Om de doelstelling van maximaal 1,5 graad opwarming halen, moet de jaarlijkse uitstoot van CO2 in het jaar 2050 zijn teruggebracht van 50 gigaton naar 10 gigaton. Dat betekent een vermindering van enkele tonnen CO2 per wereldbewoner. Maar hoe ziet een ton CO2 er in de praktijk uit?
Hij mag in geen enkele ranglijst van uiterst irritante zomerhits ontbreken: Despacito, de Latin-popsong van de Puerto Ricaanse zanger Luis Fonsi en rapper Daddy Yankee. In 2017 handhaafde het nummer zich 83 kwellende weken lang aan de top van de Duitse hitlijsten. Het werd al ruim een miljard maal op Spotify gestreamd en de videoclip ervan werd op YouTube zelfs reeds meer dan zeven miljard keer aangeklikt. Afgezien van de esthetische kwaliteit van het nummer – Fonsi zingt over je langzaam uitkleden, ademen in je nek en fluisteren in je oor – was het afspelen van het nummer ook schadelijk voor het klimaat. Want streaming is niet alleen Netflix en Amazon Prime, het zijn ook muziekdiensten. Die verbruiken allemaal elektriciteit en stoten dus CO2 uit.
Dit artikel gaat over de hoeveelheid koolstofdioxide die vrijkomt bij streaming, de aankoop van jeans of de handel in bitcoins. En het wil vooral ook een idee geven wat een ton CO2 in de praktijk is. Deze standaardmaat duikt immers telkens op in de discussie over de uitstoot van broeikasgassen. Zo werd er op de COP26-klimaatconferentie in Glasgow op gewezen dat de wereldwijde jaarlijkse uitstoot, op dit moment 50 gigaton CO2-equivalenten, tegen het jaar 2050 moet zijn teruggebracht tot 10 gigaton, willen we de doelstelling van maximaal 1,5 graad opwarming halen.
Maar wacht eens even! Sliep daar niet net het woordje giga ertussen? Jazeker, maar deze prefix, die staat voor een miljard, kunnen we bij 8 miljard mensen op aarde weglaten als het gaat over de uitstoot van een enkel individu. De uitstoot per persoon ligt dus in de orde van grootte van enkele tonnen koolstofdioxide per jaar. Hoeveel precies, dat kun je terugvinden in de landenvergelijking tussen Duitsland en Rwanda.
Kleine auto
Een ton CO2– dat moet dus de richtwaarde in allerlei bijdragen zijn. Maar wat moeten we ons daarbij voorstellen? Veel mensen denken bij een ton misschien aan het gewicht van een auto. Maar personenauto’s wegen gemiddeld 1400 kilogram. Zelfs kleine auto’s wegen tegenwoordig vaak meer dan een ton. Maar ook ingeval van een voertuig die precies een ton weegt, helpt de vergelijking ons niet echt omdat je het gewicht ervan kunt voelen is als zo’n auto bijvoorbeeld over je voet rijdt. Kooldioxide daarentegen is een spoorgas, het is onzichtbaar, reukloos en goed voor slechts 0,04 procent van de lucht in onze omgeving.
Misschien kan een blik op het volume van CO2 ons daarom helpen. Onder normale druk en bij nul graden Celsius neemt een ton zuiver CO2-gas ongeveer 500 kubieke meter ruimte in beslag. Dat is evenveel als er in een ballon met een diameter van 10 meter past. Met diezelfde hoeveelheid kunnen de kamers van een kleine eengezinswoning worden gevuld. Maar wanneer koolstofdioxide in de werkelijke wereld vrijkomt, vermengt het zich onmiddellijk met de bestanddelen van lucht: stikstof, zuurstof, enzovoort. Door zijn lage concentratie beslaat een ton CO2 onder normale omstandigheden een volume van ongeveer 1,25 miljoen kubieke meter in de omgevingslucht. Dat komt overeen met een luchtkolom van honderd kilometer hoogte en een grondoppervlak van 3,5 bij 3,5 meter – tenminste wanneer je de lage luchtdruk op grotere hoogte buiten beschouwing laat.
