v

 

Waterstof redt ons van de hongerdood

29-7-2023

Landbouw: hoe moeten 22 miljard mensequivalenten worden vervangen?

Door Samuel Furfari.

Het is tegenwoordig in alle verhandelingen over degrowth of welvaartsvermindering gebruikelijk om de landbouw de schuld te geven, zonder volledig te begrijpen wat dit betekent en wat de gevolgen zouden kunnen zijn voor de samenleving als geheel. Met name gaat dit soort argumentatie voorbij aan de nauwe relatie tussen energie en landbouw en aan het feit dat ‘rationeel of niet, zonder energie geen landbouw zal zijn…’. Dit wordt hier op een zeer pedagogische manier uitgelegd, beginnend met een persoonlijke anekdote, vervolgens met eenvoudige diagrammen en de demonstratie van de absurditeit van sommigen die de landbouw van weleer idealiseren. Een tekst oorspronkelijk gepubliceerd in het Franse tijdschrift “Paysans et Société*.

Olijfolie

Mijn ouders waren Calabriërs. In de eerste helft van de 20ste eeuw was mijn vader sinaasappelplukker en verzamelaar van kastanjes en eikels (de laatste twee werden gebruikt om varkens te voeren). Tijdens het oogstseizoen was mijn moeder olijvenplukster. In de vlakte van Gioia Tauro zijn de gigantische olijfbomen van de Sinopolese en Ottobratica [a] variëteiten de hoogste ter wereld, waardoor het onmogelijk is om de olijven van de takken te plukken. Ze wachtten tot de wind ze naar beneden zou halen en toen, bukkend, raapten ze de met aarde bedekte olijven op en borstelden de grond met borstels van twijgen. Het resultaat was een zure olijfolie waar generaties mensen dol op zijn omdat ze nog nooit iets beters hebben geproefd. Dit alles was hard werken in een zelfvoorzienende economie met verwoestende gevolgen voor de gezondheid. Ze werkten om te overleven en leefden slecht. Gelukkig brachten de Groene Revolutie en de mechanisatie daar geleidelijk verandering in.

Tegenwoordig hebben trilmachines de wind vervangen, vallen de olijven in netten in plaats van op de grond en is de olie niet langer zuur. Handarbeid elimineren en opbrengsten en productkwaliteit verbeteren is alleen mogelijk omdat er fossiele brandstoffen bestaan. Zonder hen zou er geen mechanisatie zijn. Elektrische trilmotoren zijn mogelijk, maar op grote of steile terreinen kunnen alleen olie-aangedreven tractoren worden gebruikt.

De groene revolutie

Dankzij het gebruik van overvloedige en goedkope energie hebben de OESO-landen na de Tweede Wereldoorlog een radicale transformatie doorgemaakt in de kwaliteit van leven, inclusief de menselijke gezondheid. De fossiele brandstoffen – te vaak onderschat of gekleineerd – die deze revolutie mogelijk maakten, verhoogden ook de levensverwachting bij de geboorte. Als gevolg hiervan is de bevolking van deze landen aanzienlijk toegenomen. Het was dan ook noodzakelijk dat de voedselvoorziening gelijke tred hield met deze groei.

Afbeelding 1 Stappen die hebben geleid tot de Groene Revolutie.

In het begin van de tweede helft van de 20e eeuw zochten wetenschappers die zich zorgen maakten over het risico van voedseltekorten naar manieren om de productieopbrengsten te verhogen. De Amerikaanse geneticus Norman Borlaug heeft bijvoorbeeld nieuwe variëteiten hybride granen ontwikkeld die de opbrengst per hectare kunnen verhogen en mechanisch oogsten kunnen vergemakkelijken.

Voor zijn bijdrage aan het uitbannen van het risico op hongersnood ontving Borlaug in 1970 de Nobelprijs voor de Vrede. Deze vooruitgang, samen met het gebruik van pesticiden en kunstmest, is over de hele wereld geëxporteerd, met uitzondering van Afrika, dat nog steeds ver achterblijft , mede door slecht bestuur en het gebrek aan overvloedige en goedkope energie.

Dankzij wetenschappelijke methodes (o.a. zaadselectie, inclusief ggo’s) en het gebruik van inputs [b] in de landbouw in de jaren zestig en negentig nam de landbouwproductiviteit zo sterk toe dat hongersnood nu een verre herinnering is.

