nieuws

Klimaatakkoord biedt economische kansen

Een duurzame toekomst kan niet zonder vergaande innovatie • 16 jul 2018

De doelstellingen uit de Klimaatwet en het klimaatakkoord vormen een ambitieus doel. Nederland is op een missie om te komen tot een vrijwel klimaat neutrale economie in 2050. Met het klimaatakkoord zijn de grote lijnen uitgezet maar de invulling moet nog plaats vinden. Deze complexe transitie vraagt naast technologische innovatie ook om fundamentele maatschappelijke verandering met verstrekkende gevolgen. De noodzakelijke vergaande reductie van broeikasgassen maakt dat de energiehuishouding vanuit een integrale benadering beschouwd moet worden. Niet alleen vanwege de inpassing van duurzaam aanbod en elektrificatie van het eindverbruik maar ook door het sluiten van kringlopen (circulaire economie). Als één van de deelnemers aan het klimaatakkoord helpt TNO én de overheid om dit maatschappelijk vraagstuk op te lossen én het bedrijfsleven om duurzame processen, producten en diensten te ontwikkelen die bijdragen aan het halen van de doelen uit het klimaatakkoord.

Lees de artikelen in TNOTIME over de activiteiten van TNO voor de doelstellingen van het Klimaatakkoord

Lezen

Deze doelstellingen zijn alleen kosteneffectief te realiseren door versterkt te zetten op innovatie. Dit vraagt om een substantiële versterking van het onderzoek dat door onderzoeksinstellingen met en voor het bedrijfsleven wordt uitgevoerd. Een combinatie van een scala aan technologische en maatschappelijke vernieuwingen moet leiden tot een duurzame Nederlandse economie. Innovatie naar aanleiding van het klimaatakkoord biedt het Nederlands bedrijfsleven de kans om voorop te lopen en innovatieve nieuwe producten te exporteren. TNO werkt over de volle breedte aan deze innovatieve uitdagingen.

Duurzame elektriciteit

Door de elektrificatie van de energievraag bij industrie, de gebouwde omgeving, transport en landbouw zal de vraag naar CO2 vrije elektriciteit sterk stijgen. In Nederland worden op zee de eerste windparken aangelegd zonder overheidssubsidie. De kosten voor duurzaam opgewekt elektriciteit kunnen en moeten echter nog sterk dalen om kosten van de elektrificatie van de energievraag te compenseren.

Een voorbeeld hiervan betreft het veel verder verlagen van de kosten van zonnestroom, onder andere door het rendement van de zonnecellen verder op te voeren en de productiekosten te reduceren. De potentie hiervan is enorm: we verwachten voor beide een factor twee. Daarnaast werken we aan een hogere energieopbrengst en een verlenging van de levensduur van zonnepanelen. Hiervoor zijn fundamenteel nieuwe concepten nodig.

Naast de zon biedt windenergie enorme kansen voor Nederland. Er wordt continu onderzoek uitgevoerd om met betere materialen en betere technieken grotere en krachtigere windturbines te bouwen (meer dan 13 MW op zee) waarmee steeds goedkoper windenergie kan worden opgewekt. Ook moet de inpasbaarheid van wind op zee worden vergroot. We moeten niet alleen voldoende elektriciteit opwekken, maar ook op het goede moment. Naast opslag van elektriciteit dient bijvoorbeeld ook gekeken te worden naar turbines die bij lagere windsnelheden elektriciteit kunnen produceren als ook de beschikbaarheid van voldoende emissievrij regelbaar vermogen.

Tenslotte zien wij mogelijkheden om de Noordzee als energieprovincie van Nederland in te zetten door slim hergebruik van bestaande gas infrastructuur. Bijvoorbeeld om offshore wind energie in de vorm van waterstof naar land te transporteren, of aan land energie te transporteren door middel van groen gas of waterstof in de bestaande gas infrastructuur.

Gebouwde omgeving

In de bouw zien wij kansen voor slimme, goedkope en aantrekkelijke renovatieconcepten. Deze moeten het voor bewoners aantrekkelijker maken om hun huis energieproducerend te maken. Een combinatie van geothermie, warmtepompen, restwarmte, warmte-opslag, groen gas en intelligente warmtenetten biedt mogelijkheden om aardgas te vervangen als warmtebron voor huishoudens en bedrijven. De productie van duurzame aardwarmte in ons land kan groeien van 3 petajoule (PJ) nu naar 50 PJ per jaar in 2030 en zelfs 200 PJ in 2050. Om dit te bereiken werken wij aan een nieuwe aanpak die de ontwikkeling van geothermie versnelt. Daarin staat een hogere productie en lagere risico’s van geothermieprojecten centraal. Daarnaast zijn andere oplossingen nodig zoals 100% duurzame ‘all-electric’ woningen of ‘groen gas’ en hybride warmtevoorziening waarbij duurzame elektriciteit wordt gecombineerd met warmtebronnen. Maar er zijn ook andere bronnen nodig, zoals restwarmte van industrie en datacenters, en aquathermie en zonnewarmte. Dat vergt een nieuwe generatie warmtenetten.

