Op 6 februari 2024 publiceerde de Europese Commissie (EC) een gedetailleerde impactbeoordeling over mogelijke routes om het afgesproken doel te bereiken om de Europese Unie klimaatneutraal te maken tegen 2050. In deze context bundelden onze VITO/EnergyVille-collega Wouter Nijs en Adviseur van EnergyVille Ronnie Belmans hun krachten om ons inzicht te geven in de aanbeveling van de EC om de uitstoot van broeikasgassen tegen 2040 met 90% te verminderen ten opzichte van 1990. Dit informatieve artikel is bedoeld als een snelle bron van informatie voor zowel belanghebbenden als beleidsmakers – waarbij emissiereductie, energie-efficiëntie, elektrificatie, innovatieve brandstoffen en landgebruik aan bod komen.
Doel van de publicatie
In het Impact Assessment Report van de Europese Commissie worden diverse niveaus van EU-broeikasgasemissies in 2040 geëvalueerd. Het bespreekt potentiële klimaatdoelen voor 2040, in lijn met het streven van de Europese Unie om in 2050 klimaatneutraal te zijn, volgens de Europese Klimaatwet. De evaluatie omvat het broeikasgasbudget (totale uitstoot van CO2 over de gehele periode maar ook vrijwel alle andere broeikasgassen) en de haalbaarheid, inclusief kosten en technologische implementatie. Jammer genoeg zijn er in dit stadium enkel cijfers beschikbaar voor de EU en niet voor de individuele lidstaten.
Verandert er iets aan de klimaatdoelstelling van de EU voor 2030?
Neen, er zijn geen wijzigingen in de klimaatdoelstelling van de EU voor 2030, die nog steeds tot doel heeft om de netto-uitstoot van broeikasgassen met minstens 55% te verminderen.
Men schat dat de huidige wetgeving tegen 2030 zal leiden tot een vermindering van de broeikasgasemissies van 57% in vergelijking met 1990. Aanzienlijke reducties zijn nog steeds nodig als het gaat om gebouwen en transport, waar de decarbonisatie traag verloopt – of in het geval van transport zelfs in de tegenovergestelde richting beweegt. Voor het slagen van de ‘Fit-for-55’-wet is een focus nodig op implementatie, o.a. via geüpdate NECP’s (Nationale Energie- en Klimaatplannen) die lidstaten dit jaar in juni moeten indienen bij de Europese Commissie. Het Green Deal Industrial Plan, met zijn twee belangrijke pijlers, namelijk Critical Raw Materials en de Net Zero Industry Act, speelt een essentiële rol in de verwezenlijking van duurzame industriële transformatie. Verder valt het op dat er minder over waterstof gerapporteerd wordt op het pad naar 2030 dan voorheen. De EU rapporteert enkel de verplichte groene waterstof die gelinkt is aan alle RFNBO-doelstellingen (hernieuwbare brandstoffen van niet-biologische oorsprong), zoals het vergroenen van 42% van de industriële waterstof.
Voorkeursoptie: 90-95% reductie tegen 2040
We nemen voor dit artikel het voorkeurstraject als basis, waarbij tegen 2040 een emissiereductie van 92% ten opzichte van 1990 wordt bereikt. Deze reductie sluit aan bij de aanbeveling van het Europees Wetenschappelijk Adviesorgaan voor Klimaatverandering (ESABCC). Deze optie vertegenwoordigt de meest efficiënte route naar klimaatneutraliteit in 2050, met de hoogste nettovoordelen op het gebied van vermeden klimaatimpact en luchtvervuiling, en slechts lichte kostenstijgingen in vergelijking met de andere minder ambitieuze trajecten. Voor de periode na 2030 (2031-2050) bedragen de jaarlijkse kosten voor de omschakeling van het energiesysteem gemiddeld 20 miljard euro meer dan in het middelste scenario dat 88% emissiereductie haalt. De baten van vermeden klimaatverandering en luchtvervuiling zijn groter en worden geschat op jaarlijks 23 tot 43 miljard euro.
Is dit een verrassing?
Ja en neen. Er wordt al geruime tijd gestreefd naar een snellere daling tussen 2030 en 2040 dan tussen 2040 en 2050. Reeds in 2020 was er sprake van een reductie van 85% tegen 2040, wat weinig aandacht kreeg omdat de focus toen lag op wetgeving voor 2030 en 2050. Zonder aanpassing van het EU-beleid bedraagt de reductie nu al 88% in 2040. Wat vooral nieuw is zijn de details over wat daar precies voor nodig is.
