Uw airco blaast koud én warm

Wat bindt de Amerikaanse acteur Leonardo DiCaprio aan de grijzende Nederlandse klimaatwetenschapper Guus Velders? Airconditioning is het antwoord.

Dat zit zo: DiCaprio, die zich via zijn privéstichting voor het klimaat en het milieu inzet, schreef de lofrede voor Velders toen die vorig jaar door het Amerikaanse blad Time werd verkozen tot een van de invloedrijkste honderd mensen van de planeet. ‘In de klimaatbeweging heb je de activisten, de beleidsmensen en de wetenschappers: experts die hun mouwen oprollen om een van de belangrijkste wereldcrisissen op te lossen. En tussen de wetenschappers heb je mensen die hun hele leven lang proberen aan te tonen met welke veranderingen we echt het verschil kunnen maken. Zo’n wetenschapper is Guus Velders’, stelde DiCaprio.

De aanleiding voor de bekroning was het akkoord van Kigali, waarin de wereld zich engageerde om hfk’s, kort voor fluorkoolwaterstoffen, te bannen. De verbindingen zijn naast CO2 een van de belangrijkste broeikasgassen en worden gebruikt als koelmiddel in onder meer airconditionings en koelkasten. Zonder de persoonlijke tussenkomst van Velders was het akkoord er wellicht nooit gekomen, en was de aarde tegen het einde van de eeuw een halve graad extra opgewarmd.

‘Nee, ik heb Di Caprio nooit ontmoet’, glimlacht Velders in zijn kantoor aan de Universiteit Utrecht. ‘Ik heb wel een mail gestuurd om hem te bedanken voor de mooie woorden en binnen het halfuur een antwoordje van zijn stichting gekregen.’ Het gaat Velders ook niet om die bekroning door Time. Als wetenschapper wil hij met relevante onderwerpen bezig zijn en wegen op het beleid. ‘Want met het akkoord van Kigali zijn de problemen de wereld nog niet uit.’

Vicieuze cirkel

De boosdoener in airco’s - en ook koelkasten - zijn fluorkoolwaterstoffen. De hfk’s stapelen zich op in de troposfeer en houden als een soort deken de warmte op aarde vast. ‘CO2 is nog altijd goed voor 80 procent van de broeikasgassen. Maar hfk’s zijn veel krachtiger, blijven langer in de lucht hangen en worden niet afgebroken door bomen en planten’, legt Velders uit.

In de lofrede die hij enkele weken geleden hield aan de Universiteit Utrecht, waar hij vorig jaar tot hoogleraar werd benoemd, zei hij het zo: ‘Een hele aula vol CO2 is even schadelijk als 1 kubieke meter hfk’s. En om u een idee te geven: de mensheid blaast jaarlijks 4 miljoen aula’s vol met CO2 en 120 miljoen kubieke meter hfk’s.’

Velders berekende dat hfk’s zonder ingrijpen verantwoordelijk zijn voor een opwarming van 0,3 tot 0,5 graden tegen 2100, het jaar waarin de wereld via het akkoord van Parijs de opwarming van de aarde wil beperken tot 2 graden. Het paradoxale aan de situatie is dat de opwarming van de aarde tot meer airco’s leidt. We dreigen dus in een vicieuze cirkel te belanden: hoe warmer het wordt, hoe meer airco’s we gebruiken en hfk’s we uitstoten, en hoe meer hfk’s er zijn, hoe warmer het wordt...

‘Airconditioning is een van de eerste luxeproducten die mensen zich aanschaffen zodra ze het zich kunnen permitteren’, zegt Velders. ‘In de Verenigde Staten heeft bijna elk gezin zo’n ding op zijn dak staan, maar de grote boom komt er wellicht bij de opkomende middenklasse in Azië. Tegen 2030 worden er in die regio naar schatting 300 miljoen extra geïnstalleerd. Koeling is in veel landen een overlevingsmiddel. Ik las onlangs een studie waaruit blijkt dat de helft van het voedsel in Mumbai bederft voor het bij de consument komt, net omdat het niet goed genoeg kan worden bewaard.’