Industrie

De industrie heeft te maken met een zeer complexe opgave in de transitie naar een CO2 neutrale sector. In 2050 zullen grondstoffen volledig worden hergebruikt, wordt geen afval meer geproduceerd en verbrand en is alle gebruikte energie duurzaam opgewekt. Waardeketens zullen hierdoor fundamenteel veranderen. Uitdagingen zitten in een sterke integratie in bestaande waardeketens en infrastructuur omdat deze nog veel waarde hebben, de grote afhankelijkheid van grondstof- en energiestromen wereldwijd en het internationale concurrentieveld waar de sector mee te maken heeft. TNO werkt parallel aan oplossingsrichtingen voor de korte en lange termijn. Belangrijke onderwerpen daarbij zijn warmte-integratie, elektrificatie, CCS, circulaire inzet van grondstoffen en duurzame chemie.

Elektrificatie, waterstof en CCUS

Op het gebied van elektrificatie en groene waterstof werken we aan nieuwe technologieën die het sterk fluctuerende aanbod van hernieuwbare elektriciteit kunnen laten aansluiten bij industriële productie. Hier kan gedacht worden aan baanbrekende technologieën zoal grote schaal elektrolyse (Power-2-Hydrogen) alsook elektrische productie van brandstoffen (Power-2-Fuels), warmte (Power-2-Heat) en chemische bouwstenen (Power-2-Chemicals). Tegelijk is afvangen en opslaan van CO2 (CCS) op korte termijn een enabler voor het behalen van de doelstellingen: met CCS wordt al voor 2030 significante CO2-reductie bereikt van 5 tot 10 Mton per jaar en de ontwikkeling van een markt voor waterstof gestimuleerd. Op middellange termijn kan met CCS in de biomassa en afval waardeketens een negatieve emissie worden bereiken.

Circulaire economie en duurzame chemie

TNO heeft berekend dat ongeveer een kwart van de CO2-reductie doelstelling realiseerbaar is door de transitie naar duurzame circulaire ketens. Dit zijn ketens, waarin grondstoffen volledig worden hergebruikt, geen afval wordt geproduceerd en verbrand en alle gebruikte energie duurzaam is opgewekt. Deze geprognotiseerde CO2 reductie is substantieel hoger dan de waarde waar vanuit wordt gegaan in de huidige hoofdlijnen van het klimaatakkoord. Wij werken samen met het bedrijfsleven en overheden aan het ontwerp van deze nieuwe ketens, zowel op het gebied van nieuwe technologische oplossingen als het effect op maatschappij, economie en milieu. We werken aan innovatieve processen voor bijv. chemische kunststofrecycling en hergebruik van bouwmateriaal. Daarnaast werken we aan veelbelovende technieken voor de productie van aromaten uit bijvoorbeeld huis-, tuin- en keukenafval, alsook voor de omzetting van afgevangen CO2 naar synthetische brandstoffen en materialen. Door deze en toekomstige circulaire innovaties wordt de hoeveelheid afval dat verbrand wordt, en de daarmee samenhangende CO2-uitstoot, aanzienlijk gereduceerd en wordt de beschikbaarheid van grondstoffen veilig gesteld.

Transport

Elektrische voertuigen zijn een belangrijke pijler van een duurzaam mobiliteitssysteem, maar niet dé oplossing voor alle vormen van personen- en goederenvervoer. Om snel reducties te realiseren op weg naar de 2050 doelstelling zijn meer maatregelen nodig. Naast oplossingen in de sfeer van aandrijflijnefficiency en duurzame energiedragers, die kilometers verduurzamen, gaat het ook om oplossingen die kilometers reduceren. We werken daarom niet alleen aan slimme en betaalbare elektrische, hybride en waterstofaandrijvingen voor o.a. vrachtwagens, bussen en binnenvaart, en aan schone en efficiënte verbrandingsmotoren voor toepassing van biobrandstoffen en duurzame power-to-fuel, maar ook aan slimme verkeers- en mobiliteitsoplossingen en duurzame logistieke concepten. Ook onderzoeken we de interactie tussen duurzame mobiliteit en het energiesysteem, in termen van productie en (infrastructuur voor) distributie, en onderzoeken we de effecten van andere trends in de economie op de mobiliteitsvraag.

Wij zien kansen voor Nederlandse bioraffinage van duurzame alternatieven voor kerosine voor de luchtvaart en stookolie voor de scheepvaart.

Maatschappelijke impact

Deze transitie vraagt naast technologische innovatie ook om fundamentele maatschappelijke verandering. De transitie zal grote impact hebben op de Nederlandse energie-opwekking en import en de daarbij behorende infrastructuur voor elektriciteit, waterstof, CO2 en warmte. Ook zullen de kennisagenda en de arbeidsmarkt substantieel veranderen en vereist deze transitie ander gedrag van consumenten. Dit vraagt om transitie-ondersteunende kennis en instrumenten, waarmee overheden en bedrijven vanuit een systeemperspectief, rekening houdend met duurzaamheid, kosten en andere relevante criteria, optimale keuzes kunnen maken en de effecten ervan te monitoren. Ook zijn er nieuwe business-, organisatie- en verdienmodellen nodig om met ‘duurzaam’ meters te gaan maken.

Blijvende aandacht voor innovatie

Met voldoende aandacht en extra inspanningen voor innovatie zijn de gestelde CO2-reductiedoelen voor 2030/2050 haalbaar. Meer dan 3.000 TNO onderzoekers werken daarvoor samen met innovatieve bedrijven en universiteiten in binnen- en buitenland. Dit resulteert in duurzame technologie en kennis om ook de economische kansen voor Nederland te verzilveren. Investeren in innovatie is daarom hard nodig.

Nieuws

Mediavragen?

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren. Ons privacystatement is aangepast aan de nieuwe privacywetgeving in de EU.