Welke sectoren reduceren voornamelijk broeikasgassen?
Een reductie van 92% in broeikasgassen tegen 2040 vergeleken met 1990 komt overeen met 90% ten opzichte van 2015. Dit geeft aan dat resterende emissies heel klein zijn, waarbij alle sectoren aanzienlijk moeten bijdragen. Eenvoudig gesteld zal in 2040 de energiesector netto niets meer uitstoten (elektriciteits- en warmteopwekking, brandstofproductie, enz.), terwijl de emissies van energiegebruik in de industrie, gebouwen en transport elk met ongeveer 85% zullen afnemen ten opzichte van 2015.
Energie-efficiëntie eerst
Het totale energiegebruik in de EU daalt met ongeveer 30% van circa 17 000 TWh in 2021 (61 EJ) naar ongeveer 12 000 TWh (43 EJ) in 2040, voornamelijk door de elektrificatie van voertuigen en verwarming in gebouwen en de industrie. Deze verandering vereist aanzienlijke investeringen – met name een verdubbeling van de investeringen in particuliere gebouwen, van gemiddeld 116 miljard euro in 2011-2020 naar 248 miljard euro in 2030-2040.
De financiële haalbaarheid varieert sterk per huishouden, inkomensniveau en het type renovatie. Robuuste financieringssteun is dan ook essentieel voor betaalbare renovaties. Het succes van renovatie-investeringen hangt bovendien niet alleen af van financiële steun, maar ook van bewustzijn, kennis van renovatieopties, voorhanden zijn van gekwalificeerd personeel en vertrouwen in aannemers.
Uitgebreide elektrificatie en opkomst van innovatieve brandstoffen
Elektriciteit wordt de voornaamste energiedrager, met meer dan 45% aandeel in het uiteindelijke energiegebruik in 2040. De elektriciteitsproductie groeit van ongeveer 2900 TWh in 2021 naar 5200 TWh in 2040. Dit is een behoorlijke uitdaging, want de elektriciteitsproductie schommelt sinds 2003 – dus al 20 jaar lang – tussen 2800 en 3000 TWh. Het aandeel hernieuwbare energie in de totale elektriciteitsopwekking stijgt van ongeveer 40% in 2021 naar 87% in 2040, waarbij wind- en zonne-energie de grootste capaciteit hebben. De elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen groeit met een factor van bijna vier, en bereikt 2,3 TW aan hernieuwbare capaciteit in 2040. Flexibele oplossingen, opslag en elektrolyse, spelen een sleutelrol. Het geïnstalleerde kernenergievermogen daalt licht, van 94 GW in 2030 naar 88 GW in 2040, volgens het recent aangekondigde nucleaire beleid (71 GW in het standaardscenario).
Tegelijkertijd wordt het gebruik van niet-biologische hernieuwbare brandstoffen zoals waterstof en elektrobrandstoffen wordt belangrijker. De waterstofproductie zou 30-35 Mton bedragen, waarvan ongeveer de helft gebruikt wordt voor de productie van deze elektrobrandstoffen. Waterstof kan worden geproduceerd met hernieuwbare elektriciteit. In 2040 zou er ongeveer 1500 TWh elektriciteit nodig zijn voor de productie van waterstof en elektrobrandstoffen. Elektrobrandstoffen kunnen worden gemaakt met elektriciteit en afgevangen kooldioxide of koolmonoxide, al dan niet via waterstof. Het is ook mogelijk om stikstof te combineren met waterstof, wat resulteert in ammoniak als brandstof. Dit wordt echter niet genoemd in de effectbeoordeling van de EC. In 2040 zouden deze innovatieve brandstoffen goed zijn voor 20% van het energiegebruik in de transportsector, vooral de scheepvaart en de luchtvaart. In gebouwen zouden deze brandstoffen zo goed als niet gebruikt worden.
70% minder verbruik van fossiele brandstoffen
Het gebruik van hernieuwbare energie in de energiemix groeit met het terugdringen van fossiele brandstoffen. Het gebruik van fossiele bradnstoffen daalt met meer dan 70% tegen 2040, terwijl hernieuwbare energie stijgt. De importafhankelijkheid daalt van 61% in 2019 naar 26% in 2040. De grote vraag naar hernieuwbare energie, opslag en nieuwe technologieën kan echter leiden tot nieuwe afhankelijkheden van de invoer van grondstoffen of technologie uit niet-EU-landen. Voor batterijen voor elektrische voertuigen zou in 2040 80 000 ton lithium per jaar nodig zijn. Ter vergelijking: de wereldwijde ontginning van lithium in 2030 wordt geschat op 721 000 ton. Het is echter de moeite waard om op te merken dat dit na verloop van tijd minder belangrijk wordt: als dergelijke materialen worden geïmporteerd, zijn ze via recyclage met een hoge efficiëntie meermaals herbruikbaar, wat voor fossiele brandstoffen niet het geval is.
