Bomen blijken beter bestand tegen klimaatverandering dan we dachten. Maar in Miami zullen door opwarming desondanks vier van de tien boomsoorten aan het eind van de eeuw uit het straatbeeld verdwenen zijn. De uitkomsten van klimaatonderzoek zijn vaak complex. Niet zo moeilijk is het idee dat elektrische auto’s zorgen voor een betere luchtkwaliteit, wat een flinke gezondheidswinst oplevert. Dit en meer in deze aflevering van mijn wekelijkse klimaatnieuws.
Goed nieuws
15-10 Elektrisch rijden goed voor klimaat én gezondheid. Wanneer de VS op grote schaal elektrisch rijden gaat invoeren en het stroomnet grotendeels vergroent, zorgt dat in 2050 voor een enorme besparing op gezondheidskosten, van tussen de 74 en 174 miljard euro. Wanneer het stroomnetwerk minder vergroent daalt het voordeel naar enkele tientallen miljarden. Dat stellen onderzoekers van de universiteit van Toronto (Canada) op basis van simulaties. Daarin namen ze niet alleen de effecten van elektrisch rijden op de uitstoot van broeikasgassen mee, maar ook die van stikstof, zwavel en fijnstof. Daarbij hielden ze er rekening mee dat benzineauto’s steeds schoner worden. Verder werden er in de simulaties vanaf 2035 alleen nog maar elektrische auto’s verkocht. Het wegvallen van de uitstoot van auto’s leverde op basis van epidemiologische modellen een grote gezondheidswinst op. Het is volgens de onderzoekers zaak zo snel mogelijk het wagenpark elektrisch te maken, omdat er anders nog tientallen jaren benzineauto’s op de weg blijven rijden. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences. Zie ook dit nieuwsbericht.
Vorige week schreef ik over de impact van orkaan Helene, inmiddels is ook orkaan Milton over Florida getrokken. Dankzij het warme water in de golf van Mexico kon Milton in recordtijd uitgroeien van een storm tot een categorie 5 orkaan, en klimaatverandering speelt hierin een rol. Het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen is de enige echte remedie hiervoor. Maar naast technische oplossingen zijn er ook goede economische en politieke keuzes nodig. Daarover meer in deze aflevering van mijn klimaatnieuws.
Goed nieuws
8-10 Aftappen aardwarmte op grote diepte mogelijk. Geothermie (aardwarmte) is een aantrekkelijke energiebron. De warmte neemt toe met de diepte, maar het was de vraag of het mogelijk is de warmte van super heet gesteente (van boven de 375 graden) af te tappen. Dit aftappen gebeurt door water in warm gesteente te injecteren om het vervolgens weer op te pompen. Maar het superhete gesteente ligt erg diep, zodat het ook onder een hoge druk staat. Bij die condities wordt gesteente zacht en ‘kneedbaar’, en daardoor was het onzeker of er wel genoeg spleten en scheuren in zouden zitten om water door te laten. Onderzoekers van de Ecole Polytechnique Fédéral de Lausanne (Zwitserland) hebben daarom een opstelling gebouwd waarin ze deze omstandigheden kunnen nabootsen. Hun experimenten (en aanvullende simulaties) laten zien dat op de grens van hard en kneedbaar gesteente voldoende scheuren aanwezig zijn om water door te laten. Dat opent de weg naar het winnen van dit soort aardwarmte, die kan zorgen voor grote hoeveelheden groene energie. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications. Zie ook dit nieuwsbericht.
8-10 Drinkwaterproductie op zonnestroom zonder accu’s. Verzilting van grondwater is een van de gevolgen van klimaatverandering. Ontziltingsinstallaties kunnen werken op zonnestroom, maar de zonkracht is doorgaans variabel. Daarom hebben ze accu’s als buffer, zodat het systeem toch continu kan draaien. Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (VS) hebben nu een installatie gebouwd die zonder accu’s kan werken. Het ontzilten gebeurt doorgaans met omgekeerde osmose, maar daarvoor is een stabiele stroomvoorziening nodig. In het nieuwe systeem is elektrodialyse gebruikt, waarbij een elektrisch veld de zout-ionen uit het water verwijdert. Dit kan met een variabele snelheid. De onderzoekers ontwierpen een besturingssysteem dat de zonkracht drie tot vijf keer per seconde meet, en voortdurend de productie aanpast aan de beschikbare stroom. Het systeem is zes maanden getest, met een watervolume dat voldoende is voor een gemeenschap met ongeveer drieduizend personen. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Water. Zie ook dit nieuwsbericht.
