4 min
Dat zou ieder weldenkend mens met een open oog voor de cijfers moeten concluderen. De hoogproductieve landbouw heeft ons achter- in plaats van vooruit laten boeren. Dat zien we niet omdat we de energetische efficiency van opbrengsten met oogkleppen op bekijken, zegt de biologische tuinder en akkerbouwer Jopie Duijnhouwer.
De moderne landbouw zoals we die op dit moment in het Westen kennen, is het toppunt van efficiëntie als we Louise Fresco en Tiny van Boekel mogen geloven. De productie per hectare is voor de meeste gewassen hoger dan ooit en de prijzen van voedsel zijn, zeker in Nederland, historisch laag. Eieren kostten, als we voor inflatie corrigeren, altijd meer dan wat we er nu voor betalen. Het minieme rimpeltje aan het eind van de grafiek in de doorklik is de huidige voedselcrisis.
Oogklepefficiëntie
Terwijl de productie en efficiëntie per hectare en per arbeidskracht indrukwekkend zijn, valt het aantal mensen dat van een hectare landbouwgrond gevoed kan worden tegen. Redefining Agricultural Yields analyseert hoeveel er in belangrijke productielanden (VS, Brazilië, India en China) geproduceerd wordt en koppelt dat aan het gebruik van de landbouwopbrengsten in die landen. Welk deel van de opbrengst wordt door mensen opgegeten, aan dieren gevoerd of gebruikt voor biobrandstof.
De resultaten zijn verrassend. De VS heeft grootste productie per hectare (bijna 2,5 x zo hoog als India), maar voedt met die opbrengst minder mensen (5,6) dan India (5,9) en China (8,4). Dat komt omdat de VS een groot deel van zijn landbouwproductie gebruikt voor biobrandstof of opvoert aan vee, die heel inefficiënt met voer omspringen. Een varken zet maar 10 % van de opgenomen plantaardige calorieën en eiwitten om in de dierlijke tegenhangers. Waarmee de winst die geboekt is door de efficiëntie van de westerse productie volledig teniet gedaan wordt door de Westerse leefstijl.
Efficiëntie wordt beoordeeld met oogkleppen op. Aspecten als uitputting van schaarse grondstoffen, biodiversiteit en klimaatverandering worden gemakshalve buiten beschouwing gelaten, omdat ze niet in geld uit te drukken zijn en daarmee waardeloos binnen het huidige economische model. Met een modern woord noemen we dat het externaliseren van kosten, cq. van waarde die we buiten beschouwing laten omdat we andere keuzen maken. Maar zelfs als we de geëxternaliseerde kosten buiten beschouwing laten, doen we het bepaald niet geweldig.
Verslaafd aan fossiele brandstoffen
Het grootste probleem voor de toekomst van de moderne landbouw schuilt in de verslaving aan fossiele brandstoffen. In de energiewereld wordt de afkorting EROEI (Energy Return on Energy Invested) gebruikt, die de relatie aangeeft tussen de opbrengst aan energie en de energiekosten om de opbrengst te realiseren. De EROEI was 200 in de pioniersfase van de oliewinning, toen de olie de grond uitspoot en is gedaald naar 30 anno 2014. Nu de het laaghangende fruit geplukt is, wordt overstap gemaakt naar technieken als schalieolie en teerzanden, met een EROEI van 3 tot 5. Een weldenkend mens stopt uiteraard met energiewinning als hij meer energie in het winningsproces moet stoppen dan het oplevert.
De EROEI van ons eten: negatief
Met de EROEI van ons eten gaat de moderne landbouw vreemd om. Antropologen zijn met dit idee gaan stoeien en ontdekten dat jagers/verzamelaars voor elke Joule aan lichamelijke inspanning een opbrengst hadden van 5 Joule aan voedsel (EROEI=5). Zelfvoorzienende landbouwgemeenschappen halen een EROEI van 1: de opbrengst van de arbeid is genoeg om van te leven, er zijn meestal geen grote overschotten of tekorten. Eric Garza laat op de website Aisthetica zien dat de energiebeloning van de menselijke arbeid steeds verder is toegenomen door mechanisatie. Met als keerzijde dat de hoeveelheid fossiele brandstof die nodig is voor het produktieproces is geëxplodeerd. Volgens Garza* zelfs zo erg dat er tegenwoordig 15-20 Joules fossiel nodig zijn om één Joule op ons bord te krijgen, een EROEI van minder dan 0,07.