Voedsel is afhankelijk van energie

Deze groene revolutie zou echter niet mogelijk zijn geweest als het nodig was geweest om het land te blijven bewerken zoals voorheen. Boeren worden in toenemende mate geconfronteerd met een tekort aan arbeidskrachten en lage productkosten op de markt, die vaak een negatieve invloed hebben op de winstgevendheid van de productie. Gemechaniseerd oogsten, waarbij menselijk ingrijpen tot een minimum wordt beperkt, helpt de Europese landbouw in stand te houden.

Zodra de verbrandingsmotor beschikbaar kwam, werd de landbouw gemechaniseerd, juist om zwaar handwerk te vermijden; olie was de basis van deze revolutie. De eerste industriële tractoren werden in 1892 in de Verenigde Staten gebouwd, maar waren niet erg wendbaar omdat ze nog te zwaar waren. In 1917 bouwde Henry Ford de beroemde Fordson, de tractor die leidde tot de wereldwijde mechanisatie van de landbouw. Ford domineerde al snel de markt dankzij de lage productiekosten, die het resultaat waren van Taylorisme en het succes van de Ford T-car. Lamborghini staat bekend om zijn luxe sportwagens, maar dankt zijn succes aan het feit dat het begon met het innoveren van dieselmotoren voor tractoren.

Een simpele rekensom is voldoende om de belachelijkheid te meten van het voorstel om tractoren achterwege te laten, zoals gevraagd door de naïeve ecologen. Volgens de laatste gegevens van de Wereldbank die ik kon vinden, waren er in 2002 wereldwijd 24 miljoen landbouwtrekkers in gebruik. Twintig jaar later is het redelijk om te schatten dat het er nu 30 miljoen zijn. Het vermogen van tractoren varieert van een paar pk (pk) tot 600 pk voor degenen die op gigantische boerderijen worden gebruikt (zoals in de Verenigde Staten). Als we, grotendeels standaard, uitgaan van een gemiddeld vermogen van 100 pk per trekker, komen we uit op meer dan 22 miljard menselijke equivalenten [c]. Het vermogen van ’s werelds tractoren – minstens –  is gelijk aan bijna drie keer de totale wereldbevolking, inclusief ouderen en kinderen.

En dit alles dankzij het gebruik van aardolieproducten! De eliminatie van hard werken – dat wil zeggen spierkracht! – heeft in grote mate bijgedragen aan de verbetering van de gezondheid en levensverwachting van landarbeiders. De vastberadenheid van sommige ecologen om terug te keren naar spierenergie kan alleen worden verklaard door hun Malthusiaanse visie, aangezien het duidelijk is dat het opgeven van koolwaterstofenergie in de landbouw alleen maar kan leiden tot fatale ondervoeding.

Ondanks dit onmiskenbare succes beweren sommige Europese milieuactivisten dat ze boeren vertellen hoe ze hun boerderij moeten runnen. Ze zeggen zelfs tegen Afrikanen dat ze ons niet moeten kopiëren. Ze verzetten zich tegen technologische vooruitgang in de landbouw en gaan zelfs zo ver dat ze het gebruik van tractoren ontmoedigen ten gunste van ‘spierkracht’ -  een ecologisch neologisme voor zwetende dieren die door zweepslagen worden gedreven.

Net zoals multinationals in Afrika zijn bekritiseerd, hebben milieu-ngo’s, kerken, regeringen en VN-agentschappen zich verzet tegen de echte groene revolutie. Het resultaat is helaas dat ‘agro-ecologie’ zich ontwikkelt in Afrika bezuiden de Sahara in plaats van de groene landbouw die ervoor heeft gezorgd dat Europa genoeg te eten heeft.

Zoals zo vaak het geval is, is het resultaat het tegenovergestelde als we denken dat we het juiste doen. In juli 2020 publiceerde het tijdschrift Nature Food een studie getiteld ‘‘Limits of agroecology to overcome low crop yields in sub-Saharan Africa”, waarin op basis van 933 waarnemingen in 16 landen werd geconcludeerd dat

‘hoewel agro-ecologie voordelen kan opleveren op het gebied van bodem behoud, stelt het Afrikaanse kleine boeren niet in staat om de lage gewasproductiviteit en de voedselonzekerheid op korte termijn te boven te komen’.