Tussen goed en minder goed
11-10 ‘Zee-sneeuw’ valt trager dan gedacht, oceanen slaan minder koolstof op. De oceanen nemen ongeveer een derde van het door menselijke activiteit geproduceerde kooldioxide op. De koolstof wordt naar de oceaanbodem gebracht door de ‘biologische pomp’: afgestorven plankton of bacteriën zakt naar de bodem, waar het al snel enkele duizenden jaren blijft liggen, net als de poep van zeedieren. Die zinkende deeltjes wordt ‘zee-sneeuw’ genoemd. Maar een nieuw onderzoek van Stanford University (VS) laat zien dat deze sneeuw veel trager valt dan gedacht. Onderzoek met een speciale microscoop, waarmee het mogelijk is op een onderzoeksschip de valsnelheid van verse monsters te bestuderen, laat zien dat veel deeltjes bedekt zijn met een slijmlaag die als een parachute achter het deeltje aan sleept. Hierdoor blijven de deeltjes twee keer langer dan gedacht in de bovenste 100 meter van de oceaan – een regio waarin de koolstof opgenomen kan worden door andere organismen, die dan minder koolstof uit de atmosfeer nodig hebben. Door deze ‘recycling’ slaan de oceanen minder koolstof op dan tot nu toe werd gedacht, al melden de onderzoekers dat zij ook processen hebben gezien die de opslag versnellen. Hun resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science. Zie ook dit nieuwsbericht.
8-10 Circulaire economie vraagt om balans. Een circulaire (bio)economie zou veel problemen met milieu en klimaat kunnen oplossen. Maar naast allerlei technische innovaties is daarvoor ook een werkbaar economisch model voor nodig, stellen onderzoekers van de University of Illinois in Urbana-Champaign (VS). Het terugdringen van afval is bijvoorbeeld belangrijk, maar ook kostbaar. De vraag is dus vooral hoeveel afval er nog acceptabel is om milieudoelen te halen zonder extreme kosten. Ook een belasting op koolstof-uitstoot zorgt voor hogere prijzen. Het is daarom belangrijk ervoor te zorgen dat die kosten eerlijk verdeeld worden. Verder moeten boeren beschermd worden tegen het hogere risico van milieu- en klimaatvriendelijk werken. Dit vraagt om maatregelen van overheden, en goede voorlichting van consumenten. In een publicatie die is verschenen in Communications Earth and Environment presenteren de onderzoekers een raamwerk voor zo’n circulaire economie. Zie ook dit nieuwsbericht.
Minder goed nieuws
10-10 Klimaatverandering kan uitstoot methaan in Amazone-regio vergroten. De wetlands in de Amazone-regio, die ongeveer de helft van het jaar onder water staan, produceren een grote hoeveelheid methaan, een sterk broeikasgas. Daar staat tegenover dat hoger gelegen gebieden juist methaan opnemen. Maar volgens onderzoekers van de universiteit van São Paulo (Brazilië) zal klimaatverandering de balans tussen productie en opname verstoren. Door toenemende droogte kan het hoogland tot wel 70 procent minder methaan opnemen. In de wetlands neemt de hoeveelheid methaan producerende bacteriën toe bij meer regen, al hebben metingen nog niet aangetoond dat er ook meer methaan wordt geproduceerd. Maar de balans slaat door naar een hogere uitstoot van methaan bij verdergaande klimaatverandering. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Environmental microbiome. Zie ook dit nieuwsbericht.
9-10 Smelt van permafrost vergroot erosie door Arctische rivieren. In de noordelijke poolregio is een deel van de bodem min of meer permanent bevroren. Maar klimaatverandering zorgt voor dooi van deze permafrost. Amerikaanse wetenschappers hebben de invloed van dooi op de erosie van rivierbeddingen onderzocht, en de uitkomst was zorgwekkend: de toegenomen erosie kan ervoor zorgen dat rivieren tussen de 30 en 100 procent sneller ‘migreren’. Door het eroderen van de bedding kunnen rivieren zich namelijk verplaatsen. Aangezien ruim vier op de tien nederzettingen in de Antarctische regio op pakweg een kilometer van een rivier is gebouwd, kan dit gevolgen hebben voor de infrastructuur. Ook zal door erosie de stroomsnelheid toenemen, wat de afvoer van koolstof uit de bodem versnelt. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature. Zie ook dit nieuwsbericht.
