dioxide per year. This is 40% of the Green House
Gases (GHG) that would be emitted from a coal fired power plant of equivalent energy output, and far
more than a natural gas-fired plant. (For more on the Mekong River and the ecological impacts of
proposed dams, this Ted Talk by Stuart Chapman of the World Wildlife Fund is a great place to
start and see International Rivers on GHG emissions of dams.
When we see the sheer scale of the negative impacts dams can have, we have to ask ourselves, who do
they serve and how much are we willing to trade for the energy that they produce?
In the Cajamarca region of Peru, local communities are asking just that. On the banks of the Marañon
River (one of the Amazon River’s main tributaries), indigenous communities are worried that
the Chadin II dam—one of Peru’s 24 planned hydropower projects along the same river—will flood their
villages and leave them without a way to support themselves. There are additional concerns that the
dam is being pushed forward not because of the energy demands of Peruvian citizens, but because of the
nearby Conga Mine—itself the subject of community protests and subsequent violent crackdowns by
164
police. The belief is that the mine will not remain economically viable without the local source of cheap
energy that the dam can provide.
Indigenous communities in the
Cajamarca region of Peru fight the proposed Chadin II dam on the Marañon River
Thankfully, the growing understanding of dams’ negative impacts and the increasing number of
grassroots campaigns resisting their development has slowed the zeal with which hydroelectric projects
are being pursued. Now, a new study disputing the economic feasibility of these projects may finally
mark the beginning of the end for the era of the mega-dam.
The peer-reviewed study, conducted by researchers at Oxford University, catalogued the available
records for all large dams built between 1937 and 2007. They found that on average, large dams run
over budget by 96%, and that the predicted timetables for construction were exceeded by 44%.
According to the researchers, these routine overages, if reflected realistically during the planning stages,
would make a number of proposed hydropower projects economically infeasible.
The money spent on each mega-dam, like the Three Gorges, can reach into the tens of billions of dollars.
The engineers working on these projects are among the most brilliant in the world. Still, we stubbornly
push forward with an outdated model whose human and environmental impacts are disastrous, and
whose economic feasibility is now being called into question. Hydro-power can and should be a part of
the global strategy to meet our collective energy needs, but it is time for the financiers of large-dams to
begin funneling the minds and money at their disposal into developing new models. If our collective will
and resources are put in the right places, development, displacement, and environmental degradation
do not have to go hand in hand. With all those resources, they can do better
Let us remember the human and environmental impacts of hydroelectric dams on World Rivers Day,
and every day.
165
Hoofdstuk III.5. Kernenergie
Kernenergie uit Uranium
De militair-industriële gemeenschap maakte de slechtste keuze
Walter van Rensbergen (emeritus prof. Astrofysica VUB)
Tegen het jaar 2050 zullen 9 miljard mensen de planeet Aarde bevolken. Dit als gevolg van slechte
maar niet uit te roeien ideeën die uitsluitend geïnspireerd worden door nationalistische en religieuze
motieven: “Gaat en vermenigvuldigt U”.
Er is een groot probleem als dat vermenigvuldigen alsmaar doorgaat.
Die 9 miljard mensen hebben in 2050 allemaal het recht om te ademen (zal de lucht tegen die tijd
nog in te ademen zijn?), zich te voeden (zal er tegen die tijd genoeg drinkbaar water en
evenwichtige voeding beschikbaar zijn?) en gebruik te maken van openbaar beschikbaar gestelde
energie. Wellicht zullen de “eisen” van de consumptie- maatschappij zodanig extravagant zijn dat
die grote hoeveelheid energie niet kan geleverd worden zonder een bijdrage van kernenergie. Liever
zonder kernenergie. Maar als de mensheid toch kernenergie zou nodig hebben, is het een slecht idee
om door te gaan met de Uranium-Plutonium reactoren die momenteel de overgrote meerderheid
uitmaken van de werkende kernreactoren. Als het dan toch moet is het veel beter om in de toekomst
energie uit Thorium-Uranium kernreactoren beschikbaar te stellen.
Radioactiviteit
Een toekomst zonder kernenergie is veiliger dan met kernenergie. Die stelling komt uit de
gerechtvaardigde vrees dat de door kernenergie gegenereerde radioactiviteit (radioactief afval en
ontmantelde kernreactoren) onze planeet bedreigt.
Toen potten in het laboratorium van Marie Curie (1867-1934) in de duisternis begonnen de stralen
noemde zij hun inhoud “Radium”, thans het 88ste element van de Tabel van Mendeleev23. Wanneer
de stralingsbundel gekneld werd tussen twee tegengesteld geladen elektrische platen zag Marie
Curie dat die ene straal systematisch in drie stralen werd opgesplitst. Zoals getoond op Figuur 1. Ze
noemde ze respectievelijk α , β en γ -stralen. De α -stralen bogen af naar de negatief geladen
elektrische plaat. De β -stralen bogen af naar de positief geladen elektrische plaat en de γ -stralen
liepen gewoon rechtdoor. Welnu die α , β en γ -stralen maken de essentie uit van radioactieve
straling. Achteraf bleken
de α -stralen twee maal positief geladen He-kernen te zijn, De β -stralen
€
€
negatief€
geladen elektronen. De γ -stralen niet geladen straling met een golflengte
nog korter dan
€
24
de X-stralen (Figuur 47). Dit wist Marie Curie toen nog niet. Zij zelf en laboranten in haar
€
laboratorium werden door deze stralen zwaar aangetast en stierven voortijdig. €
€
€
23
Om herhaling te vermijden noemen we “Tabel van Mendeleev” vaak gewoon “Tabel”.
De begrippen “straling” en “deeltjes” zijn hier synoniem. “Energie” en “massa” zijn immers
twee verschillende uitingen van hetzelfde ding (Albert Einstein)
166
24
Figuur 47: Wat in het laboratorium van Marie Curie werd gezien
Wanneer een bron één radioactief deeltje per seconde uitstraalt is de intensiteit van die stroom
gelijk aan 1 bequerel. Deze eenheid van radioactieve stralingsintensiteit wordt verder in deze
bijdrage gebruikt. α , β en γ -stralen zijn ioniserend. Ze dringen evenwel op verschillende manieren
in het menselijk (en uiteraard ook dierlijk en plantaardig) weefsel, zoals geïllustreerd in Figuur 48.
€
Figuur 48: γ-straling vernietigt je huid en organen zelfs als je een vel uit aluminium had.
Zo zijn γ -stralen het meest en α -stralen het minst schadelijk voor het leven op Aarde. Blootstelling
eraan leidt tot steriliteit en sterven aan kanker. Radioactieve straling dringt door tot in de cellen en
de genen waardoor de levenden mutaties ondergaan. Een mens zou van minder schrik krijgen.
€
€
De wet van Lavoisier
Als je Parijs bezoekt en je wil geen uren aanschuiven om een ingangskaartje te bemachtigen voor
een museum: ga dan naar “Arts et Métiers”. Het nabijgelegen Metro -station (“Arts et Métiers”) is
prachtig beschilderd door de Brusselse surrealistische striptekenaar François Schuiten (°1956).
Voor het museum staat een monumentaal beeld van Luikenaar Zénobe Gramme (1826-1901) die de
dynamo uitvond. In het museum staan alle uitvindingen van de Parijse ingenieursschool “Arts et
Métiers”. Er zijn danig weinig bezoekers dat een bevallige kaartjesverkoopster (studente die dit doet
om haar ingenieursstudies wat te bekostigen) spontaan zegt: “Over 7 minuten zit mijn dienst erop
167
en als je wil geef ik dan een privé- rondleiding”. Die rondleiding was zonder meer schitterend. Het
hele museum overigens ook.
Je komt dan onder andere langs het laboratorium van Antoine Lavoisier (1743-1794). Wat deze
verlichte man allemaal deed is ronduit fenomenaal. Samengevat bewees hij dat water, waterdamp
en ijs allemaal H2 O zijn. Door nauwgezet massa’s te bepalen van stoffen in alle toestanden waarin
ze konden koken, verdampen, sublimeren, vriezen, condenseren ... kwam hij tot het besluit dat niets
kon gecreëerd worden en ook niets kon verdwijnen. Het beroemde “Rien ne se crée, rien ne se
perd”.€ Massa gaat nooit verloren en kan ook niet uit het niets ontstaan. Dit zeer humanistische
besluit over het behoud van massa is strikt geldig in alle mechanische en scheikundige acties.
Dat Lavoisier in 1794 onder de guillotine stierf omdat hij van hogere komaf was bewijst alleen dat
er zich ook onder de Franse revolutionairen moorddadige en kortzichtige analfabeten bevonden.