Er is meer: airco’s zijn enorme energievreters. En de CO2 die bij de productie van die elektriciteit vrijkomt, leidt tot nog meer opwarming van de aarde. ‘Wereldwijd wordt 20 procent van de elektriciteitsproductie gebruikt voor koeling,’ zegt Velders. ‘Als de toestellen niet energie-efficiënter worden, is dat een potentiële ramp voor het klimaat.’

Sowieso zullen we meer moeten inzetten op de isolatie van gebouwen, vindt de wetenschapper. Al kan dat voor extreem warme landen als Saoedi-Arabië nooit op zich een voldoende oplossing zijn.

Trump

Velders bleef niet bij de pakken zitten en luidde samen met collega-wetenschappers de alarmbel. Met succes, want als concrete uitvoering van het akkoord van Parijs kwamen afgevaardigden van bijna 200 landen in 2016 in de Rwandese hoofdstad Kigali bijeen om afspraken te maken over het terugdringen van de hfk’s. De inzet was groot: de toenmalige Amerikaanse president Barack Obama maakte van het akkoord een erezaak en stuurde zijn minister van Buitenlandse Zaken John Kerry om druk op de ketel te zetten.

Toen een impasse dreigde, haalde een persoonlijke interventie van Velders de onderhandelingen uit het slop. De discussie liep vast op de bijdrage van de ontwikkelingslanden. Op een bankje aan de ingang van de conferentie, waar Velders niet binnen mocht, berekende de Nederlander in een paar uur tijd dat het verschil tussen de twee voorstellen die op tafel lagen amper iets uitmaakte voor temperatuurstijging tegen 2100. Op basis van die berekeningen vonden de wereldleiders toch een compromis. Het leverde Velders naast zijn bekroning bij Time een plaats op bij de tien invloedrijkste wetenschappers van 2016 van het blad Nature.

Het akkoord bepaalt dat landen zich vanaf volgend jaar beginnen te engageren om de uitstoot van hfk’s terug te dringen. Omdat het even duurt om airco’s en koelkasten aan te passen aan de nieuwe normen, blijft de uitstoot van hfk’s nog tot 2030 stijgen, om tegen 2045 met 80 tot 85 procent te dalen. Zo zal de opwarming door hfk’s tegen het einde van de eeuw tot een tiende van een graad kunnen worden beperkt.

Tenzij het akkoord dode letter blijft. En door de verkiezing van Donald Trump in de VS is die kans wat groter geworden. ‘Het akkoord is er nog niet geratificeerd’, zegt Velders. ‘Naar wat ik hoor, is het Amerikaanse ministerie van Buitenlandse Zaken wel van plan de eigen engagementen na te komen, maar met Trump weet je natuurlijk nooit.’

Zorgwekkender vindt Velders de signalen die hij opvangt dat de VS niet langer geld op tafel zouden willen leggen dat ontwikkelingslanden werd beloofd om het akkoord te kunnen naleven. ‘Dat zou een enorm slecht signaal zijn.’

Industrie

Als de VS het akkoord wel ratificeren, ligt dat deels aan het feit dat de Amerikaanse industrie inmiddels wel al alternatieven gebruikt voor hfk’s. Ook de koelkasten in Europa draaien niet langer op hfk’s, maar maken gebruik van bijvoorbeeld isobutaan, dat niet bijdraagt aan het broeikaseffect. Die stof is vrij brandbaar en explosief, en kan daardoor minder makkelijk worden gebruikt in grotere koelsystemen, zoals in supermarkten.

De grote uitdaging is goede alternatieven te vinden voor hfk’s. ‘Die zijn er wel, maar elke stof heeft voor- en nadelen’, zegt Velders. ‘Ammoniak kan als alternatieve koelstof, maar is dan weer giftig. Voor supermarkten kan - ironisch genoeg - CO2 dan weer een oplossing bieden.’ Veel wordt verwacht van hfo’s, nieuwe industriële gassen die nu al in de airco’s van auto’s worden gebruikt.

Willen we hfk’s echt de wereld uit krijgen, dan ligt de sleutel volgens Velders bij de industrie. ‘Voor elk toestel moet een waardig en energiezuinig alternatief worden gezocht. De moeilijkheid is dat hfk’s in zoveel andere toepassingen worden gebruikt: bij de productie van isolatiemateriaal, als oplosmiddel, als drijfgas in spuitbussen, als brandblusmiddel.’ Bovendien ontstaan constant nieuwe uitdagingen. Warmtepompen, die hun opgang maken als alternatieve energiebron, blijken ook met hfk’s te werken.