Eén ton CO2 bevat het equivalent van 22.727 mol, dat is meer is dan tienduizend quadriljoen deeltjes
Een uitstapje naar de scheikunde levert – weinig verrassend – vooral hoofdbrekens op: het CO2-molecuul bestaat uit een koolstofatoom dat als bij een sandwich aan beide zijden gebonden is aan een zuurstofatoom. So far, so good. Koolstofdioxide weegt 44 gram per mol, opgebouwd uit 12 gram voor het koolstofatoom, en 2 x 16 gram voor de beide zuurstofatomen. De mol, zo weten we van onze scheikundelessen, is de eenheid voor chemische hoeveelheid. Eén ton CO2 bevat het equivalent van 22.727 mol, dat is meer is dan tienduizend quadriljoen deeltjes. Oef.
Deze welhaast oneindige hoeveelheid CO2-moleculen hebben een ding gemeen: ze absorberen straling bij twee banden in het spectrum, om preciezer te zijn in het infraroodbereik, dus warmtestraling – terwijl ze het zichtbare zonlicht grotendeels doorlaten. Deze absorptiebanden bevinden zich op een golflengte van circa 15 respectievelijk 4,3 micrometer. Daar wordt het molecuul aangezet tot vibratietrillingen; beide golflengten komen elk overeen met een bepaald type trilling.
De crux van absorptie door koolstofdioxide is dat het molecuul niet alleen warmtestraling absorbeert, maar deze ook weer afgeeft. En terwijl de opvallende, door de aarde gereflecteerde, warmtestraling op weg is richting de ruimte verspreidt de door de CO2-moleculen afgegeven straling zich alle richtingen op, dus ook terug naar de aarde. En dat veroorzaakt dan het broeikaseffect.
Waterdamp is goed voor veruit het grootste deel van dit broeikaseffect. Waterdamp is geheel natuurlijk en zorgt ervoor dat we het op aarde doorgaans aangenaam warm hebben. Een aandeel koolstofdioxide in het broeikaseffect is ook normaal, maar in de laatste tweehonderd jaar, dus sinds de industriële revolutie, en met name in de afgelopen decennia, neemt de CO2-concentratie in de atmosfeer snel toe, van minder dan driehonderd deeltjes per miljoen (parts per million, ppm) gedurende de laatste 600.000 jaar tot meer dan vierhonderd ppm vandaag de dag. Als gevolg daarvan is de gemiddelde temperatuur op aarde met zo’n 1,2 graden Celsius gestegen en stijgt deze nog altijd verder.
Vicieuze cirkel
Niet alleen de lucht om ons heen bevat CO2, het slaat ook neer op de grond, in veen en in planten. Het zit zelfs in poolijs. Maar de koolstofrijke permafrostbodem van Siberië ontdooit. En wanneer veen niet vanzelf uitdroogt, helpen mensen graag een handje om er weiland van te maken. Ontdooiing of uitdroging geeft de in deze landschappen opgeslagen CO2 vrij, met verdere opwarming van de aarde tot gevolg. Een vicieuze cirkel.
Dirk Notz van de Universiteit van Hamburg doet onderzoek naar het terugtrekken van het ijs in de Noordelijke IJszee. Samen met de Amerikaanse klimatoloog Juliene Stroeve publiceerde hij in 2016 een studie in het gerenommeerde tijdschrift Science. Daarin proberen zij de uitstoot van broeikasgassen te visualiseren aan de hand van de teruggang van het ijs. De uitkomst van hun studie: de uitstoot van een ton CO2 veroorzaakt het smelten van drie vierkante meter Arctisch zomerzeeijs. Misschien zijn deze drie vierkante meter ijs de meest tot de verbeelding sprekende vergelijkingswaarde voor een ton koolstofdioxide. Het is immers min of meer de ruimte die een ijsbeer inneemt.