Dmitri Mendeleev (1834-1907) was een geniale senior-student van de reus Ludwig Boltzmann
1
(1844-1906). Zijn uiterst nuttige tabel begint met Waterstof met kernmassa 1 H : 1 proton en gaat
4
dan verder met Helium met kernmassa 4 He : 2 protonen en 2 neutronen. Bij heel hoge
temperatuur, dichtheid en druk kunnen vier Waterstof kernen samensmelten tot één Helium kern.
€ Waterstof kernen (protonen)
Die hoge temperatuur is nodig omdat de elektrisch positief geladen
mekaar afstoten en ongaarne met €
elkaar samensmelten. Bij een hoge temperatuur hebben de
protonen een dermate grote snelheid dat ze de natuurlijke afstoting kunnen omzeilen,
onvermijdelijk met elkaar botsen om uiteindelijk soms daadwerkelijk met elkaar samen te smelten
1
4
tot een Helium kern: 4× H → 1× He en opnieuw “Rien ne se crée, rien ne se perd”, want
4x1=1x4. In deze notatie worden de massa’s van de atoomkernen (som van de massa’s van
protonen en neutronen) links boven vermeld.
€
Kernfusie: Beste keuze nog niet door huidige technologie beheerst
Kijken we echter naar de getallen achter de komma dan stellen we iets vreemds vast:
1
4
De massa25 van H is 1,00782505 en die van He 4,002603254
1
4
In de kernfusie reactie 4× H → 1× He gaat er dus Δ m = 0,028697 aan massa verloren. De wet
1
4
4× H → 1× He , gaat er
van Lavoisier
is dus niet meer helemaal
€
€ geldig. Bij elke kernfusie reactie
immers 0,712% van de massa verloren.
€
€
Dit is echter gerekend
zonder de geniale inbreng van Albert Einstein (1879- 1955). Er is helemaal
geen massa “Δ m” verloren gegaan maar gewoon omgezet in Energie
€ “Δ E”:
Δ E = Δ m× c2
(1)
2
Een formule die vaak op onze T-shirts prijkt onder de vorm E = mc .
Nu is Δ m = 0,028697 een ontzettend kleine hoeveelheid massa maar het kwadraat van de
2
€
2
lichtsnelheid "c " is zulk een gigantisch getal, zodat de Einstein- wet Δ E = Δ m× c zegt dat uiterst
€
€ 25
De eenheid van massa is zo dat de massa van een Koolstof kern
€
168
€
12
C gelijk is aan 12
kleine hoeveelheden massa kunnen omgezet worden in grote hoeveelheden energie en wel aldus dat
in de wet van Lavoisier “Rien ne se crée, rien ne se perd”, met het woordje, “rien” de som van
massa en energie wordt bedoeld. Massa en energie zijn dus twee vormen van hetzelfde ding.
De Elzasser Hans Bethe (1906-2005) en de Duitser Carl Friedrich von Weiszäcker (1912- 2007)
1
4
ontdekten dat 4× H → 1× He + Δ E in de Einstein interpretatie, zorgt voor de energie-uitstraling
van de Zon en ongeveer 90% van de andere sterren26. Wat Zon en miljarden sterren spontaan doen
en gedurende miljarden jaren volhouden wordt op aarde echter nog niet beheerst.
1
4
€
De kernfusie
reactie 4× H → 1× He + Δ E is volkomen begrepen en al wel gebruikt in zijn
explosieve vorm voor de waterstofbom, maar in de gecontroleerde vorm voor de productie van
propere energie staat de technologie nu nog in haar kinderschoenen. Het controleren van die
kernfusie reactie
€ zou de productie van energie zonder radioactief kernafval eindelijk op de Aarde
realiseren. In deze reactie wordt er inderdaad behalve energie geen enkel radioactief afvalproduct
aangemaakt. Het vervolg van dit verhaal zal aantonen dat dit een gigantische stap vooruit zou
betekenen voor de mensheid.
Kernsplijting
De redenering over kernfusie gaat op voor alle elementen van de Tabel van Mendeleev tot in de
buurt van kernmassa 56. Daar kom je terecht bij IJzer en Nikkel.
Figuur 3 (een grafiek met waarnemingen) toont hoe de massa (en de bindingsenergie) van
kerndeeltjes verandert van het ene atoom tot het andere.
Vooraleer je in de Tabel kernmassa 56 hebt bereikt levert kernfusie energie en loopt het als een
4
fluitje van een cent. Tenminste in de sterren om ons heen. Maak je bijvoorbeeld van drie He
12
kernen één C kern dan gaat er Δ m = 0,00781 aan massa verloren. En die massa wordt dan ook
omgezet in energie. Sterren die al hun Waterstof in hun binnenste hebben opgebruikt doen dit ook.
€ zal de zon
Als alle Waterstof in de kern van de Zon zal zijn opgebruikt (en omgezet in Helium)
eerst
€ Waterstof omzetten€ in Helium in een schil rond de centrale kern en daarna overgaan tot de
4
12
energie leverende kernfusie reactie 3× He → 1× C + Δ E in zijn de centrale kern die dan alleen
maar He en geen H meer bevat. Tegen die tijd (over 5 miljard jaar) is de Zon een Rode Reus
geworden.
Bij kernmassa 56 houdt de
€ mogelijkheid om energie te winnen uit kernfusie op, zoals blijkt uit
Figuur 3. Die figuur toont een verticale pijl die de massa per kerndeeltje aangeeft. Figuur 3 toont –
bijvoorbeeld- waarom je door kernfusie “gemakkelijk” Helium kunt maken uit Waterstof en
Koolstof uit Helium terwijl je ook ziet dat Lithium, Beryllium en Boor niet op die manier kunnen
aangemaakt worden, vanwege het dipje tussen Helium en Koolstof in een overigens continu
stijgende curve. Continu stijgend tot de elementen met kernmassa 56 tenminste. Dit zijn isotopen
van Ijzer en Nikkel. Bij de elementen met kernmassa 56 begint de curve te dalen en houdt de
mogelijkheid om zwaardere elementen aan te maken uit kernfusie helemaal op. In Figuur 49 zie je
26
10% van de sterren gebruiken een ander kernfusieproces voor hun straling
169
dat rechts van de elementen met kernmassa 56 alleen maar kernen kunnen aangemaakt worden met
meer massa en niet met minder massa zoals vereist om kernfusie mogelijk te maken.
Figuur 49: Bindingsenergie per kerndeeltje. De massa per kerndeeltje neemt af met
toenemende bindingsenergie.
Begin je echter helemaal rechts in Figuur 3 (Thorium, Uranium, Plutonium) en beweeg je naar links
dan splijt je deze zware elementen in twee kernen met –uiteraard- kleinere massa, maar waarvan de
som van de twee kleinere massa’s ook kleiner is dan de massa van de oorspronkelijk massieve kern
(Th, U, Pu). Thorium is genoemd naar de Noorse dondergod Thor; Uranium en Plutonium naar
twee planeten van ons zonnestelsel. Kernsplijting van zware kernen in minder zware kernen is dus
2
opnieuw een massa verliezend en dus energie makend proces, dankzij het Δ E = Δ m× c - Einstein
beginsel.
In deze bijdrage spelen de elementen met atoom nummer 90 (Thorium), 92 (Uranium) en 94
(Plutonium) de hoofdrol. Thorium en Uranium kun je vinden in de natuur. Plutonium komt haast
€
niet voor in de natuur en wordt synthetisch aangemaakt in een kernreactor. Met andere woorden:
alleen kernreactoren op basis van Thorium of Uranium kunnen door splijting energie leveren.
Kernsplijting wordt gerealiseerd door een neutron met geschikte (weliswaar snel maar wel
voldoende langzaam) snelheid af te schieten op een massieve kern. Wanneer dat neutron botst met
de massieve kern kunnen er slechts twee verschillende dingen gebeuren:
•
Ofwel spat de massieve kern uiteen in twee minder massieve kernen: kernsplijting. Dit
levert energie. De minder massieve kernen zijn min of meer radioactief vanaf het 43ste
element van de Tabel van Mendeleev: Technetium (Tc).
170
•
Ofwel wordt het neutron opgenomen door de massieve kern en wordt een nieuw isotoop van
hetzelfde element gevormd. Het neutron vervalt dan tot een proton plus een elektron. Met
het nieuw gevormde proton wordt een isotoop van het volgende element van de Tabel van
Mendeleev gevormd. Als de aldus gevormde elementen minstens zo massief zijn als
Uranium worden ze “transuranen” genoemd. Algemeen zijn het de 14 “Actiniden”27 van de
Tabel. Alle Actiniden zijn radioactief. Het nieuw gevormde elektron is het β-deeltje van de
radioactieve straling. In zulk een procedé maakt een Uranium reactor Plutonium aan (Figuur
6), terwijl een Thorium reactor dit niet doet (Figuur 8).