Goede doelen hebben een grote verantwoordelijkheid. In feite zal agro-ecologie voedseltekorten niet elimineren. Hadden we een studie nodig om dit te bewijzen? Waarom hebben we de agro-ecologie in Europa en de Verenigde Staten verlaten? Om de oliemaatschappijen een plezier te doen door diesel van hen te kopen? Er is geen vergelijking tussen gemechaniseerde en bemeste landbouw en de kleine opbrengststijgingen van nieuwe technologieën die worden gepromoot door de constellatie van milieu- en zogenaamd humanitaire ngo’s met geld van de Europese belastingbetaler.

Waterstof redt ons van de hongerdood

Sinds 2020 leeft de EU in een droom van waterstofenergie. Om de CO₂-uitstoot te beperken, heeft de Europese Commissie hoge financiële prioriteit gegeven aan de productie van waterstof voor verbranding. Maar waterstof wordt industrieel en massaal geproduceerd (130 miljoen ton per jaar) omdat het de belangrijkste molecule is van de industriële chemie, een molecule die een ander facet van de landbouwrevolutie mogelijk heeft gemaakt.

Deze vooruitgang zou echter niet mogelijk zijn geweest zonder de tussenkomst van meer dan 150 jaar chemie in de landbouw. Planten hebben drie hoofdelementen nodig om zich volledig te ontwikkelen: stikstof, fosfor en kalium. Planten halen deze voedingsstoffen uit organische bronnen die van nature in de bodem aanwezig zijn, maar bij elke oogst raakt de grond uitgeput en nemen de opbrengsten af. Mensen hebben duizenden jaren op deze manier geleefd. Onze voorouders ontdekten dat mest en compost de productiviteit van het land verbeterden. Stikstof in de lucht, die 71% van de atmosfeer uitmaakt, is nutteloos voor planten, die het in de vorm van nitraat uit de grond moeten halen. Chemici aan het begin van de 19e eeuw, zoals Marcelin Berthelot, ontdekten uiteindelijk dat stikstofhoudende meststoffen (natriumnitraat, ammoniumnitraat, ammoniumsulfaat, ammoniumchloride…) de bodem ‘bemesten’.

Volgens de FAO is de kunstmestproductie tussen 2002 en 2019 gestegen van 87 miljoen ton (Mt) tot 123 Mt.De belangrijkste producent is China met 32 Mt, of een kwart van de wereldproductie. Dit is niet verwonderlijk gezien het feit dat China 1,4 miljard mensen te voeden heeft. Volgens een studie zal het tot 2065 duren voordat de Chinese bevolking is gedaald tot 1,2 miljard. China blijft de reus als het gaat om de vraag naar voedsel, kunstmest en energie. Volgens de Europese Commissie wordt het verbruik van stikstofmeststoffen in de EU geschat op 59 kg per hectare, met grote variaties afhankelijk van het type landbouw en productie. De stijging van de gasprijzen, die 90% van hun productiekosten vertegenwoordigen, is zodanig dat in 2022, vergeleken met 2021, de leveringen van meststoffen aan Franse boeren in één jaar tijd met 5% zijn gedaald. Dit heeft gevolgen voor de opbrengsten.

Figuur 2 Stappen die beginnen met aardgas hebben geleid tot de ontwikkeling van hogere landbouwopbrengsten.

In feite is ammoniak nodig om kunstmest te maken, en ammoniak wordt gemaakt van stikstof in de lucht en waterstof, dat op zijn beurt wordt gemaakt van koolwaterstoffen of steenkool, met behulp van het Haber-Bosch-proces (figuur 2). In zijn boek uit 1922 over industriële chemie (figuur 3) – een eeuw oud! – stelt Paul Baud dat in 1912 een kubieke meter waterstof geproduceerd door elektrolyse van water tussen 0,55 en 0,95 frank kostte, en uit steenkool tussen 0,15 en 0,19 frank. Aangezien de chemie niet is veranderd, verklaart dit waarom waterstof, de basis van meststoffen, nog steeds niet wordt geproduceerd door elektrolyse van water met behulp van elektriciteit, hetzij uit nucleaire of hernieuwbare bronnen. Deze chemische realiteit zal voor altijd blijven, dus in een open en competitieve wereld is er geen kans om waterstof uit elektriciteit te produceren.

Dit leg ik uitgebreid uit in mijn boek ‘The Hydrogen illusion’.

Afbeelding 3 Omslag van het boek van Paul Baud uit 192  (Éditions Masson).