Zo ziet een ton CO2 er daadwerkelijk uit
Vliegen
Wie naar warm land wil vliegen, kan bijvoorbeeld kiezen voor Israël. De route van München naar Tel Aviv leent zich voor het in perspectief plaatsen van de emissies die deze vlucht met zich meebrengt: volgens de CO2-calculator van het Duitse Federaal Milieuagentschap komt het broeikaseffect van een retourvlucht overeen met ongeveer een ton CO2 – let wel: per persoon. Daarvan is echter maar een kleine veertig procent toe te schrijven aan CO2 als zodanig, de overige klimaatimpact is onder meer te wijten aan condensatiestrepen en ozonvorming.
Streaming
Op het eerste gezicht lijkt het een ongelofelijk verhaal: het al genoemde nummer Despacito zou als gevolg van YouTube-klikken en Spotify-streams evenveel elektriciteit verbruikt hebben als vijf Afrikaanse landen met elkaar in een jaar. Dat is althans de conclusie van een rapport van de Franse denktank The Shift Project. Het rapport vermeldt verder dat een half uur streamen evenveel koolstofdioxide veroorzaakt als zes kilometer autorijden. Maar deze cijfers berusten op nogal gewaagde veronderstellingen.
Voor een ton koolstofdioxide via Netflix kun je drieëntwintig uur streamen
In een paper uit 2020 komt het Duitse ministerie van Milieu namelijk tot heel andere conclusies: streaming veroorzaakt gemiddeld slechts vijf gram koolstofdioxide per uur. Wel is die waarde sterk afhankelijk van de transmissietechnologie. De verouderde gsm-technologie is met 90 gram CO2 per uur het meest problematisch. Daarentegen presteert een moderne glasvezelverbinding het best: maar circa twee gram CO2 per uur. Voor een ton koolstofdioxide via Netflix en andere streamingdiensten kun je bij een gemiddelde transmissiesnelheid dus 200.000 uur streamen. Dat komt overeen met een kleine drieëntwintig jaar zendtijd. Voor het bekijken van kattenvideo’s of series als Squid Game hoef je je dus niet te schamen, althans niet wanneer het de opwarming van de aarde betreft.
Cruise
In een ligstoel naar zonnige oorden varen, met een cocktail in je hand, starend naar het ruime sop je nergens zorgen over hoeven maken – veel Duitsers dromen van zo’n vakantie. Maar een cruiseschip produceert elke dag ongeveer 0,3 ton koolstofdioxide per passagier. Als deze over een budget van een ton CO2 zou beschikken moeten de cabines dus al na drieënhalve dag ontruimd worden, waarbij niet eens rekening is gehouden met de reis van huis naar de haven en terug. En die uitstoot zal nog weer duidelijk groter zijn, mocht er ook nog eens per vliegtuig worden gereisd.
Crypto
Ontsnappen aan het juk van de banken. Een decentraal betalingsmiddel, versleuteld, veilig en democratisch. Dat beloven cryptovaluta ons, ware daar niet de gigantische elektriciteitsbehoefte voor het minen van digitale munten. Blijkens een in het vaktijdschrift Joule gepubliceerde studie vergt een bitcoin-transactie tussen de 300 en 900 kilowattuur elektriciteit, een Forbes-rapport komt op 708 kWh. Met ongeveer 400 gram CO2 per kilowattuur in de Duitse elektriciteitsmix komt dat neer op 0,28 ton koolstofdioxide per transactie. Bij vier bitcoin-overschrijvingen per dag wordt de CO2-limiet van een ton dus al overschreden.