Kernsplijting van Uranium
In tegenstelling met de notatie in de vorige paragrafen (waarin de lading van een kern niet van
belang was) plaatsen we zoals steeds de massa van het isotoop links boven en de lading (aantal
protonen in de kern) links beneden. Zo is -bijvoorbeeld- 235
92 U het isotoop van Uranium met 92
protonen in de kern (zoals elk Uranium isotoop) en kernmassa 235, zoals alleen dit isotoop dat dus
235 − 92 = 143 neutronen in zijn kern bevat.
€
Uranium bezit geen stabiele isotopen en is dus radioactief.
In de natuur komen kleine hoeveelheden
€
van de isotopen 234 U en 235 U voor. Het isotoop 238 U , met een halfwaardetijd28 van 4,6 miljard jaar,
komt met 99,27% het meest voor. Sinds het ontstaan van de Aarde is zijn aanwezigheid dus nog
maar met 50% afgenomen. Alle andere isotopen (met veel kortere waarden van de halfwaardetijd)
hebben€sindsdien
€ hun radioactiviteit al€(zo goed als) verloren. Als ze opnieuw worden aangemaakt
begint hun radioactiviteit opnieuw met zijn volle intensiteit.
Een zware atoomkern kan gespleten worden door het op te zadelen met een “langzaam” neutron. Al
te snelle neutronen vliegen aan de kern voorbij en worden niet opgenomen door de kern.
Het isotoop 234 U is niet splijtbaar, 235 U wel. Dit isotoop vertegenwoordigt maar 0.7% van alle
Uranium. Teneinde een efficiënte kernsplijting op gang te krijgen moet het natuurlijke mengsel van
U , 235 U en 238
92 U verrijkt worden met een concentratie van
€
aanwezig
is in het Uranium€mengsel.
234
€
€
235
U . En wel zo dat
235
U voor 3%
Als een “langzaam” neutron doordringt tot de kern van 235 U , wordt het 236
92 U :
€
€
€
€
235
1
236
(2)
92 U+ 0 n → 92 U
€ uiteen in 92 Kr
€ en 141
Dit isotoop is niet stabiel en spat –bijvoorbeeld36
56 Ba , zoals getoond in Figuur
50. Hierbij gaan er geen protonen verloren (36 + 56 = 92 ) maar worden en wel 3 neutronen met een
grote snelheid weggeslingerd, teneinde het behoud van het aantal neutronen te respecteren
27
€
€
Actinium (Ac) is het 89ste element van de Tabel van Mendeleev. De 14 Actiniden beginnen
€
vanaf 90. Omdat U het element 92 is, zijn Thorium (Th: element 90) en Protactinium (Pa:
element 91) wel Actiniden maar geen transuranen
28
Als de halfwaardetijd is bereikt, is de radioactiviteit verminderd tot 50%
171
[(92(Kr) + 141(Ba) + 3 vrije neutronen)]:
235
92
€
€
€
U+10 n →
236
92
93
1
U → 140
56 Ba+36 Kr +30 n
De gesommeerde massa van
140
56
(3)
1
Ba+93
36 Kr +30 n is kleiner dan die van
236
92
U en bij reactie (3) wordt
2
er dus een grote hoeveelheid energie vrijgemaakt. Opnieuw dankzij het Δ E = Δ m× c -beginsel:
235
92
140
93
1
U+10 n → 236
92 U → 56 Ba+36 Kr +30 n + veel energie , dat ervoor zorgt dat de hele boekhouding van
€
€
behoud van (massa + energie) altijd klopt.
Voor het opstarten van deze kernreactie gebruik je één (langzaam)
neutron maar krijg je drie
€
(snelle) neutronen cadeau. Als die snelle neutronen vertraagd worden, kunnen ze opnieuw gebruikt
worden in kernreactie (2). Dit is de eerste voorwaarde voor het opstarten van een kettingreactie.
Laten we botsende neutronen “projectielen” noemen en de 235
92 U -kernen “doelen”. Om de
kettingreactie op te starten moeten er dan niet alleen voldoende projectielen zijn maar ook
voldoende doelen. In reactie zoals (3) worden er voldoende projectielen geproduceerd. Dit grote
aanbod van snelle neutronen moet wel eerst vertraagd worden.
Voldoende doelen zijn er alleen als
€
er een kritische massa van 235
92 U aanwezig is. Die kritische massa bedraagt ongeveer 15 kg. De
Uranium kernreactor kan alleen super- kritisch draaien. Om continu te blijven draaien moet er in de
kernreactor daarenboven veel meer dan de kritische hoeveelheid 235
92 U beschikbaar zijn. Dit betekent
dat bij het eerste het
€ beste technische falen de kettingreactie niet kan stilgelegd worden en het
“China syndroom” wordt ingezet. Weliswaar niet tot er een gat dwars door de aarde wordt geboord
van Doel tot in China, maar wel tot alle 235
€ is. Met het bereiken van de kritische massa
92 U opgebruikt
kan men reacties zoals (3) en (4) hun vrije loop laten en heeft men een atoombom waarvoor men
niet méér nodig heeft dan de kritische massa. Men kan anderzijds zorgen voor gecontroleerde
kettingreacties die een gelijkmatige
energieproductie opwekken en onderhouden. In dat geval heeft
€
men een kernreactor.
141
Kernreactie (3) waarbij 92
36 Kr + 56 Ba wordt gevormd is echter maar één van de vele mogelijke
uitkomsten. De gevormde splijtstoffen worden immers volgens wetten van het toeval gevormd.
Hierbij wordt wel gehoorzaamd aan de wetten op behoud van lading en (massa + energie). Een rijtje
uitkomsten die uit
€
235
92
U+€10 n → 236
92 U mogelijk zijn wordt getoond in de reacties (4). In werkelijkheid
worden alle kernen gevormd in het interval [75-165] voor de atoommassa. Dit wordt getoond in
Figuur 51.
€
172
Figuur 50 : Eén neutron dringt in
tot
92
36
Kr
+
141
56
235
92
U
dat hierdoor
236
92
U
wordt. Deze kern is instabiel en splijt
Ba . Hierbij worden drie snelle neutronen weggeslingerd. Die kunnen opnieuw
gebruikt worden in een volgend bombardement van
€
€
€
235
92
U.
€
93
1
→ 140
56 Ba+ 36 Kr +30 n
€
90
1
→ 144
55 Cs+ 37 Rb +20 n
235
92
U+10 n →
236
92
U →
144
54
→
1
Xe+90
38 Sr +20 n
146
57
87
35
1
0
La+ Br +3 n
72
1
→ 160
62 La+ 30 Zn +40 n
€
173
(4)
Figuur 51: Na de reactie
235
92
U+10 n →
236
92
U
worden bij splijting alle kernen gevormd in het
interval [75-165] voor hun atoommassa. De vorming van 2 kernen met gelijke massa (allebei
A = 118 en 2 x 118 = 236) komt het minst vaak voor.
€
Die kernen worden soms verder gebruikt. In de nucleaire geneeskunde, bijvoorbeeld. Maar de grote
meerderheid is afval: kernafval. En daar zitten toch al radioactieve kleppers bij zoals
135
55
135
55
135
55
€
Cs (55ste element in de Tabel).
137
55
137
55
Cs en
Cs heeft een handelbare halfwaardetijd van 30 jaar, terwijl
Cs er een volledig onhandelbare van 2,3 miljoen jaar heeft. Als je dus een radioactief vat met
€ eens kijken of
Cs in een verlaten koolmijn in Limburg opbergt en je komt na 2,3 miljoen jaar
€ tot je voldoening dat de radioactiviteit van het vat toch al met 50% is
alles nog O.K. is dan zie je
gedaald. Zulk een uiting van kwade trouw en waanzin van sommigen dient alleen het eigenbelang
van diezelfde sommigen voor een heel korte termijn.
€
€
Noem een Uranium kernreactor een Uranium- Plutonium reactor
De splitsing van 236
92 U lukt maar in 5 gevallen op 6. In 1 geval op 6 gaat de splijting niet door en
worden de botsende neutronen opgenomen door zware kernen om nog zwaardere kernen te kweken.
Zwaarder dan Uranium en allemaal lid van de 14-koppige groep zeldzame aarden der Actiniden. De
1
reactie 235
€92 U+0 n levert dus 16% transuraan afval op.
€
Figuur 52: De Uranium reactor kweekt veel Plutonium dat gebruikt wordt voor atoomwapens.
Isotopen gevormd door het invangen van een neutron komen na horizontale pijlen. Isotopen
gevormd na radioactief verval van een neutron tot een proton plus een elektron (β- deeltje) na
verticale pijlen.
238
De neutronen die 236
92 U niet splitsen worden gebruikt om aanzienlijke hoeveelheden 92 U aan te
maken. Dit isotoop wordt gretig gebruikt om een hele rij isotopen van Plutonium aan te maken
174
€
€
zoals getoond in Figuur 52. In dit proces worden zeker bij splijting nieuwe neutronen aangemaakt
die de kettingreactie weer wat beter leefbaar maken. Maar boven alles is het hierbij gekweekte
Plutonium van groot belang voor het fabriceren van kernwapens.