Uitsmijter
Wie ook maar een beetje geïnteresseerd is in klimaatnieuws heeft natuurlijk gehoord van het 2024 State of the Climate Report, een soort ‘klimaat-dashbord’ met 35 verschillende metertjes dat jaarlijks verschijnt voor de internationale COP klimaatconferentie in november. Maar voor wie alleen de krantenberichten erover heeft gelezen hier ook nog even een link naar de volledige publicatie in BioScience.
Sinds 1995 ben ik actief in wetenschapsjournalistiek en -communicatie. Daarnaast geef ik workshops over het schrijven van wetenschappelijke subsidieaanvragen, redigeer ik zulke aanvragen en schrijf ik teksten over complexe technische/wetenschappelijke materie. Kijk voor meer informatie elders op deze site, of neem direct contact op via rene@scidutch.nl!
Deze week een enigszins afwijkende versie van mijn klimaatnieuws. Vorige week veroorzaakte orkaan Helene enorme schade in het zuidoosten van de VS. President Biden zei tijdens een bezoek aan het rampgebied dat je wel ‘hersendood’ moest zijn om klimaatverandering nu nog te ontkennen. En een snelle analyse wijst inderdaad op een belangrijke bijdrage van klimaatverandering (zie onder). Verder onder meer een manier om steden te koelen en het verband tussen hitte in Zuid Afrika met algenbloei bij Madagaskar.
Orkaan Helene
Tussen 26 en 29 september teisterde orkaan Helene het zuidoosten van de VS. Met meer dan 200 doden (en op het moment van schrijven ook nog veel vermisten) was het een van de dodelijkste orkanen in de afgelopen twintig jaar. Onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory (VS) hebben een snelle berekening gemaakt om te schatten hoe groot de invloed van klimaatverandering was op de neerslag die de orkaan heeft veroorzaakt. Deze eerste schatting laat zien dat er door het warmere klimaat op sommige plaatsen in de staten Georgia en North- en South Carolina zo’n 50 procent meer neerslag is gevallen.
De orkaan heeft bovendien schade toegebracht aan een gebouw van de NOAA National Centers for Environmental Information, waardoor het tijdelijk niet mogelijk is om updates te geven over de temperatuur van de oceanen – de energiebron die tropische orkanen voedt.
In de VS teistert orkaan Helene onder meer de staten Florida en Georgia. Het slechte nieuws is dat er vaker krachtige orkanen ontstaan door de opwarming van het klimaat. Maar in deze klimaatnieuwsbrief kun je ook lezen dat nu beter is te voorspellen hóe krachtig een orkaan wordt. Ook is er goed nieuws over omzetting van ammonia in waterstof, en een plan om de luchtvaart klimaatneutraal te maken rond 2050.
Goed nieuws
24-9 Uitstoot broeikasgas door kuilvoer simpel te verminderen. Lachgas (N2O) is een broeikasgas dat driehonderd keer sterker is dan kooldioxide. In de VS is landbouw de grootste bron van lachgas, het komt onder meer vrij bij het maken van kuilvoer. Onderzoekers van Kansas State University hebben dit vergistingsproces gemodelleerd en onderzocht voor drie gewassen: mais, alfalfa en sorghum. In een periode van vier weken produceerden al die gewassen een aanzienlijke hoeveelheid lachgas. Uit deze simulaties bleek dat vergisting van kuilvoer de op twee na grootste bron van lachgas is in de landbouw. Maar de onderzoekers vonden ook een oplossing: door kalium- of natriumchloraat aan de ingekuilde gewassen toe te voegen ging de productie van lachgas flink omlaag. Deze zouten remmen de groei van zogeheten de-nitrificerende bacteriën, die verantwoordelijk lijken te zijn voor de productie van N2O. Verder onderzoek moet uitwijzen hoe lachgasproductie in kuilvoer nog verder omlaag is te brengen. Een artikel over deze bevindingen is gepubliceerd in het tijdschrift PNAS Nexus. Zie ook dit nieuwsbericht.
Klimaatverandering is slecht nieuws voor schaatsliefhebbers. Maar Canadees onderzoek laat zien dat het nieuws nog slechter is dan gedacht. Goed nieuws is er over de productie van ammoniak en van stroom. En krill blijkt heel goed koolstof te kunnen opslaan, maar dan moeten we dus niet teveel van deze garnaaltjes opvissen. Dit en meer in mijn wekelijkse klimaatnieuws.