Wetenschappers van de universiteit van Michigan zijn iets minder pessimistisch en komen tot 7 Joule fossiele brandstof voor één Joule geconsumeerd voedsel. Zij analyseren het hele voedselsysteem van zaaien tot en met het moment van consumptie, en geven daarbij aan waar het meeste energieverbruik plaats vindt (zie bovenstaande afbeelding die te vinden is op pagina 41 van het gelinkte rapport). Verrassend genoeg is dat bij de consument, die goed is voor een derde van het energieverbruik. Transport, verwerking, winkel nemen de helft voor hun rekening.
Een halve kuub gas voor een kilo tomaat
De boer doet het heel aardig. Hij heeft net iets meer fossiele energie nodig dan er geoogst wordt, al zijn de verschillen groot. De G(l)astuinbouw is een negatieve uitzondering: per Joule tomaat wordt daar 40 Joule aardgas in gestopt, of 20 Joule voor de energiezuinige kas. Let wel, het gaat dan alleen om de teelt van de tomaat, die dan nog eens verpakt, gekoeld, getransporteerd en verkocht moet worden. Het nieuwste dieptepunt is de teelt van groente met LED verlichting zoals dat door Philips gepropageerd wordt en die in het verleden ook op Foodlog bejubeld werd. Dat is een systeem waarbij de gebruiker op voorhand tekent voor een EROEI van 0,05 alleen voor de verlichting van een gewas. Want hoe de efficiënt LED en Philips ook zijn, het rendement van fotosynthese van een plant is heel laag, van elke 100 Joule aan lichtenergie die je op de plant laat vallen wordt maximaal 5% omgezet in chemische energie.
Snapvermogen
Elke wietteler kan uitleggen dat een klimaatkas enorm energie-intensief is (en ook zij gebruiken de meest geavanceerde en energiezuinige technieken) en dat het de voorkeur verdient de stroom vóór de meter af te tappen. Foodlog had daar indertijd een andere mening over: wie, zoals ik, weigert te begrijpen dat dit de techniek van de toekomst is, mankeert iets aan zijn “snapvermogen”.
Erger nog, ik denk dat productieverhoging door nog meer fossiele energie in het systeem te stoppen fundamenteel fout is en ik hoop dat er nagedacht gaat worden over een voedselvoorziening die minder afhankelijk wordt van fossiele brandstof. Moeten we landen in Zuid en Zuidoost Azië en Afrika nog verder aanmoedigen om ons model te volgen? Ik zou Louise Fresco en Tiny van Boekel dan ook uit willen dagen om inderdaad verder te denken over het opvoeren van de efficiëntie. Maar dan zonder oogkleppen.
* Voor ik als Ot en Sien boer eindeloos op de vingers getikt ga worden over lokaal, bio en schaal: volgens Garza doen die het zeker niet automatisch beter. Vaak veel slechter, soms beter.
Fotocredits: Return to manure, Noordlaren, Rogiro
Dit artikel afdrukken
Oogklepefficiëntie
Terwijl de productie en efficiëntie per hectare en per arbeidskracht indrukwekkend zijn, valt het aantal mensen dat van een hectare landbouwgrond gevoed kan worden tegen. Redefining Agricultural Yields analyseert hoeveel er in belangrijke productielanden (VS, Brazilië, India en China) geproduceerd wordt en koppelt dat aan het gebruik van de landbouwopbrengsten in die landen. Welk deel van de opbrengst wordt door mensen opgegeten, aan dieren gevoerd of gebruikt voor biobrandstof.
De resultaten zijn verrassend. De VS heeft grootste productie per hectare (bijna 2,5 x zo hoog als India), maar voedt met die opbrengst minder mensen (5,6) dan India (5,9) en China (8,4). Dat komt omdat de VS een groot deel van zijn landbouwproductie gebruikt voor biobrandstof of opvoert aan vee, die heel inefficiënt met voer omspringen. Een varken zet maar 10 % van de opgenomen plantaardige calorieën en eiwitten om in de dierlijke tegenhangers. Waarmee de winst die geboekt is door de efficiëntie van de westerse productie volledig teniet gedaan wordt door de Westerse leefstijl.
Efficiëntie wordt beoordeeld met oogkleppen op. Aspecten als uitputting van schaarse grondstoffen, biodiversiteit en klimaatverandering worden gemakshalve buiten beschouwing gelaten, omdat ze niet in geld uit te drukken zijn en daarmee waardeloos binnen het huidige economische model. Met een modern woord noemen we dat het externaliseren van kosten, cq. van waarde die we buiten beschouwing laten omdat we andere keuzen maken. Maar zelfs als we de geëxternaliseerde kosten buiten beschouwing laten, doen we het bepaald niet geweldig.
Verslaafd aan fossiele brandstoffen
Het grootste probleem voor de toekomst van de moderne landbouw schuilt in de verslaving aan fossiele brandstoffen. In de energiewereld wordt de afkorting EROEI (Energy Return on Energy Invested) gebruikt, die de relatie aangeeft tussen de opbrengst aan energie en de energiekosten om de opbrengst te realiseren. De EROEI was 200 in de pioniersfase van de oliewinning, toen de olie de grond uitspoot en is gedaald naar 30 anno 2014. Nu de het laaghangende fruit geplukt is, wordt overstap gemaakt naar technieken als schalieolie en teerzanden, met een EROEI van 3 tot 5. Een weldenkend mens stopt uiteraard met energiewinning als hij meer energie in het winningsproces moet stoppen dan het oplevert.
De EROEI van ons eten: negatief
Met de EROEI van ons eten gaat de moderne landbouw vreemd om. Antropologen zijn met dit idee gaan stoeien en ontdekten dat jagers/verzamelaars voor elke Joule aan lichamelijke inspanning een opbrengst hadden van 5 Joule aan voedsel (EROEI=5). Zelfvoorzienende landbouwgemeenschappen halen een EROEI van 1: de opbrengst van de arbeid is genoeg om van te leven, er zijn meestal geen grote overschotten of tekorten. Eric Garza laat op de website Aisthetica zien dat de energiebeloning van de menselijke arbeid steeds verder is toegenomen door mechanisatie. Met als keerzijde dat de hoeveelheid fossiele brandstof die nodig is voor het produktieproces is geëxplodeerd. Volgens Garza* zelfs zo erg dat er tegenwoordig 15-20 Joules fossiel nodig zijn om één Joule op ons bord te krijgen, een EROEI van minder dan 0,07.
Wetenschappers van de universiteit van Michigan zijn iets minder pessimistisch en komen tot 7 Joule fossiele brandstof voor één Joule geconsumeerd voedsel. Zij analyseren het hele voedselsysteem van zaaien tot en met het moment van consumptie, en geven daarbij aan waar het meeste energieverbruik plaats vindt (zie bovenstaande afbeelding die te vinden is op pagina 41 van het gelinkte rapport). Verrassend genoeg is dat bij de consument, die goed is voor een derde van het energieverbruik. Transport, verwerking, winkel nemen de helft voor hun rekening.
Een halve kuub gas voor een kilo tomaat
De boer doet het heel aardig. Hij heeft net iets meer fossiele energie nodig dan er geoogst wordt, al zijn de verschillen groot. De G(l)astuinbouw is een negatieve uitzondering: per Joule tomaat wordt daar 40 Joule aardgas in gestopt, of 20 Joule voor de energiezuinige kas. Let wel, het gaat dan alleen om de teelt van de tomaat, die dan nog eens verpakt, gekoeld, getransporteerd en verkocht moet worden. Het nieuwste dieptepunt is de teelt van groente met LED verlichting zoals dat door Philips gepropageerd wordt en die in het verleden ook op Foodlog bejubeld werd. Dat is een systeem waarbij de gebruiker op voorhand tekent voor een EROEI van 0,05 alleen voor de verlichting van een gewas. Want hoe de efficiënt LED en Philips ook zijn, het rendement van fotosynthese van een plant is heel laag, van elke 100 Joule aan lichtenergie die je op de plant laat vallen wordt maximaal 5% omgezet in chemische energie.
Snapvermogen
Elke wietteler kan uitleggen dat een klimaatkas enorm energie-intensief is (en ook zij gebruiken de meest geavanceerde en energiezuinige technieken) en dat het de voorkeur verdient de stroom vóór de meter af te tappen. Foodlog had daar indertijd een andere mening over: wie, zoals ik, weigert te begrijpen dat dit de techniek van de toekomst is, mankeert iets aan zijn “snapvermogen”.