Dat Velders optimistisch is over het terugdringen van hfk’s komt onder meer doordat de wereld er in het verleden wel al in geslaagd is afspraken te maken en na te komen om het milieu te redden. Door het akkoord van Montreal slaagden we erin het gebruik van cfk’s met meer dan 95 procent terug te dringen. Die stoffen zorgden ervoor dat de beschermende ozonlaag werd afgebroken, zodat de uv-stralen van de zon minder werden gefilterd, wat onder meer huidkanker veroorzaakt.

Ondanks het feit dat die cfk’s in veel gevallen werden vervangen door de hfk’s die nu tot de opwarming van de aarde bijdragen, wordt het akkoord van Montreal wel als het meest succesvolle internationale milieuverdrag ooit beschouwd. Waarom slaagden 197 landen er toen wel in bindende afspraken na te komen, en is dat nu zo veel moeilijker geworden, terwijl de klimaatverandering potentieel een nog veel destructiever effect heeft?

Velders: ‘Ten eerste was het veel makkelijker die cfk’s te bannen. Het volstond tien of twintig industrietakken aan te pakken, terwijl CO2 gewoon overal in onze economie zit. Door het bannen van cfk’s heeft niemand zijn levensstijl moeten veranderen, terwijl we voor het terugdringen van CO2 anders moeten gaan rijden, vliegen en leven. Ten tweede lagen de oorzaak en de oplossing toen vooral in de westerse geïndustrialiseerde landen, zodat een aanpak makkelijker was. Het klimaatprobleem is globaal, en de opkomende economieën spelen een veel grotere rol. De uitdaging is zoveel keer groter, ook financieel.’

Wisselwerkingen

Het is de vraag of het nu zoveel beter gaat met het gat in de ozonlaag. Recent onderzoek leert dat het ozongehalte op een hoogte van 20 tot 30 kilometer in de stratosfeer weer afneemt. ‘Wetenschappers vermoeden dat dat komt door veranderingen in de luchtcirculatie op grote hoogte. En die zouden dan weer te maken kunnen hebben met de opwarming van de aarde. Zo zie je maar hoe complex de klimaatverandering is. Er spelen nog veel wisselwerkingen waar we te weinig van afweten.’

Ozon vormt trouwens nog altijd een uitdaging: de industriële vervuiling leidt tot smogvorming, die ontstaat doordat vervuilende stoffen zich met stikstof oxide verbinden, wat zorgt voor ozon. Velders: ‘De schade ervan is groter dan de meeste mensen denken. We weten intussen dat we er ademhalingsmoeilijkheden door krijgen en dat sporten af te raden is tijdens warme zomerdagen. Maar die hoge ozonconcentraties richten ook materiële schade aan: schuimrubber wordt erdoor aangetast, en ook landbouwgewassen lijden eronder.’

Ook daarnaar wil de wetenschapper relevant maatschappelijk onderzoek verrichten. ‘Fijnstof blijft een enorm probleem, dat ons in het Westen een jaar van ons leven kost. We weten nog zo weinig over de verschillende fijnstofdeeltjes en welk effect ze elk afzonderlijk hebben. Met die kennis zouden we nog veel gerichter maatregelen kunnen nemen.’ Vluchtige organische stoffen komen ook uit verf, printerinkt, lijm, schoonmaakmiddelen en schuim in matrassen.

Velders ziet onderzoek op dat vlak als een van de volgende uitdagingen in zijn carrière. ‘Hoe is de luchtkwaliteit in 2030 of 2050 bij veranderd klimaat? Nagenoeg iedereen aanvaardt intussen het feit dat de aarde opwarmt, maar mensen staan er te weinig bij stil wat dat in de praktijk betekent. Dat het hier ietsje warmer wordt, kan je misschien nog relativeren. Maar dat andere gebieden onder intense neerslag of woestijnvorming zullen lijden, beseffen velen nog niet. Net zomin dat veranderingen in de luchtcirculatie de ozonlaag verder kunnen afbreken. Het is onze taak als wetenschappers om de ogen van de wereld te openen.’