Goed nieuws
19-9 Gesmolten katalysator brengt groene ammoniak dichterbij. Ammoniak is een belangrijke grondstof voor het maken van bijvoorbeeld kunstmest, maar is ook te gebruiken als brandstof. Het produceren van ammoniak gebeurt standaard bij hoge druk en temperatuur, wat zorgt voor een hoge uitstoot van broeikasgassen: maar liefst 2 procent van de totale uitstoot wereldwijd. Een nieuwe katalysator, ontwikkeld aan RMIT University in Melbourne, Australië, brengt die uitstoot flink terug, omdat er 20 procent minder warmte en 98 procent minder druk nodig is. De katalysator bestaat uit deels gesmolten bolletjes (‘nanoplaneten’ genoemd) met een vaste kern en buitenste korst, waartussen een vloeibare mantel zit. De bolletjes zijn gemaakt van gallium en koper, terwijl bij de huidige technieken het veel zeldzamere ruthenium nodig is. Een ander voordeel is dat de nieuwe katalysator ook kleinschalige productie mogelijk maakt. De nieuwe methode werkt prima in het lab, de onderzoekers werken nu aan het opschalen ervan. Een publicatie over de nieuwe katalysator is verschenen in Nature Catalysis. Zie ook dit nieuwsbericht.
De accu van een elektrische auto is nogal zwaar. Maar wat als je van de auto zelf een accu maakt? Zweedse wetenschappers hebben materiaal gemaakt uit koolstofvezels dat even sterk is als aluminium, en bovendien stroom kan opslaan. Ander leuk nieuws: het is mogelijk om een vitamine (foliumzuur) te maken uit kooldioxide. Dit en meer in mijn klimaatnieuws van deze week.
Goed nieuws
10-9 Koolstofvezels maken batterij van auto. Onderzoekers van de Chalmers University of Technology in Zweden hebben van koolstofvezels een materiaal gemaakt dat even sterk is als aluminium, maar ook dienst doet als batterij. Deze ‘structurele batterij’ is in 2018 voor het eerst beschreven, en heeft inmiddels 36 procent van de energiedichtheid van een reguliere lithiumbatterij. Bijkomend voordeel is dat het accupakket niet meer een apart onderdeel is: de auto ís de batterij, en dat scheelt veel gewicht. Daardoor verwachten de onderzoekers dat een elektrische auto van hun materiaal 70 procent verder kan rijden op een acculading. Een startup vanuit de universiteit werkt inmiddels aan het opschalen van de productie van het materiaal, maar het zal nog een flink aantal jaren duren voordat de eerste ‘batterijauto’ op de weg verschijnt. Een andere mogelijke toepassing van het materiaal is een telefoon die niet dikker is dan een creditcard. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials. Zie ook dit nieuwsbericht.
Klimaatverandering heeft effect op allerlei ziekten. Voor veel ziektewekkers zijn hogere temperaturen gunstig, al blijkt nu een plantenschimmel juist niet goed tegen de warmte te kunnen. Maar zwangere vrouwen in Afrika ten zuiden van de Sahara hebben een grotere kans hun baby’tje te verliezen na een hittegolf. Dit en meer lees je in deze editie van mijn klimaatnieuws.
Goed nieuws
5-9 Plantenschimmel kan niet tegen warmte. Klimaatverandering lijkt gunstig te zijn voor allerlei ziekteverwekkers, die bijvoorbeeld op kunnen rukken naar noordelijker streken. Maar biologen van de Universiteit van Maryland (VS) hebben ontdekt dat een schimmel die parasiteert op de avondkoekoeksbloem juist minder goed tegen de warmte kan dan zijn gastheer. Bij temperaturen boven de 30 graden kan de schimmel niet meer goed groeien, terwijl de plant daar geen enkel probleem mee heeft. Die heeft dan minder last van de schimmelinfectie. Ook kan de schimmel bij zo’n hoge temperatuur minder goed planten infecteren. Hoewel hogere temperaturen vaak in het voordeel zijn van ziekteverwekkers zijn er dus ook uitzonderingen, melden de onderzoekers in het tijdschrift Ecology. Zie ook dit nieuwsbericht.