1
Voor wat het zwaar kernafval betreft levert de reactie 239
94 Pu+ 0 n 50% transuraan afval en de reactie
241
94
€
1
Pu+10 n 25%. Opgeteld bij 16% transuraan afval bij 235
92 U+ 0 n levert dit een gigantische
hoeveelheid radioactief afval met de meest massieve elementen van de Tabel van Mendeleev.
€
Wat doen we met €
het kernafval ?
235
Het mag dan al zijn dat de kritische massa aan 235
92 U slechts 15 kg bedraagt, de voorraad aan 92 U
loopt op tot honderden tonnen per kernreactor. De hoeveelheid geproduceerd afval is dan ook
gigantisch. Tussen 1946 en 1982 hebben de USA en verschillende Europese landen radioactief afval
gedumpt in de Stille en Atlantische Oceaan.
Het afval werd verpakt in vaten gevuld €
met beton. Op
€
een dump-site ongeveer 800 kilometer ten zuidwesten van Land's End (een prachtig stukje
Atlantische kust van Cornwall) is tussen 1971 en 1982, 74.525 ton afval gedumpt dat in totaal 47,5
peta becquerel radioactiviteit29 bevatte. In 1995 waren veel van deze vaten lek. Water, sediment en
zeeleven werden grondig verontreinigd. De Sovjet-Unie heeft tussen 1959 en 1990 veel radioactief
materiaal gedumpt op het eiland Nova Zembla, in de Karazee en in de Japanse Zee voor de haven
van Vladivostok. Het radioactief materiaal was verpakt in containers. Ook reactoren van ijsbrekers
en onderzeeboten zijn gedumpt. In de Noordelijke IJszee liggen minstens 16 reactoren waarvan 6
met brandstofstaven. In het Verre Oosten zijn de Japanse Zee en Kamtsjatka gebruikt als stortplaats
voor kleinere hoeveelheden met minder radioactief materiaal. Met het Verdrag van Londen werd in
1975 het in zee storten van hoogactief afval verboden. Op het storten van laagactief afval kwam in
1983 een internationaal moratorium. Uiteindelijk is er op 20 februari 1994 een wereldwijd verbod
gekomen op het dumpen van radioactief materiaal in zee. En waar dat nu allemaal staat, staat het
hoogst onveilig.
Had Einstein
beter niet uitgevonden?
Deze vraag is gelijkwaardig met alle vragen over het nut van fundamentele wetenschap. Had
Nicolaus Copernicus (1473-1543) beter niet bewezen dat de Zon in het centrum van het
zonnestelsel staat? Had Charles Darwin (1809-1882) beter niet bewezen dat de mens slechts een
voorlopige resultaat is van een lange evolutie?
Natuurlijk wel. Dank U Copernicus, Darwin, Einstein en vele, vele anderen. Natuurlijk heeft de
Roomse kerk deze baanbrekende inzichten in de werking van de natuur tot in het absurde bekampt
en blijven fundamentalisten van Christelijke, Islamitische of andere Monotheïstische signatuur
dezelfde absurditeiten met hand en tand propageren tot op de dag van vandaag.
Gelukkig hebben wetenschappers en humanisten ervoor gezorgd dat we niet meer in het stenen
tijdperk leven. Ze hebben er zelfs voor gezorgd dat de Roomse Kerk heeft afgezien van het gebruik
29
Peta is 1015. Een één met 15 nullen voor de komma. 1 miljoen miljard dus
175
van de Inquisitie. Als de huidige gezagsdragers van de wereld ervoor zouden kiezen om alleen
militaire en industriële chaos te kweken met de verworvenheden van de wetenschap dan ... waren
we misschien beter af met het simpele bestaan uit het stenen tijdperk.
Kernenergie uit Thorium: De minst slechte keuze
Noem een Thorium kernreactor een Thorium- Uranium reactor
Een Thorium kernreactor gebruikt dezelfde principes als de Uranium kernreactor. Het met
langzame neutronen te bombarderen Thorium en Uranium wordt –bijvoorbeeld- aangeboden in de
vorm van een dioxide: Respectievelijk Th O2 en UO2 . Het Th O2 is echter chemisch veel stabieler
en ook beter bestand tegen straling dan UO2 dat veel sneller roest. Dit alleen al maakt de Thorium
reactor al veiliger.
De Thorium kernreactor levert
€ daarenboven
€ minder€kernafval en maakt geen Plutonium aan dat kan
232
gebruikt worden voor kernwapens.
€ De nucleaire Thorium cyclus begint met 90Th dat in grote mate
gevonden wordt in de natuur. Een Thorium reactor moet dus niet het in de natuur gevonden isotoop
232
90
€
Th verrijken tot een zwaarder isotoop. Het in de natuur gevonden isotoop is inderdaad het basis
materiaal voor de reactor.
€
232
233
Als dit 90Th - isotoop een neutron vangt wordt er een 92 U - isotoop gevormd als gevolg van twee
relatief weinig tijd vergende radioactieve vervallen naar isotopen van Protactinium (Pa) en
Uranium:
232
233
233
233
233
is splijtbaar.
€ 90 Th + n→ 90Th→ 91 Pa→ 92 U . Dit 92 U -isotoop
€
Als dit
233
92
U gebombardeerd wordt door een traag neutron, zal het in 92% van de gevallen splijten
2
€
in twee lichtere kernen en hierbij energie leveren dankzij het Δ E = Δ m × c –beginsel, zoals
€ de splijting in stand te houden zijn er natuurlijk voldoende trage
getoond in Figuur 7. Teneinde
€ neutronen nodig als projectielen. Elke splijting (rechts bovenaan Figuur 53) levert 2 of 3 snelle
neutronen. Die snelle neutronen worden vertraagd door botsingen met koolstofkernen in een grafiet
€
structuur van de Thorium reactor..
De splijtproducten zijn afvalproducten die niet veel verschillen met die uit een Uranium reactor. De
splijtproducten uit een Thorium reactor hebben echter radioactieve halfwaardetijden van een paar
dagen tot 200.000 jaar. 54 Xe en 60 Nd zijn zelfs splijtproducten die verkocht worden.
€
€
176
Figuur 53: Werking van kernsplijting in een Thorium kernreactor. Loop door de figuur vanaf de
dikke pijl onderaan die van rechts naar links loopt.
Ook voor een Thorium reactor is een kritische massa aan Thorium noodzakelijk voor het
onderhouden van de kettingreactie. Voldoende doelen moeten er zijn. De Thorium ketting vergt
echter meer neutronen als projectielen dan de Uranium ketting. Op die manier valt bij en Thorium
reactor de kettingreactie snel stil bij technisch falen. Geen China syndroom. De LFTR (Liquid
Fluoride Thorium Reactor) verstikt in dat geval de kern van de reactor onder een dikke laag zout.
In 8% van de gevallen gaat de splijting niet door en wordt de vorming van Actiniden ingeluid.
Hieruit blijkt weer een (relatief) voordeel van de Thorium reactor: hij produceert iets minder dan de
helft aan transuranen in vergelijking met de Uranium reactor. Het relatief voordeel wordt echter
absoluut als je weet dat de Thorium (90ste element van de Tabel) reactor één stap eerder dan de
Uranium (92ste element van de Tabel) reactor met de productie van Actiniden begint. Op die manier
is de productie van Actiniden in een Thorium reactor een factor 20 kleiner is dan in een Uranium
reactor. De totaliteit van de gevormde Actiniden wordt in de Thorium reactor volledig gebruikt als
nieuwe splijtstof.
234
92
U , is zoals de meeste Actiniden met een even aantal neutronen niet splijtbaar maar bij
neutronvangst produceert het splijtbare
236
92
€
€
U . Als dit isotoop bij neutronvangst niet splitst, dan leert
238
239
U , 237
93 Np , 94 Pu en tenslotte
94 Pu geproduceerd worden in de Uranium reactor.
Figuur 8 toont welke transuranen geproduceerd worden in een Thorium kernreactor.
237
€
93 Np wordt niet beschouwd als radioactief afval maar wordt hergebruikt nadat het radioactief
€ €is tot Plutonium
€
€ splijtingen kunnen mee verwezenlijkt worden en behalve
vervormd
waar volgende
242
94 Pu zelfs isotopen van 95 Am (Americum) en 96 Cm (Curium) worden gevormd. Ook die
Figuur 6 dat
€
235
92
177
€
€
zwaarste kernen worden niet als radioactief afval gedumpt maar opnieuw verder gebruikt als
splijtstof. Alleen
231
91
Pa (halveringstijd 3.27×104 jaar) gevormd via (n,2n) reacties met
Th 30
232
90
waardoor eerst 23190Th gevormd wordt dat dan radioactief vervalt tot 231
91 Pa is weliswaar geen
transurane afvalstof maar toch de belangrijkste bijdrager tot langdurende radioactief afval. De
productie€ van Actiniden in een Thorium reactor worden getoond in Figuur 54.€ De opvallende
voordelen
€ ten opzichte van de Uranium reactor zijn meteen€ te zien door deze Figuur 54 te
vergelijken met Figuur 52.