Energieteelt van de tweede generatie
Bio-energie neemt toe, aangedreven door geavanceerde vloeibare biobrandstoffen en biomethaan. De hogere vraag naar biomassa wordt deels ingevuld door een toename van lignocellulosegewassen, zoals Miscanthus (olifantsgras of Chinees riet) en Switchgrass (vingergras). Hiermee kunnen biobrandstoffen van de tweede generatie gemaakt worden. Hiervoor zijn ongeveer 11 miljoen hectare nodig in 2040 (6% van het huidige EU-landbouwareaal). De toename van het totale landbouwareaal bedraagt echter slechts 1 miljoen hectare, omdat er een sterke daling is van gewassen voor biobrandstoffen van de eerste generatie. Het bosareaal neemt toe met ongeveer 5 miljoen hectare en er wordt ongeveer 1,5 miljoen hectare grasland omgezet in veengebieden die de koolstof efficiënt vastleggen.
Alle hens aan dek voor landgebruik, bosbouw en negatieve emissies
De grootste bijdrage aan de reductie komt van standaard emissiereducties, waarmee we een afname van ongeveer 3000 MtCO2-eq in broeikasgassen bereiken, wat overeenkomt met 81% reductie. Met de toevoeging van conventionele CCS (Carbon Capture and Storage) bereiken we een reductie van 84%. Negatieve emissies zijn echter essentieel voor de beoogde nettoreductie van 92%. Natuurlijke opname van CO2, maar ook technologieën als CCS (Carbon Capture and Storage), BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage), en DAC (Direct Air Capture) spelen een cruciale rol in CO2-vermindering.
De verschillende componenten van de emissiedaling vanaf 2015 (3914 MtCO2-eq, exclusief LULUCF) zijn als volgt:
- 2.997 MtCO2-eq: standaard emissiereductie
- 169 MtCO2: jaarlijks afvangen en permanent opslaan (CCS) van procesemissies of CO2 van fossiele oorsprong
- 317 MtCO2-eq: jaarlijkse natuurlijke negatieve emissie in de LULUCF-sector (Land-Use, Land Use Change and Forestry: zoals boomgroei en vastleggen van koolstof in de bodem). Deze sector had in 2015 ook een negatieve bijdrage van -322 MtCO2-eq, maar deze bijdrage is in de laatste jaren veel kleiner geworden, en dat wil de EU herstellen.
- 75 MtCO2: jaarlijks negatieve emissie, koolstofcaptatie en -opslag via DACCS (Direct Air Carbon Capture and Storage) en BECCS (Bio-Energy with Carbon Capture and Storage).
Het gebruik van industriële koolstofverwijdering zou 75 MtCO2 bedragen tegen 2040 – bijna 22% van het totaal aan koolstofafvang. Bovendien wordt ongeveer 100 MtCO2 afgevangen, voornamelijk uit de lucht (DAC) en gebruikt voor de productie van e-brandstoffen (CCUS) (zie Figuur 1).
Figuur 1: Stromen van gecapteerde CO2 in 2040. Uitleg: ’Ind. P.’ staat voor industriële processen en omvat fossiele koolstof uit industriële processen en koolstof van biogene oorsprong afkomstig van de conversie van biogas tot biomethaan. ‘FF’ staat voor ‘fossiele brandstoffen’. ‘PG’ staat voor ‘power generation’. ‘Bio’ verwijst naar CO2 die wordt geproduceerd door de verbranding van biomassa bij stroomopwekking en tijdens de conversie van biogas tot biomethaan. ‘DACC’ staat voor ‘Direct Air Capture of CO2’, voor ondergrondse opslag (DACCS) of gebruik in e-fuels. Bron: PRIMES
DAC en BECCS hebben momenteel nog een lage mate van technologisch maturiteit met TRL 7 (Technology Readiness Level), respectievelijk 5,5 . Natuurgebaseerde oplossingen, zoals bosbeheer en bodemkoolstofbeheer, zijn technologisch volledig ontwikkeld; de rapportering en opvolging zijn echter verre van evident.