De zomer gaat nu langzaam over in herfst. De afgelopen weken waren overal op de wereld voorbeelden te zien van extreem weer, dat door de opwarming van het klimaat toeneemt. Na de zomerstop gaat deze klimaatnieuwsbrief daarom gewoon weer door. Nu met goed nieuws over de levensduur van accu’s, meer inzicht in de efficiëntie van zonneparken en een streepjescode voor verzuring van de oceanen.
Goed nieuws
29-8 Eerste lading kan levensduur accu verlengen. Fabrikanten laden hun nieuwe lithium accu’s doorgaans langzaam op met een lage stroomsterkte. Dat zou voorkomen dat de accu beschadigd raakt. Maar nieuw onderzoek van de universiteit van Stanford (VS) laat zien dat juist snelladen met hoge stroom de werking van de accu’s verbetert: ze gaan 50 procent langer mee. Door het snelladen (dat dertig keer sneller is dan het huidige proces) verdwijnt een flinke hoeveelheid lithium van de positieve elektrode. Maar dit lithium vormt een beschermende laag rond de negatieve elektrode, waardoor deze beter beschermd is. Het netto resultaat is een langere levensduur. Dit kan van groot belang zijn voor accu’s in elektrische auto’s of als buffers in het stroomnet. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Joule. Zie ook dit nieuwsbericht.
Het klimaat verandert, en de gevolgen zien we ook op onze vakantiebestemmingen. Maar deze laatste Klimaatnieuwsbrief voor mijn eigen vakantie heeft toch een hoopvolle insteek gekregen. Niet dat het allemaal wel meevalt, of dat oplossingen gemakkelijk zijn. Wel omdat zonder hoop de inzet om klimaatverandering aan te pakken al snel minder wordt. Laat je dus inspireren door onderzoek gericht op het verminderen van de CO2 uitstoot, en onderzoek dat gaat over aanpassing aan het ‘nieuwe normaal’. De volgende Klimaatnieuwsbrief verschijnt op 30 augustus.
Verlaging uitstoot broeikasgassen
30-7 Methaan emissies aanpakken is effectief. Methaan is een sterk broeikasgas, maar slechts 2 procent van alle klimaatmaatregelen richt zich op dit gas. Wel ligt er een afspraak om de methaan emissies in 2030 met een derde te verminderen. Omdat methaan niet lang in de atmosfeer blijft, heeft verlaging van de concentratie snel effect. Een groep wetenschapper doet in het tijdschrift Frontiers in Science voorstellen om methaan-uitstoot aan te pakken. Zo’n aanpak moet op maat zijn: landen die veel olie of gas produceren moeten lekkages bij winning en transport zoveel mogelijk voorkomen. In andere landen zijn vuilnisbelten de grootste methaanproducent. En individuen kunnen hun ‘methaan-voetafdruk’ verkleinen door minder vlees en melkproducten te gebruiken. Zo’n aanpak kan zeker kosteneffectief zijn, aangezien een ton methaan voor tussen de 470 en 1700 US dollar aan schade oplevert, wat stijgt tot 7000 dollar als ook de negatieve gevolgen voor gezondheid worden meegerekend. Zie ook dit nieuwsbericht.
De klimaatcrisis bedreigt inmiddels ook onze koffieproductie: de Arabica-planten kunnen niet zo goed tegen de hitte. Maar gelukkig hebben we nog de Robusta, die zijn naam eer aandoet. Verder in deze editie van mijn klimaatnieuws onder meer betere klimaatmodellen, de koppeling van klimaat en biodiversiteit en de uitstoot van broeikasgas door opdrogende zoutmeren.
Goed nieuws
25-7 Moleculaire kooi produceert waterstof met licht. Wetenschappers van Oregon State University (VS) hebben een techniek ontwikkelt om water met behulp van zonlicht te splitsen in waterstof en zuurstof. Waterstofproductie gebeurt nu nog via onder meer elektrolyse. De onderzoekers gebruikten een moleculaire kooi van metalen verbonden via organische moleculen, een zogeheten metal-organic framework (MOF). Hierin vormen de metalen ruthenium oxide en titanium oxide samen met zwavel- en stikstofatomen een katalysator die de splitsing van water gemakkelijker laat verlopen. Zij stellen dat hun katalysator stabiel genoeg is voor een industriële toepassing. En hoewel ruthenium een duur metaal is, is er maar heel weinig van nodig. Een beschrijving van de katalysator is gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie. Zie ook dit nieuwsbericht van Oregon State University.