Paketbezorging
Inmiddels kunt u thuis zelfs levensmiddelen laten bezorgen tegen supermarktprijzen, onlinebusiness is booming. Momenteel worden er jaarlijks zo’n 4 miljard pakketten bezorgd, 11 miljoen zendingen per dag. Blijkens een studie van de Universiteit van Bamberg wordt een op de zes pakketten teruggestuurd. Een teruggestuurd pakket veroorzaakt 1,2 kilogram CO2. Dat betekent dat retourzendingen dagelijks 2200 ton koolstofdioxide veroorzaken. Anders gezegd: een stad van 37.000 inwoners retourneert elke dag zoveel goederen dat zij een ton CO2 produceert. Overigens is een autorit naar de goed verwarmde winkels van de binnenstad om daar te gaan shoppen niet per se klimaatvriendelijker.
Duitsland en Rwanda
Al met al produceren de Duitsers gemiddeld tien ton koolstofdioxide per hoofd van de bevolking, met inbegrip van consumptie. Daarmee staan ze er niet goed op. Een Rwandees stoot gemiddeld maar 0,09 ton CO2 uit. Terwijl de Duitsers dus net iets meer dan een maand nodig hebben voor de productie van een ton koolstofdioxide, heeft Rwanda diezelfde hoeveelheid nog niet eens na tien jaar helemaal bereikt. Wel heeft Duitsland blijkens een EU-rapport tussen 1990 en 2018 vooral in de bouwsector CO2 bespaard. De uitstoot kon daar met 36 procent worden verlaagd. Maar zelf wat vaker dingen achterwege laten zou toch ook mogelijk moeten zijn.
Bomen
Plant vandaag een boom en compenseer je CO2-uitstoot. Klinkt te mooi om waar te zijn en dat is het ook: want één boom is niet genoeg. En verder gaat er een hoop tijd overheen, want een jonge boom bindt nog nauwelijks koolstofdioxide. Oude bomen breken CO2 dus het beste af. Een beuk heeft ongeveer 80 jaar nodig om via fotosynthese een ton CO2 om te zetten in zuurstof en organisch materiaal. Bovendien, hoe zwaarder het hout, hoe meer koolstofdioxide er in wordt opgeslagen. En wat vaak vergeten wordt: Als de boom uiteindelijk gekapt wordt en bijvoorbeeld in een schoorsteen wordt verbrand, ontsnapt alle CO2 weer in de lucht.
Zuivel
Don’t sleep on the Gouda! (In het Nederlands zoiets als: probeer Goudse kaas voordat het te laat is). In de sitcom How I Met Your Mother spoort Marshall Eriksen, gespeeld door Jason Segel, zijn vrienden aan te eten van de kaas die hij heeft aangesneden. Hun gezamenlijke spelletjesavond wordt echter een fiasco.
Na vijf jaar zuivel eten zit de gemiddelde Duitser op een ton koolstofdioxide
Ook de zuivel- en kaasindustrie promoot graag haar zogeheten gezonde, uit een perfecte wereld van boerderijen en grasland voortgekomen producten. De klimaatbalans van zuivelproducten, vooral die van boter en vetrijke kaassoorten zoals Gouda, is echter niet al te best. Een belangrijke oorzaak is het herkauwen van de melkkoeien. Daarbij worden grote hoeveelheden geproduceerd van het zeer krachtige broeikasgas methaan dat een veel sterker effect heeft dan koolstofdioxide. Om voer voor het vee te verbouwen wordt ook nog eens de grond bemest, met het eveneens voor het klimaat schadelijke lachgas als resultaat.
Omgerekend naar CO2-equivalenten ontstaat er blijkens een analyse van het Instituut voor Energie- en Milieuonderzoek in Heidelberg 9 kilogram koolstofdioxide bij de fabricage van een kilo boter. Voor harde kazen is dat 6 kilogram. Elk jaar eet een Duitser gemiddeld zo’n 25 kilo kaas en 6 kilo boter. Dat komt neer op ruim 200 kilo CO2. Na vijf jaar zit hij dus op een ton koolstofdioxide.
