Sigarendoosrekenaar

Karel Knip

Zo zit Nederland opgescheept met een milieuminister die gelooft in symboolpolitiek. Ze drong ons de spaarlamp op in de overtuiging dat het branden van de spaarlamp helpt bij de klimaatbestrijding. De vliegreizen naar Thailand en Mexico, het gebruik van de SUV en de Hummer en de nauwelijks minder energie verslindende hogesnelheidstrein worden niet of niet noemenswaardig ontmoedigd.

Zouden de milieuminister, en de ministers van economie en transport, het verschil weten tussen energie en vermogen? Zouden ze een kWh kunnen omrekenen naar Nm of joules of desnoods naar calorieën? En zouden ze weten waarmee een energieverbruik van 1 kWh/dag overeen komt? Nee, rond het Binnenhof is Diederik Samson de laatste die daarmee uit de voeten kan. Als hij wegvalt zijn de Haagse politici het hulpeloze slachtoffer van elke louche lobbyist of ambtenaar.

1 kWh/dag is het energieverbruik van een lamp van ongeveer 40 watt die continu brandt. De Britse hoogleraar fysica David J.C. MacKay gebruikt de kWh en de kWh/dag als de enige eenheden van energie en van vermogen in zijn zojuist verschenen boek ‘Sustainable energy – without the hot air’ (UIT, Cambridge). Hij heeft er lang over nagedacht en is tot de conclusie gekomen dat gewone mensen geen enkele voorstelling hebben van de joule en de Nm en ook niet van de verouderde en verboden ‘calorie’.

Maar de kWh kennen mensen van de afrekening van de energiemaatschappij. En van de teller op de elektriciteitsmeter. Een lamp van 60 watt die het hele jaar door brandt verbruikt ruim 500 kWh (namelijk 60 watt x 365 dagen x 24 uur). Wie een gewicht van 100 kilo zo’n 10 meter omhoog takelt beschikt over een energiebron van 9.800 joule, dat is maar 0,0027 kWh. Alleen al daaruit valt af te leiden dat de energie die op de sportschool in allerlei hijstoestellen wordt gestoken geen bijdrage kan leveren in de strijd tegen het broeikaseffect.

MacKay is bezorgd over klimaatverandering en het opraken van fossiele brandstoffen, bepleit een verstandige aanpak van beide problemen maar ergert zich aan de machinaties en onwaarheden in het huidige debat. Windmolens zijn dé oplossing want ze zouden wel x huishoudens van stroom kunnen voorzien, en kernenergie is juist geen oplossing want je zou wereldwijd wel y centrales nodig hebben om z procent emissie te besparen. Enzovoort. Als de getallen al kloppen, klopt de vergelijking niet. Je moet niet huishoudens tegen emissies afzetten.

Er kan alleen maar duidelijkheid komen in het debat als er gerekend wordt en als daarbij vergelijkbare eenheden worden gebruikt, vindt MacKay, en hij probeert zoveel mogelijk orde in de chaos te brengen. Hij geeft een uitputtend overzicht van de bestaande en mogelijke prestatie van alle mogelijke middelen voor energie-opwekking en bespreekt alle apparaten en toestellen die de aangeleverde energie verbruiken. Steeds worden verbruik van energie en vermogen in de genoemde eenheden uitgedrukt. Aantrekkelijk is dat MacKay de lezer altijd in simpele berekeningen voorrekent hoe hij aan zijn getallen voorkomt. Daarbij bekommert hij zich niet om een onzekerheid van tien of twintig procent. MacKay is de ultieme sigarendoosrekenaar.

Wat dat betreft is het boek zeker het aanschaffen waard, ware het niet dat de Nederlander vorig jaar al heel goed werd bediend door de ‘Energie Survival Gids’ van de Leidse emeritus-hoogleraar fysica Jo Hermans (BetaText, Bergen). Hermans deed ongeveer dezelfde oefeningen, maar streefde niet, zoals MacKay, naar volledigheid. Wel heeft hij vaak mooie Nederlandse voorbeelden.

De conclusies van de twee fysici ontlopen elkaar natuurlijk nauwelijks. In de sectie transport laten zij zich zuinig uit over de Maglev-trein en de zeppelin, beide een tijdlang heel populair in de Tweede Kamer. Het kost ze geen moeite om duidelijk te maken dat je van treinen bij voorkeur geen hogesnelheidstreinen moet maken: de luchtweerstand is immers evenredig met de derde macht van de snelheid. MacKay ziet ook helemaal niets in de waterstofauto. En niet in passagiersvervoer per schip: transatlantische passagiersschepen verbruiken per passagier meer brandstof dan een jumbojet. Dat gold destijds al voor Nederlandse Rijndam en Maasdam, de ‘Economy Twins’.

Ongelukkig is dat MacKay voor het berekenen van het energiegebruik van auto’s uitgaat van het directe brandstofverbruik dat om zo te zeggen in de benzinetank zichtbaar is. Er wordt wel gesteld dat voor elke liter benzine 1,4 liter extra nodig is om die liter benzine in de vorm van aardolie uit Koeweit op te halen en in de raffinaderij van Pernis om te zetten. MacKay noemt het wel, maar rekent er niet mee. Zolang hij auto’s onderling vergelijkt maakt het ook niet uit, maar als hij de prestaties van de auto afzet tegen die van de trein of de fiets sluipt er een grove onzuiverheid in de vergelijking.

Wat hij ook wel noemt maar niet verwerkt is de hoeveelheid energie die in de productie van de auto gaat zitten. Jo Hermans brengt in zijn ‘Energie Survival Gids’ een ruwe schatting van 20.000 megajoule. Dat komt overeen met 5.555 kWh (want 1 joule = 1 wattseconde). Als een auto 5 jaar, dus 1.825 dagen, meegaat betekent het een extra energieverbruik van 3 kWh/dag. Die post is niet verwaarloosbaar op het gemiddelde energieverbruik van de gemiddelde automobilist dat MacKay op 40 kWh/dag schat. Gezien die 1,4 liter van hierboven is dat dus misschien wel 100 kWh/dag.

Ook het rekenwerk van MacKay leidt dus niet tot zuivere vergelijkingen en vaak zijn die ook domweg niet mogelijk. Bij een vergelijking van de prestaties van de personenauto met die van treinen, bussen en vliegtuigen wordt de doorslag gegeven door de bezettingsgraad.

Speciaal voor de ministers Cramer, Van der Hoeven en Eurlings besluiten we dit stukje met een kleine opgave. De twee kinderen die hier een binnenschip voorttrekken, kunnen in principe ook een kleine vrachtauto voorttrekken. Omdat de energie (arbeid) die voor de verplaatsing nodig is gelijk is aan het product van de uitgeoefende kracht maal de afstand (de weg) waarover die kracht word uitgeoefend zou je daaruit afleiden dat de vervoersprestatie van binnenschepen en vrachtauto’s elkaar nauwelijks ontlopen. Toch komt de vrachtwagen een factor 10 ongunstiger uit. Hoe kan dit nu?