Figuur 54: Botsingen met neutronen die niet leiden tot kernsplijting in een Th-reactor. In een
U-reactor levert dit veel en langlevend radioactief afval en Plutonium kernen voor het maken
van atoomwapens. Een Thorium reactor beperkt grotendeels deze ellende. Alleen de productie
van
231
91
Pa
heeft een zorgwekkend lange halveringstijd van 32.700 jaar.
Technisch moeten er wel heel veel problemen worden opgelost. En biedt een Thorium kernreactor
€
€
natuurlijk niet alleen maar voordelen. Zo is het 27 dagen durende radioactief verval van
233
91
Pa tot
233
91
U moeilijk beheersbaar. In de Uranium- ketting (Figuur 6) komen dergelijke langdurende
radioactieve vervallen niet voor.
€
Thorium vindplaatsen
Thorium wordt gevonden in het mineraal Monaziet. Dit is een fosfaat (Ce − La − Y − Th ) PO 4 ,
waarbij een mengeling van Cerium 58 Ce , Lanthaan
57
La , Yttrium
Y en het meest geschikte
39
232
90
isotoop van Thorium Th gebonden is aan de PO4- molecule. Een brokje Monaziet wordt getoond
in Figuur 55. Op deze wijze is het drie tot vier keer meer abundant
€ in de aardkorst dan Uranium.
Thorium is op Aarde even
En het moet
€ abundant als Lood.
€
€ daarenboven niet verrijkt worden
30
€
Een neutron dat botst met
232
90
Th kan hierin twee neutronen vrijmaken en aldus een
kern vormen. Dit verklaart de notatie (n,2n)
178
€
€
231
90
Th
vooraleer het kan worden gebruikt. De vindplaatsen (Figuur 56) zijn gelijkmatig verspreid over de
aardkorst. Zodat economische en humanitaire uitbuiting van een vindplaats in de derde wereld door
een economische en militaire grootmacht zou moeten kunnen vermeden worden.
Figuur 55: Zo ziet Monaziet eruit
Figuur 56: Thorium kan overal ter wereld worden gedolven
Een Uranium- Plutonium reactor is watergekoeld.
Figuur 57 toont de technologie die gebruikt wordt bij een Uranium- Plutonium kernreactor. De
reactor bevat staven met UO2 . Het hierin aanwezige Uranium is in voldoende mate (3%)
controle staven zorgen ervoor dat de concentratie aan doelen
neutronen) juist afgesteld is. De splijting van
€
179
235
92
U . De
U en projectielen (langzame
U zorgt voor veel energie en warmte. De reactor
€
€
€
235
92
235
92
wordt afgekoeld door water. Dit water moet ook de energie leveren om via turbines de beschikbare
energie op het elektriciteitsnet te zetten.
Bij atmosferische druk kookt water bij 100° Celsius. Dit is ruim onvoldoende om een turbine aan te
drijven. Daarom wordt het water geplaatst onder hoge druk en temperatuur. De aldus ontstane
stoom onder hoge druk kan de turbine wel aandrijven. De controle panelen zorgen ook voor de
regeling van druk en temperatuur. Want onder een te hoge druk zou de hele reactor kunnen
ontploffen.
Dit is precies wat er gebeurt bij een ongeluk waarbij de controle panelen worden vernietigd. De
kettingreactie kan niet worden gestopt (China syndroom), de temperatuur blijft stijgen tot de kern
smelt, alle radioactiviteit komt in het water terecht. Het water blijft lekken en lopen. De
verspreiding van de radioactiviteit is niet meer te stoppen.
Figuur 57: Een Uranium kernreactor is water gekoeld
Een Thorium- Uranium reactor wordt gekoeld door Thorium zout
Figuur 58 toont de technologie bij een Thorium- Uranium- kernreactor. Het is de LFTR reactor. De
afkorting van “Liquid Fluoride Thorium Reactor”. Uitgesproken als “lifter”. De reactor bevat
aanvankelijk staven met ThO2 . De concentratie van
233
92
232
90
Th is nagenoeg 100%. Niets staat de
vorming van het splijtbare U in de weg (zie Figuur 52). De splijting van 233
92 U zorgt voor veel
energie en warmte. De reactor wordt afgekoeld door een vloeibaar deken van Fluoride zouten. Het
deken bevat ook€een koolstoflaag die de snelle
€ neutronen vertraagt tot ze de gewenste snelheid
hebben. Het deken
€ dient als koelmiddel en als nieuwe brandstof voor
€ de LFTR. De warmte en
energie die het deken krijgt van de splijtingsreacties in de reactor dienen om de turbines aan te
drijven die het elektriciteitsnet voeden. Bij een ongeluk wordt de reactor niet verder gevoed met
splijtbaar materiaal en valt de kettingreactie stil. Het reeds aangemaakte radioactieve materiaal dat
180
in het deken zit wordt verzameld in een kuip waar de vloeistof met zouten, koolstof en radioactief
materiaal stolt. Het radioactief materiaal kan dan gemakkelijk worden verwijderd uit het mengsel.
Iets wat onmogelijk te doen is als het radioactief materiaal rondzwemt in het water, zoals in een
Uranium reactor met waterkoeling.
Figuur 58: Een Thorium kernreactor is een LFTR die afgekoeld wordt door een deken met
vloeibare Thorium zouten
Kernenergie in combinatie met hernieuwbare energie?
Onderzoek in 123 landen: kerncentrales en hernieuwbare energie gaan niet samen
Bron: https://www.dewereldmorgen.be/artikel/2020/10/09/onderzoek-in-123-landenkerncentrales-en-hernieuwbare-energie-gaan-niet-samen/
(tekst werd een beetje ingekort)
Als landen hun uitstoot ingrijpend, snel en goedkoop willen verlagen, moeten ze kernenergie afbouwen en resoluut
prioriteit geven aan hernieuwbare energiebronnen. Inzetten op beide is inefficiënt, blijkt uit de analyse van de
energieproductie in meer dan honderd landen. (initieel verschenen in Nature Energy, Benjamin Sovacool)
De University of Sussex analyseerde de energieproductie en uitstoot van 123 landen in de
voorbije 25 jaar. Daaruit blijkt dat landen met grootschalige kernenergie geen significante
vermindering van de uitstoot halen, en dat nucleaire programma’s in armere landen zelfs de
uitstoot kunnen doen toenemen.
Uit de studie, verschenen in Nature Energy, blijkt ook dat investeren in zowel kernenergie als
hernieuwbare bronnen tot een moeilijk huwelijk leidt: de twee strategieën gaan niet echt samen.
Zo zijn beide alternatieven gebaat bij een heel ander stroomnet: kernenergie vraagt een
181
gecentraliseerd net om de stroom vanuit één locatie te verdelen, en zo’n net is veel minder
geschikt voor de gefragmenteerde stroomproductie door hernieuwbare energiebronnen. De twee
strategieën hebben ook heel andere financieringsmechanismen en wetgevend kader nodig. (noot
van Rahier: kernenergie kan je ook niet snel in-of uitschakelen als de HEN plots veel of weinig
levert.)
De resultaten tonen duidelijk aan dat kernenergie de minst efficiënte is van de twee
strategieën om de uitstoot te beperken”, zegt Benjamin Sovacool, hoogleraar Energiebeleid
aan de University of Sussex. “En de neiging van kernenergie om moeilijk samen te gaan met
hernieuwbare alternatieven doet vragen rijzen over de wenselijkheid om investeringen in
kenenergie voorrang te geven op hernieuwbare bronnen.
Kortom: landen die grootschalige investeringen plannen in nieuwe kerncentrales, riskeren de
grotere klimaatvoordelen te missen die investeringen in hernieuwbare energie zouden
opleveren. “Dit onderzoek toont dat ijveren voor nucleaire investeringen in een ‘doe alles’aanpak irrationeel is”, zegt Andy Stirling, hoogleraar Wetenschap en Technologie aan de
University of Sussex. “Onze resultaten tonen aan dat investeringen in kernenergie niet alleen
minder efficiënt zijn wat betreft de strijd tegen de klimaatverandering, maar ook dat de
spanningen tussen de twee strategieën de efficiëntie van klimaatactie verder kunnen eroderen.”
Conclusies:
Figuur 59 geeft een samenvatting van de vele voordelen van een Thorium kerncentrale boven een
Uranium centrale. We maken de vergelijking aan de hand van een kerncentrale die 1 GW aan
vermogen levert. Dus 1 miljard Watt.