Internet
Hoe klimaatvriendelijk is het internet eigenlijk? Aan deze vraag heeft Google in 2019 een rapport gewijd. Het gebruik van Google-diensten zou volgens het betreffende rapport dagelijks 8 gram CO2 per persoon vergen. Het gemiddelde verbruik omvat 25 zoekopdrachten, een uur Youtube-kijken en het bijhouden van een Gmail-account. Als je daar de 60 minuten streaming tegen 5 gram CO2 van aftrekt leert een ruwe schatting dat een keer klikken 0,5 gram CO2 oplevert. Bijgevolg zijn 2 miljoen klikken goed voor een ton koolstofdioxide. Dat wordt vooral veroorzaakt door het stroomverbruik van de datacenters. Zij vormen de ruggengraat van het internetbedrijf.
New York
Elke 0,6 seconde stoot de stad New York een ton koolstofdioxide uit. Om die uitstoot te concretiseren werd ooit een simulatie gemaakt van het effect wanneer er midden tussen de wolkenkrabbers ballonnen met een diameter van tien meter zouden verschijnen. Zo’n ballon heeft plek voor 500 kubieke meter gas – en dat komt overeen met het volume van een ton CO2. Na ongeveer elke halve seconde komt er op de video weer een bol bij. Net als bij Goethes tovenaarsleerling verschijnen er voortdurend nieuwe ballonnen, binnen een tijdsbestek van enkele dagen vullen deze ballonnen de diepe ravijnen tussen de wolkenkrabbers, als was het een reusachtig ballenbad. Na een jaar torent een gigantische hoop ballonnen uit boven het Empire State Building.
Auto’s
Bij grote Duitse bedrijven met een internationale uitstraling denk je al gauw aan BMW, Daimler of VW. De autofabrikanten vormen de motor van de Duitse economie, miljoenen mensen hebben hier en bij toeleveranciers een baan. En ook vanuit immaterieel oogpunt hecht de Duitser aan zijn voertuig. Want nog altijd straalt een Porsche uit dat je het gemaakt hebt. Daarom verbaast het ook niet echt dat de door de Groenen beoogde maximum snelheid het bij de coalitiebesprekingen niet heeft gehaald – zonder dat zij daar zelfs iets in ruil voor terugkregen.
De uitstoot van een elektrische auto’s is per kilometer maar een derde dan die van een benzineauto
Vanuit ecologisch oogpunt zou dat echter wel degelijk hout hebben gesneden: blijkens een omvangrijk onderzoek van non-profitorganisatie icct stoot een personenauto met een benzine- of dieselmotor gemiddeld 250 gram CO2 per kilometer uit, dit inclusief de productie van de brandstof en het voertuig zelf. Maar hoe harder je rijdt, hoe meer broeikasgassen je produceert. Gemiddeld genomen kun je met het equivalent van een ton koolstofdioxide 4000 kilometer afleggen. Dat lijkt een flink eind maar is in werkelijkheid ongeveer de afstand die een automobilist gemiddeld in vier maanden aflegt. Daarentegen stoten elektrische auto’s per kilometer maar ongeveer een derde van diezelfde hoeveelheid koolstofdioxide uit, eveneens inclusief fabricage van de auto en productie van elektriciteit. Maar ondanks de CO2-beprijzing voor verbrandingsmotoren zijn elektrische auto’s goed voor nog geen een procent van alle op de Duitse wegen toegelaten personenwagens.
Veengrond
Een hectare veengrond bindt gemiddeld 700 ton koolstofdioxide. Als er 14 vierkante meter veengebied verloren gaat, bijvoorbeeld door turfwinning of drooglegging, komt er op termijn een ton CO2 vrij. Wereldwijd slaan wetlands 30 procent van de grondgebonden CO2 op. Door het vernatten van eerder drooggelegde moerasgrond en het aanleggen van nieuwe moerassen kan CO2 dus worden afgevangen. Maar het winnen van turf en het omzetten van veengebied in weiland leveren nog altijd een bijdrage aan de opwarming van de aarde. Naast koolstof komt hierbij methaan vrij, een bijproduct van het verrottingsproces van planten.