Anderzijds kunnen windturbines en zonnepanelen groene stroom produceren voor het net of groene waterstof voor schoon vervoer (zoals de Europese Commissie de transportsector wil vergroenen). Het is niet mogelijk om beide tegelijk te doen. Daarom hebben milieuactivisten die niet van waterstofenergie houden het waterstofbeleid aan de kaak gesteld als het “kannibaliseren” van de prachtige productie van groene stroom.

Aangezien elk jaar 130 miljoen ton waterstof wordt geproduceerd voor de chemische industrie en er in een geglobaliseerde markt maar één prijs kan zijn, zal elke waterstof die hypothetisch wordt geproduceerd door elektrolyse van water met hernieuwbare energie naar de onmisbare markt voor productie gaan en niet op de luxe markt voor groene stroom.

Tenzij deze invoer wordt gesubsidieerd met nieuwe belastingen die worden gerechtvaardigd door de EnergieWende, zal Duitsland geen waterstof uit de Maghreb of Angola importeren om het als banale primaire energie te verbranden. België zal veel overheidsgeld moeten uitgeven om de mogelijk in Namibië geproduceerde waterstof te importeren.

Het zou ook ecokolonialisme zijn, aangezien dit Zuidwest-Afrikaanse land al zijn elektriciteit uit buurlanden importeert en Eskom, het Zuid-Afrikaanse energiebedrijf, gedwongen wordt de elektriciteit naar eigen land af te sluiten om aan zijn leveringsverplichtingen aan Namibië te voldoen. Het verbranden van waterstof is als het verbranden van een Louis Vuitton-handtas om warmte te produceren en de landbouwproductie in gevaar te brengen.

Rusland heeft ’s werelds grootste aardgasreserves met lage productiekosten en is een belangrijke producent van de broodnodige stikstofkunstmest. Volgens de FAO zal de export van kunstmest tussen 2002 en 2019 toenemen van 24 miljoen ton (Mt) tot 46 Mt. Rusland is de belangrijkste exporteur, goed voor 5,4 Mt of 12% van de wereldhandel.

Sinds de piek in 2013 hebben boeren hun gebruik van kunstmest verminderd, maar Frankrijk heeft nog steeds 8 miljoen ton kunstmest per jaar nodig. De verlaging kan nog enige tijd aanhouden, maar Frankrijk zal nog steeds kunstmest nodig hebben als het een agrarisch land wil blijven. Frankrijk, en dus ook de EU, zou zich hier zorgen over moeten maken en terug moeten keren naar gezond verstand door te duur aardgas en dus dure meststoffen te vermijden. Deze worden niet geproduceerd door windturbines en fotovoltaïsche panelen.

Dankzij koolwaterstoffen hebben vorige generaties een wereld van welvaart opgebouwd die honger heeft uitgeroeid, een einde heeft gemaakt aan sleur en de levensverwachting heeft verhoogd. De groene revolutie – de echte – was een van de belangrijkste instrumenten. Het werd mogelijk gemaakt door olie.

Zonder overvloedige en goedkope koolwaterstoffen zou vooruitgang voorbehouden zijn aan de rijken en bevoorrechten. Olie zal, ondanks al zijn nadelen, onmisbaar blijven voor verdere vooruitgang in de landbouw en al onze andere activiteiten. Zonder goedkope en overvloedige fossiele koolwaterstoffen zal de honger in de wereld terugkeren en zal de Europese landbouw verdwijnen omdat de rest van de wereld niet droomt van energietransitie.

***

*https://www.cairn.info/revue-paysan-et-societe-2023-2.htm

[a] Op 30.000 hectare staan meer dan 2,3 miljoen prachtige olijfbomen met imposante hoogten van 15-20 meter (zie link)

[b] Inputs zijn alles wat in de landbouwproductie wordt gebruikt: de verschillende producten die op het land en in het gewas worden gebracht en die niet van de boerderij zelf komen, zoals mest: de belangrijkste hiervan zijn meststoffen en bodemverbeteraars, fytosanitaire producten, enz., maar ook zaden.

[c] Een stoompaard is 736 watt waard en een gemiddelde man is 100 watt waard, dus we hebben 30 miljoen tractoren x 100 pk x 7,36 = 22 miljard

***

Meest recente boeken van Samuel Furfari:

Energy insecurity: The organised destruction of the EU’s competitiveness“

en

“The hydrogen illusion“.

***