1. Uranium wort gewonnen uit mijnen. De concentratie schommelt nogal, maar de hoogste
concentratie is 18% U3O8 terwijl op vele plaatsen de concentratie minder 0,1% is. Dat wil
zeggen dat per ton Uranium die gewonnen wordt al 5 tot 1000 ton afval geproduceerd wordt
bij ontginning. De Uranium reactor heeft voor 1 GW een voorraad van 250 Ton Uranium
nodig. Slechts 0.7% hiervan (1.75 Ton) is het nuttige
komen met de noodzakelijke 3% aan
235
92
235
92
U . Om tot een voorraad Uranium te
U scheidt men de 250 Ton in twee delen. Een vat
235
van 35 Ton met 1.15 Ton aan 235
92 U en een onbruikbare 215 Ton met amper 0.6 Ton 92 U :
€
nog geen 0.3% van de totale hoeveelheid Uranium.
Dit eerste nadeel is een gewoon gevolg
235
€ weinig voorkomend isotoop van Uranium is. De Uranium
van het feit dat 92 U een uiterst
reactor maakt dus 35€Ton afval. Vijf zesde hiervan zijn de brokstukken die€bij de splijting
van 236
92 U worden gevormd en één zesde aan Actiniden en transuranen. Dit afval wordt heel
gedeeltelijk
opnieuw gebruikt in de reactor, of geleverd aan instellingen en ziekenhuizen die
€
laag radioactief materiaal gebruiken voor hun onderzoek voor therapeutische doeleinden. De
€
182
overgrote meerderheid van 35 Ton afval is echter hoog radioactief met halveringstijden van
tot miljoenen jaren.
2. De Thorium reactor heeft voor dezelfde productie van 1GW slechts 1 Ton Thorium nodig,
bestaande uit 100% nuttig
tussen 20 en 2,5%.
232
90
Th . De concentraties van Th in de interessante mijnen liggen
232
90
Th wordt in de LFTR opgewerkt tot splijtbaar
233
92
233
92
U . Dit levert 1 Ton
aan afval op. 92% hiervan zijn de brokstukken die bij de splijting van U worden gevormd
€ die volledig worden gebruikt in het vervolg van de werking van de
en 8% zijn Actiniden
reactor. De€brokstukken worden verkocht of gebruikt in de €
geneeskunde. Slechts 17% moet
als radioactief afval worden behandeld. Met vervaltijden tot
€ 300 jaar. Voorwaar een pak
korter dan miljoenen jaren maar toch een groot probleem.
De vergelijking tussen de Uranium reactor en de Thorium reactor is zoals tussen een auto die
duidelijk onveilig is en een andere die duidelijk minder onveilig is. Zou de gebruiker dan niet
overwegen om wat vaker te fietsen of te lopen.
Erts
> 1250 t
Figuur 59: Samenvatting van de aanzienlijke voordelen van het gebruik van Thorium boven
dat van Uranium als splijtstof in een kernreactor.
183
Hoe zullen we de kerncentrales uit dienst nemen?
Bron: https://www.eoswetenschap.eu/natuurwetenschappen/zo-sloop-je-eenkerncentrale?utm_source=ActiveCampaign&utm_medium=Mail&utm_campaign=eos_73?acid=7c45b108
47f7d57c188dedc5f28e2088#&gid=1&pid=5
Het is 2045. De koeltorens van de kerncentrale van Doel zijn niet langer tekenend voor het
beeld van de Antwerpse haven. De centrale is tot de laatste steen afgebroken. De site heeft als
zogenoemd ‘green field’ inmiddels een andere bestemming gekregen.
Of die effectief groen zal zijn, en je een balletje kunt trappen of picknicken waar ooit atomen
aan flarden werden geschoten, is twijfelachtig. ‘We bekijken met de lokale autoriteiten of we
de site een bestemming kunnen geven die een rol kan spelen in de economische en sociale
ontwikkeling van de regio’, klinkt het bij Engie Electrabel.
‘Het grootste project dat we ooit uitvoerden’, noemt de uitbater de ontmanteling van ons
nucleair park. Op de bouw van de kerncentrales na dan. In het fonds dat de ontmantelingskost
moet dekken zit momenteel 5,7 miljard euro. Voor de opslag van de verbruikte splijtstof is 7,4
miljard voorzien.
De kerncentrale van Doel 3 alleen is al goed voor zo’n 360.000 ton materiaal. Volgens de
berekeningen van Electrabel zou 1 procent daarvan als radioactief afval eindigen. Het
ontmantelingsproject start op 1 oktober 2022 met de stillegging van de Doel 3-reactor. Nadien
komt Tihange 2 aan de beurt, op 1 februari 2023. Wordt er niet geraakt aan de wet op de
kernuitstap, dan volgen de resterende reactors in 2025. In dat geval verwacht Electrabel de
hele klus te hebben geklaard tegen 2045.
Onmiddellijke ontmanteling
Volgens de World Nuclear Association (WNA) zijn wereldwijd al meer dan 180 commerciële en
experimentele kernreactors uit dienst genomen. ‘Ongeveer twintig daarvan hebben het
volledige ontmantelingstraject doorlopen’, weet Patrick O’Sullivan, expert ontmanteling bij het
Internationaal Atoomagentschap.
Er zijn twee opties. Ofwel begin je meteen met de ontmanteling, ofwel volgt op de stillegging
van de reactor eerst een periode van zogenoemde ‘veilige insluiting’. In dat geval start de
ontmanteling pas na veertig à zestig jaar, of zelfs langer. Dat is onder meer het geval voor de
in 1997 stilgelegde Nederlandse kerncentrale in Dodewaard.
‘Veilige insluiting genoot vooral in de Verenigde Staten een tijdje de voorkeur, om financiële
redenen. Tegenwoordig komen experts daarvan terug’, aldus O’Sullivan. ‘Het wordt ook bij
gasgekoelde reactors vaak gedaan, omdat die een grote hoeveelheid grafiet bevatten waar nog
geen goede oplossing voor gevonden is.’ In een zeldzaam derde geval wordt een kernreactor
niet ontmanteld maar voor onbepaalde duur bedolven onder een dikke laag beton. Die
strategie – ‘entombment’ – is onder meer toegepast op de Tsjernobyl-reactor en enkele
kleinere Amerikaanse reactors.
Engie Electrabel kiest zoals de meeste Europese uitbaters voor de onmiddellijke ontmanteling.
‘Uitgestelde ontmanteling heeft naast enkele voordelen, ook grote nadelen’, zegt Arnaud Du
Bois, bij Tractebel mee verantwoordelijk voor de ontmanteling van het nucleaire park. ‘Het
grootste voordeel is dat de radioactiviteit mettertijd op natuurlijke wijze afneemt, waardoor je
in een veiligere omgeving kunt werken.’
184
Neutronen uit de reactor kunnen materialen in en rond de reactor radioactief maken. Stabiele
atomen veranderen door absorptie in onstabiele radionucliden zoals ijzer-55 (55Fe) of kobalt60 (60Co). ‘De halveringstijd van kobalt-60 (de tijd nodig om het stralingsniveau met de helft
te laten afnemen, red.) is ongeveer vijf jaar’, zegt Du Bois. ‘Als je dertig jaar wacht, is de
straling dus al spontaan met een factor 26 afgenomen.’
‘Een van de nadelen van uitgestelde ontmanteling is dat intussen alle expertise van de
werknemers in de centrale verloren gaat’, zegt Du Bois. ‘Na ruim een halve eeuw kom je als
ontmantelaar op onbekend terrein.’
Tijdelijke opslag
Meteen aan de slag dus, al blijft de sloophamer de eerste jaren opgeborgen. Een
ontmantelingsproject begint met het in kaart brengen van de werf. Dat is voor Doel 3 al aan
de gang. ‘Modellen simuleren hoe de installaties in het reactorgebouw worden blootgesteld aan
neutronenstraling die vrijkomt bij de kernsplijting in de reactor’, zegt Du Bois.
‘Die blootstelling kan delen van de installaties radioactief maken. Op strategische plaatsen zijn
al speciale folies aangebracht die neutronen opvangen, om te controleren of die metingen
stroken met de modellen. Ook nemen we stalen van betonoppervlakken in het reactorgebouw
om de chemische samenstelling beter te kennen. Met die combinatie van modellen en
metingen brengen we ruim zestig radionucliden in kaart.’
Nadat de reactor is stilgelegd volgt de zogenoemde stopzettingsfase. ‘Die start met het
verwijderen van de splijtstof, goed voor 99 procent van de radioactiviteit in de centrale’, legt
Kris Peeters uit. Peeters is bij Engie Electrabel Shutdown and Change Manager voor de
kerncentrale van Doel, en moet de stopzetting in goede banen leiden. De splijtstofelementen
gaan van het reactorvat, een stalen kuip van 25 centimeter dik, naar het zogenoemde
deactivatiedok, een waterbad waarin de splijtstof kan afkoelen. Pas na drie jaar koeling kan de
splijtstof – nog steeds onder water – in containers worden geladen, een operatie die naar
schatting twee jaar in beslag neemt. Dat gebeurt volgens een uitgekiend ladingsplan. ‘Doel is
te vermijden dat de straling en temperatuur in de container te hoog oplopen’, zegt Peeters.
‘We combineren oude en recenter ontladen splijtstofelementen om een optimale schikking te
krijgen.’
Een container is 6 meter hoog, met een diameter van 2,5 meter en een gewicht van ongeveer
100 ton. ‘De containers zijn bestand tegen brand, aardbevingen en vliegtuiginslagen en komen
in een speciaal daarvoor bestemd gebouw te staan’, aldus Peeters. Natuurlijke ventilatie voert
er de warmte af die de splijtstof nog steeds produceert. Van daaruit kunnen ze later naar een
heropwerkingsfabriek of geologische berging worden getransporteerd.
Robots onder water
De splijtstof in de reactor warmt water in de zogenoemde primaire kringloop op. ‘Op de
leidingen in dat circuit ontstaat een radioactieve oxidelaag’, zegt Peeters. ‘Met een chemisch
ontsmettingsproces weken we die laag los. Speciale filters vangen de radioactieve deeltjes
op.’
Wanneer de splijtstof verhuisd is naar de tijdelijke opslag, en de circuits rond de reactor
ontsmet zijn, is het tijd voor de zogenoemde ‘rip & ship’-fase, het versnijden en afvoeren van
de reactor. Dat proces start volgens O’Sullivan vaak virtueel. ‘3D-modellen van een centrale
laten tegenwoordig toe om technici met virtual reality voor te bereiden. Ze maken het mogelijk
om bepaalde versnijdingsprocessen eerst digitaal te simuleren.’
185
De ontmanteling begint met het demonteren van enkele inwendige reactoronderdelen, zoals de
houder voor de splijtstofstaven. ‘Dat staal is sterk geactiveerd’, zegt Du Bois. ‘Het geeft een
stralingsdebiet van tientallen Sievert per uur af (ter referentie: de stralingsdosis die je door
kunstmatige bronnen wettelijk mag oplopen is 1 milliSievert per jaar, red.). Daarom moeten
we de onderdelen van de reactor met robots onder water versnijden (omdat water de straling
tegenhoudt, red.) en in containers stoppen.’
Daarna is het de beurt aan de onderdelen van het primaire circuit, zoals de stoomgeneratoren,
het drukregelvat en de leidingen. ‘Het versnijden gebeurt met zagen uit wolfraam of diamant,
of met diamantdraad voor de grote stukken’, zegt Du Bois. ‘Dat hoeft in deze fase niet meer
onder water, maar soms wel nog van een afstand.’ Vervolgens wordt ook het reactorvat zelf in
stukken gesneden en in containers gestopt.
Rond de reactor zit een dikke betonlaag die straling moet tegenhouden. ‘De buitenkant van het
beton kan zoals gewoon bouwafval worden verwerkt, maar de binnenkant is geactiveerd en
moet na versnijden in speciale containers worden afgevoerd’, zegt Du Bois.
‘Nadat het betonschild rond de reactor is gesloopt, worden de overblijvende betonstructuren in
het reactorgebouw gecontroleerd en indien nodig gedecontamineerd door er de radioactieve
laag af te schrapen. Wat dan nog rest, is vrij van radioactiviteit en kan gewoon worden
gesloopt.’
Nog geen definitieve berging
Het radioactieve materiaal en bouwafval gaat voor verwerking en opslag naar Belgoproces in
Dessel, dochteronderneming van Niras, de overheidsinstelling die het beheer van ons nucleair
afval organiseert. ‘Voor het grootste deel gaat het om laag- of middelactief en kortlevend afval
dat in aanmerking komt voor oppervlakteberging’, zegt Sigrid Eeckhout (Niras).
Dat zogeheten Categorie A-afval zal worden geborgen in betonnen kisten. Wanneer ons
volledige nucleaire park is ontmanteld, zullen er in Dessel ongeveer 26.000 stuks staan, voor
enkele honderden jaren. Niras hoopt midden 2022 met de constructie van de
bergingsinstallatie te kunnen beginnen. Een fabriek om de betonnen kisten te vervaardigen is
momenteel in aanbouw.
‘Een klein deel van het afval, ongeveer 700 à 800 kubieke meter, valt onder categorie B: het
laag- of middelactief langlevend afval’, zegt Eeckhout. ‘Het gaat onder meer om de onderdelen
van de reactorkuip. Enkel de splijtstof zelf valt onder categorie C, het hoogactief kort- of
langlevend afval. In afwachting van een politieke beslissing over de geologische berging wordt
ook het Ben C-afval voorlopig bovengronds opgeslagen.’ (Figuur 60)
Figuur 60 Na de ontmanteling van
alle centrales zullen in Dessel zo’n
26.000 betonnen kisten met laagof middelactief kortlevend afval
staan.
186
Het volume aan afval wordt zo klein mogelijk gehouden. ‘Wat brandbaar is wordt verbrand, en
de as wordt samengedrukt. Ook motoren en andere machineonderdelen worden met een pers
van 2.000 ton zoveel mogelijk samengeperst. Het gecompacteerde afval wordt in stalen vaten
van doorgaans 400 liter in de betonnen kisten opgeborgen. Materialen die niet compacteerbaar
zijn – denk daarbij aan geactiveerd beton en staal – kan zo in de monolieten worden
opgeborgen.’
De splijtstof blijft op de site van de kerncentrale tot er een politieke beslissing over de
geologische berging is genomen. De opslagloodsen zullen er ook na 2045 nog een tijd blijven
staan. ‘De gebouwen krijgen een vergunning voor tachtig jaar’, zegt Anne-Sophie Hugé (Engie
Electrabel). ‘We gaan ervan uit dat tegen dan een andere locatie beschikbaar zal zijn voor de
definitieve berging van de verbruikte splijtstof.’
Met dank aan Luc Noynaert (SCK CEN).
187
Hoofdstuk III.6. Circulaire economie
Bij een circulaire economie worden de materialen in een kringloop gebracht, zodat er zo
weinig mogelijk materiaal verloren gaat en dus ook zo weinig mogelijk nieuw materiaal aan de
natuur moet onttrokken worden. Circulaire economie is vergelijkbaar met natuurlijke
ecosystemen waarbij het afval ( dode planten en dieren) hulpmiddelen en voedsel zijn, zodat
niets verloren gaat. ‘Niets’ is natuurlijk niet helemaal correct. Fossiele brandstoffen zijn daar
een goed voorbeeld van omdat ze ontstaan zijn uit resten van vnl. Planten die miljoenen jaren
aan het ecosysteem onttrokken werden. Ook sedimentaire gesteenten zoals kalkrotsen zijn
deels opgbouwd uit resten van schelpdieren, dus ook die materialen werden miljoenen jaren
aan het exosysteem onttrokken. Anderzijds kunnen bijvoorbeeld planten mineralen onttrekken
aan de bodem, of stikstof uit de lucht en zo ‘nieuw’ materiaal in de ecologische kringloop
brengen. De hoeveelheden ‘nieuw’ materiaal of ‘opgeborgen’ materiaal zijn echter klein tov de
massa in de kringloop. In onze maatschappij is die hoeveelheid nieuw materiaal echter zeer
groot. Bij een economische groei van 3 % hebben we in de komende 30 jaar meer materiaal
nodig dan we de afgelopen 300 jaar gebruikt hebben. Dit is dus niet duurzaam.
Er zijn intussen al veel voorbeelden van een begin van circulaire economie. Jeansbroeken van
het merk ‘HNST = HONEST’ zijn grotendeels gemaakt van gerecycleerde jeans. Prof. Rahier
heeft een project lopen (2018-2022) om beton 100% circulair te maken (van beton naar
hoogwaardig beton) zonder de kwaliteit van het beton te verminderen. We zien ook nieuwe
bedrijfsmodellen ontstaan. RICOH least printers ipv ze te verkopen. De klant betaalt voor het
product waar hij in geïnteresseerd is nl de geprinte pagina ipv de printer. Als het toestel stuk
gaat komt de producent het herstellen of vervangen. De klant krijgt ook een bericht als de
toner bijna op is zodat er tijdig bijbesteld wordt.
Hieronder een stukje uit ‘EOS’ met nog meer uitleg. Ook in de presentatie vinden jullie nog
meer voorbeelden.
Overgenomen van EOS, https://www.eoswetenschap.eu/natuur-milieu/circulaire-economiesysteemverandering-vs-klimaatverandering (19/2/2020)
Aanpassingen zijn nodig om klimaatverandering tegen te gaan, maar individuele acties, hoewel
bewonderenswaardig, zijn niet genoeg.