Rundvlees
Duitsers werken jaarlijks gemiddeld tien kilo rundvlees naar binnen, mannen twee keer zoveel als vrouwen. Dat lijkt veel, maar wie twee keer per maand een rundvleesburger eet, een keertje spaghetti Bolognese en een ander keertje chili con carne bestelt en zichzelf bij wijze van uitzondering op een biefstuk trakteert, komt al snel op een kilo rundvlees per maand. Bij een conventionele productie van 14 kilo CO2 per kilo rundvlees resulteert dat elk jaar in circa 140 kilo koolstofdioxide. Dat is ongeveer een twaalfde van de gemiddelde uitstoot door alle voedsel. Zeven jaar rundvleesconsumptie is dus goed voor ongeveer een ton CO2.
Wetenschappelijk onderzoek
Toponderzoek is dikwijls duur. Naast het salaris van onderzoekers en docenten valt er van tijd tot tijd een forse elektriciteitsrekening op de mat. Want in de laboratoria moeten de testresultaten worden gekoeld, de reagentia gecentrifugeerd en de computers bediend. Erg energie-intensief zijn grootschalige complexen zoals Cern, ’s werelds grootste onderzoekscentrum op het gebied van deeltjesfysica. Het instituut in de omgeving van Genève herbergt diverse deeltjesversnellers. Hier laat men elementaire deeltjes op elkaar botsen, in 2012 werd zo het Higgs-deeltje aangetoond. Bij Cern is vooral het koelen van de detectoren en het gebruik van gefluoreerde broeikasgassen (f-gassen) voor het detecteren van deeltjes schadelijk voor het klimaat. Daarom heeft het instituut in 2018 zijn CO2-voetafdruk openbaar gemaakt: het totale complex stootte in een jaar tijd 223.800 ton kooldioxide-equivalenten uit. Dat betekent ongeveer elke tweeënhalve minuut een ton CO2.
In de aanloop naar de COP26-klimaatconferentie in Glasgow bundelden toonaangevende laboratoria in Europa en de VS hun krachten. Ze willen gezamenlijk oplossingen ontwikkelen voor het verminderen van hun eigen uitstoot van broeikasgassen. Naast Cern hebben ook gerenommeerde instituten als Fermilab en de Europese ruimtevaartorganisatie Esa hiervoor getekend. Met elkaar willen zij werken aan best practices op het gebied van duurzaamheid.
Kleding
‘Ik heb twee actieve broeken,’ zei stand-upcomedian Felix Lobrecht ooit in een optreden. Zo maakte de podcastmaker in een klap duidelijk dat de meeste Duitsers veel te veel kleding hebben die ze vaak niet eens dragen. Hun overige jeans – en dat beseffen ze pas als er verhuisd moet worden – liggen vergeten in een verre hoek van de kledingkast. Hoewel steeds meer mensen tweedehands kopen, beleeft de zogeheten fast fashion wereldwijd een hausse.
Een aan de gevolgen van de textielproductie gewijd rapport van het Europees Milieuagentschap vermeldt dat tien procent van de wereldwijde uitstoot aan broeikasgassen toegeschreven kan worden aan de fabricage van kleding en schoenen. Met al hun shopactiviteiten maken de Duitsers het quotum van een ton koolstofdioxide in anderhalf jaar vol. De constant dalende prijs van kleding is een van de oorzaken voor de immense CO2-voetafdruk van de mode-industrie; zo bleef die prijs tussen 1996 en 2018 binnen de EU met 30 procent achter bij de inflatie, aldus het rapport. Gemiddeld gooit een inwoner van de EU jaarlijks 11 kilo kleding weg. Fabricage, aanlevering, afvalverwerking – dat alles drijft de CO2-teller op. Maar het grootste probleem is simpelweg de overvloed aan textiel. De eenvoudigste oplossing is dan ook: minder nieuwe spullen kopen.
Lees ook: