Binnenkort verbruiken we meer energie voor koeling

dan voor verwarming

Bijzonder slecht nieuws voor de opwarming van de aarde

Luc Beernaert        Bron: The Guardian

 Gezien koelte nog steeds voornamelijk wordt opgewekt door het verbranden van fossiele brandstoffen, valt te vrezen dat de emissiedoelstellingen die volgende maand zullen afgesproken tijdens de klimaattop in Parijs een maat voor niets zullen zijn. Overheden en wetenschappers worden immers geconfronteerd met de vreselijke ironie van de klimaatverandering: koeling maakt onze planeet warmer.

 De toenemende vraag naar airconditioning en koelkasten dreigt de planeet nog warmer te maken en ondermijnt onze plannen om emissies in te dijken. Deze potentieel rampzalige ‘cold crunch’ zal ervoor zorgen dat we tegen 2050 meer energie verbruiken voor afkoeling dan voor verwarming. Dat is bijzonder slecht nieuws voor de opwarming van de aarde. Er zijn oplossingen in de maak, maar eerst moeten we ons bewust worden van de gevaren.

Het wereldwijde energieverbruik voor airconditioning alleen zal tegen 2100 naar verwachting 33 keer hoger liggen dan momenteel het geval is. Oorzaak: de inkomens in groeilanden stijgen en de verstedelijking neemt toe.
De Verenigde Staten verbruiken nu al evenveel elektriciteit om gebouwen koel te houden dan het elektriciteitsverbruik van heel Afrika. China en India blijven niet achter.

Fossiele brandstoffen
Gezien koelte nog steeds voornamelijk wordt opgewekt door het verbranden van fossiele brandstoffen, valt te vrezen dat de emissiedoelstellingen die volgende maand zullen afgesproken tijdens de klimaattop in Parijs een maat voor niets worden. Overheden en wetenschappers worden immers geconfronteerd met de vreselijke ironie van de klimaatverandering: koeling maakt onze planeet warmer.

De Assepoester van het energiedebat
“Wanneer we het over energie hebben, denken we meestal in termen van verwarming, verlichting en transport”, stelt professor Toby Peters van de universiteit van Birmingham. “Maar het zal meer en meer rond koeling draaien. De vraag naar koelte is nu al enorm en ze groeit snel. Koude is de Assepoester van het energiedebat. Als we geen andere manier vinden om koude op te wekken, zullen de gevolgen dramatisch zijn”.

Kunstmatige koelte is een recent fenomeen. De eerste airco voor huizen kwam er in 1914, de eerste koelkasten voor gezinnen dateren van 1930. In 1965 had één op drie Britse huizen een koelkast.

Voedsel, medicijnen, staal, internet
Maar in alle stilte is koeling een vast onderdeel geworden van het leven in de 21ste eeuw. We verwachten airconditioning in onze huizen, kantoren en wagens. Ons voedsel wordt gekoeld of bevroren. Medicijnen, onder meer vaccins, moeten gekoeld woren. De staalindustrie, de chemiesector en de producenten van plastics hebben koeling nodig. Zonder koeling zouden datacentra en het hele internet binnen de kortste keren uitvallen.

”Hitte kennen we, en we praten er voortdurend over”, stelt Nick Winser van Energy Systems Catapult, een Brits technologie- en innovatiecentrum inzake energie. “Maar koude is een even belangrijk onderdeel van onze energie-voetafdruk geworden. We moeten warmte en koelte dringend als delen van eenzelfde systeem gaan bekijken”.

"De vraag naar koelte is nu al enorm en ze groeit snel. Koude is de Assepoester van het energiedebat. Als we geen andere manier vinden om koude op te wekken, zullen de gevolgen dramatisch zijn"

Professor Toby Peters

De vraag naar koelte neemt exponentieel toe. Door de opwarming van de planeet en de snel groeiende middenklasse in warme groeilanden in Zuidoost-Azië is vooral de airconditioning in opmars.

China
In het boek ‘Losing Our Cool’ becijfert Stan Cox dat het 15 jaar duurde voor het aantal huizen met airconditioning in de VS van 64 miljoen naar 100 miljoen steeg. Maar in het jaar 2010 alleen al werden in China 50 miljoen airco’s verkocht. Ook het aantal Chinese huizen die zijn uitgerust met een koelkast is pijlsnel gestegen: van 7% in 1995 naar 95% in 2007.

Het probleem
Wat is het probleem, vraagt u zich af? Haast alle koelte wordt geproduceerd door zogenaamde stoomcompressie, een honderd jaar oude technologie die warmte absorbeert en vrijgeeft en bovendien veel elektriciteit verbruikt.

Airconditioning is verantwoordelijk voor 40% van het energieverbruik in Mumbai. Meer dan de helft van het Saoedische elektriciteitsverbruik in de zomer, aangedreven door het verbranden van een miljard vaten olie per jaar, wordt voor airco besteed. Zelfs in Groot-Brittannië wordt bijna 20% van het totale elektriciteitsverbruik toegeschreven aan airco’s en koelkasten.

Aangenomen wordt dat die cijfers snel zullen stijgen. De komende 15 jaar, zo stelt de EU, zal de energie die wordt gebruikt om gebouwen af te koelen met 72% toenemen. De energie die we zullen gebruiken voor verwarming zal daarentegen met 30% zakken. Het internationale panel voor klimaatverandering schat dat de vraag naar airconditioning voor woonhuizen alleen zal toenemen van 300 terawattuur in 2000 tot 4.000 terawattuur in 2050 en 10.000 terawattuur in 2100.

Het energieverbruik van datacentra is tussen 2007 en 2013 verviervoudigd, zo berekende Computer Weekly. De komende 15 jaar zal dat verbruik nog eens verdubbelen. Onderzoek van het Nederlandse milieuagentschap voorspelt dat tegen 2060 de energie die wereldwijd wordt gebruikt voor koeling het energieverbruik voor verwarming zal overstijgen.
Lees verder onder de video

Onderzoek van het Nederlandse milieuagentschap voorspelt dat tegen 2060 de energie die wereldwijd wordt gebruikt voor koeling het energieverbruik voor verwarming zal overstijgen

Koelwagens
Airconditioning en koeling vervuilen twee keer: niet alleen worden ze geproduceerd door fossiele brandstoffen, de gebruikte koelsystemen produceren ook broeikasgassen die tot 4.000 keer schadelijker zijn dan koolstofdioxide. Sommige koelinstallaties zijn ook schadelijker dan andere. Door dieselmotoren aangedreven koelingen op vrachtwagens stoten 30 keer meer schadelijke stoffen uit dan de motor van de vrachtwagen en zes keer meer stikstofoxides.

Dat is belangrijk, want de wereld zal steeds meer nood hebben aan koelwagens. Voorspeld wordt dat de wereldbevolking in 2050 de kaap van de 9 miljard zal bereiken. Koelte zal een steeds grotere rol gaan spelen in de voedselveiligheid. Volgens de Voedsel- en Landbouworganisatie van de VN (FAO) zal tegen 2050 de wereldwijde vraag naar voedsel met 50% toenemen. Maar de FAO stelt ook vast dan een derde van al het voedsel verloren gaat na de oogst. Het halveren van dat weggegooide voedsel zou maar liefst 800 miljoen van de 1 miljard ondervoede mensen ter wereld van eten kunnen voorzien.

Slimme koeling
“Het is opmerkelijk dat 95% van het landbouwonderzoek over optimalisering van oogsten gaat”, stelt professor Peters. Het indijken van het weggooien van voedsel zou prioritair moeten zijn en daarbij is koeling de sleutel. Maar slimme koeling. Als we de oude technologieën blijven gebruiken, stevenen we af op een milieuramp”.

‘Slimme koelte’ bestaat erin dat de vraag ernaar wordt verminderd door bijvoorbeeld gebouwen beter te ontwerpen. De efficiëntie van het koelproces moet ook beter. En de energie die daarbij wordt gebruikt moet zo proper mogelijk zijn.

Koelte opslaan en transporteren
Professor Peters, die meeschreef aan een rapport over koude-economie dat de universiteit van Birmingham overmorgen publiceert, stelt dat we koelte moeten herbedenken. “We hebben wereldwijd koeling nodig. Maar waarom gebruiken we geen hernieuwbare energie, zoals windenergie, om ’s nachts ijs te maken dat we overdag gebruiken? Ook de opslag van koelte wordt belangrijk. We slaan warmte op, waarom doen we dat niet met koelte? We hebben ook nieuwe materialen nodig om koelte te transporteren”.

“Er gaat veel koelte verloren. Neem nu vloeibaar natuurlijk gas of LNG. Dat is gas dat tot -160 graden wordt afgekoeld voor transport. Wanneer het wordt ‘uitgepakt’, wordt al die koude in zee gedumpt. Terwijl iemand wat verderop diesel stookt om koelte op te wekken”.

Weggegooid LNG kan ook gebruikt worden als propere energiebron voor koudetechnologie. Het bedrijf Dearman, waarbij professor Peters betrokken is, test momenteel een uitstootloze motor die koelte produceert en draait op stikstofoxide. Die zou de dieselmotoren kunnen vervangen die momenteel gebruikt worden in koeltrucks.

Het is duidelijk dat we anders moeten gaan nadenken over koeling. Slimme oplossingen voor koeling kunnen immers meer dan wat ook helpen om de klimaatdoelstellingen te halen.

Door dieselmotoren aangedreven koelingen op vrachtwagens stoten 30 keer meer schadelijke stoffen uit dan de motor van de vrachtwagen en zes keer meer stikstofoxides

Hoewel er veel berichten zijn dat koelvloeistoffen uitgefaseerd worden of verboden, is het altijd het goedkoopst om de bestaande koelinstallatie op akkerbouwbedrijven te vervangen als die kapot gaat. Volgens bewaringsspecialist Harrie Versluis van DLV is een installatie aanhouden waar niet meer op afgeschreven hoeft te worden in de meeste gevallen een verstandige keuze. Versluis sprak maandagavond op de bijeenkomst van de Flevolandse Pootaardappelacademie.  

De keuze waar een boer voor komt te staan als hij wel aan vervanging van de koeling toe is, is volgens Versluis een persoonlijke. Die hangt sterk af van welke gewassen de teler heeft en bij aardappelen zelfs van de rassen.

Aanpassen van een installatie voor nieuwe koelmiddelen is ook een optie. Dan is het vervangen van pakkingen volgens Versluis soms genoeg, maar compleet nieuwe installaties zijn energiezuiniger. Daardoor is de methode 'retrofitten' niet per definitie een economisch betere keuze dan nieuwbouw. Telers die een grotere koelcapaciteit nodig hebben van meer dan 80 kiloWatt kunnen volgens Versluis een installatie op propaan of kooldioxide overwegen.

Energie besparen

Versluis denkt dat naast besparingen op energie door een zuiniger installatie voor veel boeren met oudere installaties winst te halen is uit regelmatiger koelen op buitenlucht. Zeker in een najaar met sterk wisselende temperaturen lukt het meestal wel om eens per drie dagen de buitenlucht te gebruiken voor dit proces. Versluis becijfert dat drie dagen ongeveer de termijn is dat condensvorming in de bewaring begint en dus drogen nodig is. Buitenlucht gebruiken in plaats van mechanische koeling is vaker mogelijk dan je denkt, stelt Versluis.