“System Change not Climate Change!”
Eén van de vele slagzinnen die bij de vele klimaatprotesten wereldwijd rondgeroepen werd. En
met goede reden. Ons economisch systeem dwingt ons om meer en meer te consumeren
terwijl de aarde slechts beperkte hulpbronnen kan leveren. Welke veranderingen in het
systeem zijn nodig om hier verandering in te brengen? En zijn we al op weg? Volgens
Nobelprijswinnaar Joseph Stiglitz drijft onze drang naar geld in onze competitieve, noncirculaire, hulpbron uitputtende economie de aarde steeds meer naar de rand. Dat is niet
alleen zijn geloof.
“Wij zijn de eerste generatie die het effect van klimaatverandering voelt en de laatste generatie die
er iets aan kan doen.” Barack Obama, 2015, CoP 21 van de Verenigde Naties
Iedereen die systeemverandering wil voortbrengen loopt in onze Westerse samenleving tegen
een groot probleem aan: onze economie. Wij leven in een kapitalistische
consumptiemaatschappij. Alles wat geen geld oplevert wordt niet geaccepteerd. Maar de
wortel van het probleem ligt dieper dan winst draaien. Veel mensen willen duidelijk niet de
188
veranderingen maken die nodig zijn om klimaatverandering effectief tegen te gaan. Waarom
niet? Afgezien van de klimaatpsychologie (hier1 meer over te lezen), moeten we steeds maar
meer dingen kopen. Iedereen is zich waarschijnlijk bewust van hoe wij als consumenten op de
één of andere manier constant gemanipuleerd worden. Niet alleen door reclame die inspeelt op
ons onderbewuste, maar iPhones zijn bijvoorbeeld min of meer ontworpen om na
twee jaar kapot te gaan zodat we nieuwe gsm's moeten blijven kopen. Dat is omdat de
economie is gebouwd op een principe dat zo fundamenteel is, dat het als vanzelfsprekend
beschouwd wordt.
Het antwoord op elk probleem
Groei.
Permanente groei van de economie, gemeten door Bruto Nationaal Product (BNP), oftewel de
totale kosten van goederen verkocht in een land over de tijdsduur van een jaar. “Bruto
Nationaal Product (...) werd al snel het hoofddoel van beleidsvorming. Tot op zo’n hoogte dat
vandaag de dag, zelfs in de rijkste landen, regeringen nog denken de oplossing voor al hun
economische problemen meer groei is." Katherine Raworth, 2018 (TED talks Vancouver, BC)
Aan de basis van ons economisch systeem ligt het geloof dat permanente groei nodig is voor
een hoger doel dan groei zelf, zoals nationale waardigheid of een beter leven voor onze
kinderen. Maar men is het langzamerhand eens dat door de effecten van consumentisme onze
kinderen waarschijnlijk geen beter leven gaan krijgen.
Donald Trump beloofde 3% groei van de VS economie per jaar. Dat betekent een verdubbeling
van de economie elke 24 jaar. Nu al verbruiken we in België gemiddeld 6.3 keer zo veel
hulpbronnen als wat de aarde per persoon kan leveren. De economische groei eist dat we
meer en meer blijven kopen, in zo’n hoge mate zelfs dat de hoeveelheid producten die over 24
jaar gekocht worden samen een prijs hebben die twee keer zo hoog is als nu. En dan zouden
we aan de groei vast moeten houden?
Oneindige groei is geen optie op een planeet met beperkte hulpbronnen. Onze
economie neemt van de aarde, maar geeft heel weinig terug. Mensen verschuilen zich achter
recycling en termen als “groene groei”, “inclusieve groei” en “gebalanceerde groei”. Het stelt
ons gerust, sust misschien ons geweten en we gaan verder met ons normale leven, waarin we
al genoeg moeilijkheden hebben. Zeker als we veranderingen maken als geen vlees eten (of
minder), niet (of minder) het vliegtuig nemen, etc.
Maar dat is hooguit het probleem symptomatisch aanpakken. Het is duidelijk niet genoeg. De
productie van plastic afval stijgt nog steeds. De consumptie van fossiele brandstoffen stijgt
nog steeds. Spullen worden nog altijd steeds meer gekocht, terwijl zelfs kledingartikelen een
enorme koolstof imprint hebben5. En economische groei is niet eens nodig voor ons welzijn.
Groei maakt niet gelukkig
“Sinds wanneer is BNP een goede indicator voor het welzijn van de mens?” George Monbiot, 2019
Wetenschappelijke studies wijzen uit dat geld niet of nauwelijks bijdraagt aan gelukkigheid,
zolang men zichzelf en eventueel zijn/haar familie kan ondersteunen. In onze kapitalistische
maatschappij is rang van inkomen zelfs belangrijker dan de grootte van het inkomen; je
salaris maakt je gelukkig als je meer verdient dan anderen om je heen.
189
In Bhutan heeft men het BNP zelfs volledig laten vallen. Daar heet de landelijke indicator van
welzijn Gross National Happiness. Het idee heeft veel aandacht getrokken vanuit de rest van
de wereld en schijnt uitstekend te zijn om een balans te vinden tussen mens en natuur. Het is
geen toeval dat Bhutan het enige land ter wereld dat een “koolstofput” in plaats van een
koolstofbron. Tevens heeft Bhutan ook opzettelijk al haar bosgebieden met elkaar verbonden
d.m.v. ecologische “corridors”. Maar dat lijkt in onze westerse maatschappij nog een beetje
veraf. Welke aanpassingen kunnen wij snel maken in onze maatschappij om de aarde meer in
acht te nemen.
Circulaire economie
De eerdergenoemde Joseph Stiglitz is ook geen voorstander van economische groei volledig te
laten vallen. Zelfs de eerdergenoemde Katherine Raworth geeft geen concreet plan om de
economie niet groei-centrisch te maken. Misschien is het ook niet nodig met de “circulaire
economie”. Dit is een (vooralsnog theoretisch) economisch systeem waarin alle afval wordt
hergebruikt. Hulpbronnen zijn dus onuitputtelijk en worden constant vernieuwd. We zouden
leven in evenwicht met de aarde. In de moderne wereld lijkt dat echter nog ver weg... maar
we zien vooruitgang.
“Vorige maand hebben 44 van de grootste EU investeerders, die samen een waarde van 6 triljoen
euro vertegenwoordigen, een oproep gedaan op de Europese Unie om klimaatneutraliteit wettelijk
te verplichten." Ursula von der Leyen, presidente van de Europese Unie, Davos, 2020
De Europese Unie wil groei bevorderen die geen hulpbronnen wegneemt, maar meer aan de
planeet terug geeft.
Er zijn een groot aantal interessante initiatieven opgenomen in de plannen van de EU. Enkele
daarvan zijn:
•
•
•
•
Verbod op de 10 meest voorkomende “single use” plastics. Tegen 2025 moet 90% van alle
plastic gerecycled kunnen worden.
Fundering van recyclegerichte technologieën.
Instellen van regulaties die het veel makkelijker maken om kunstmest gemaakt uit
hergebruikte landbouwstoffen op de markt te brengen.
Instellen van metrieken voor duurzaam gedrag van bedrijven. Daarbij moeten voor
biodiversiteit belangrijke gebieden en criteria omtrent een “groene” leveringsketen in acht
genomen worden.
Voorbeelden in België
Veel van de bovengenoemde maatregelen zijn opgenomen in Vlaanderen. 153 bedrijven in
Vlaanderen hebben tussen 2015 en 2017 hun leveringsketen circulair gemaakt11.
Bijvoorbeeld, in de luchthaven van Oostende worden oude vliegtuigen gerecycled, in plaats
van ze naar kerkhoven in uithoeken van de wereld te sturen 12 .13 In Brussel wordt er ook
uitgeleefd wat de Europese Unie preekt. 93% van alle contracten groter dan €60000 in Brussel
voldeden aan stricte groene regels in hun leveringsketen.14
Deze vooruitgang vraagt om veel onderzoek en innovaties. Circulair Vlaanderen heeft een
fonds dat uitgereikt wordt aan innovaties omtrent duurzaamheid in de productieketen van
bedrijven.15 Onlangs goedgekeurde initiatieven focussen op bijvoorbeeld op circulaire
190
bouwproducten, circulair linnen en printers.16 Dus ook op intergouvernementeel niveau wordt
de noodzaak tot systeemverandering in ieder geval ingezien. Dat is hoog tijd, want volgens de
wetenschap is dit het laatste decennium waarin we de potentieel catastrofale gevolgen van
klimaatverandering kunnen tegengaan. Er is nog een lange weg te gaan, maar elke reis begint
met een enkele stap. Misschien zetten de aanpassingen die we vandaag maken een trend voor
morgen.
191