Erger nog, ik denk dat productieverhoging door nog meer fossiele energie in het systeem te stoppen fundamenteel fout is en ik hoop dat er nagedacht gaat worden over een voedselvoorziening die minder afhankelijk wordt van fossiele brandstof. Moeten we landen in Zuid en Zuidoost Azië en Afrika nog verder aanmoedigen om ons model te volgen? Ik zou Louise Fresco en Tiny van Boekel dan ook uit willen dagen om inderdaad verder te denken over het opvoeren van de efficiëntie. Maar dan zonder oogkleppen.
* Voor ik als Ot en Sien boer eindeloos op de vingers getikt ga worden over lokaal, bio en schaal: volgens Garza doen die het zeker niet automatisch beter. Vaak veel slechter, soms beter.
Fotocredits: Return to manure, Noordlaren, Rogiro
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
Jopie, volgens mij gaat het toch echt om twee verschillende dingen, hoewel Hall er zelf niet altijd even duidelijk in is.
De energie die nodig is om een brandstof in ruwe vorm te winnen wordt aangeduid als de mine mouth EROI (EROImm). Maar dan heb je nog niks aan de brandstof, zoals je zelf ook aangeeft. Dus om ‘m bruikbaar te maken moet ie nog worden geraffineerd, getransporteerd etc. De EROI van gebruiksklare energie wordt aangeduid als de extended EROI (EROIext). Voor een energiesysteem op basis van olie is (momenteel) de minimale EROIext ongeveer 3,3:1. Zolang je met het investeren van 1 vat olie meer dan 3,3 vaten olie in gebruiksklare vorm genereert heb je een netto overschot, en dat is voldoende.
Laten we even een gedachte-experiment doen: stel we hebben het hele proces van oliewinning, rafinage en transport tot aan de consument geautomatiseerd. Een systeem dat zich volledig zelf draaiende houdt dus. Zolang dat systeem netto energie oplevert kunnen we daar de rest van de samenleving op laten draaien. De mate van complexiteit is dan niet alleen afhankelijk van de EROIext (een hogere EROI maakt het natuurlijk wel makkelijker), maar vooral van de beschikbare resource base. Als de schaal waarop je olie wint maar groot genoeg is, dan is zelfs met een EROI die maar iets groter is dan 3,3 voldoende energie te genereren om ook een complexe samenleving te laten draaien. Het probleem is dat olie niet op die schaal voorradig is. De resource base is de belangrijkste beperkende factor. Waterkracht levert een EROI van meer dan 100 tot ongeveer 40 (afhankelijk van welke bron je raadpleegt). Daar zouden we dus een zeer complexe samenleving mee in stand kunnen houden. Toch kan dat niet omdat er domweg te weinig waterkracht beschikbaar is.
De EROI van 10 om onze huidige complexe samenleving in stand te houden is weer op een andere manier berekend. Daarvoor heeft Hall* gewoon gekeken naar hoeveel energie we nu als samenleving verbruiken, en welk deel van dit verbruik wordt aangewend voor het winnen van energie. Dat blijkt zo’n 10% te zijn, dus een EROI van 10. Dat zegt iets over de energie-efficiëntie van onze huidige samenleving. Maar het zegt niets over de minimaal benodigde EROIext en resource base om een complexe samenleving in stand te houden.
*”Because, as we have indicated, roughly 5% of the economy (money spent) is associated with getting oil (this includes even those farmers who grow the grain for workers or the laborers who build airplanes used indirectly to feed laborers or to get engineers to the site), and about 10% for all energy, we might say that as a nation that part of the denominator for the EROIext (SIC) would be 10% of all the energy used in the country. (Hall & Klitgaard, 2012, p. 316)”
@Hendrik, inderdaad draagkracht van het systeem. De Nederlandse consument heeft nu voor zijn totale voedselconsumptie een voetafdruk van 0,3 ha. Dat is enorm efficiënt! Tegelijkertijd zegt het helemaal niets zolang je de systeemgrenzen niet helder definieert. Daar heeft Jopie zeker gelijk in.
@Melchert, een EROI van 1,2:1 voor bio ethanol uit maïs is voldoende om de ethanol produktie vol te houden, maar als je systeemgrens uitbreidt en hiermee infrastructuur wilt opbouwen en onderhouden, scholen, ziekenhuizen, cultuur wilt organiseren kom je tekort.
@Hendrik, je kunt dit bisonvoorbeeld ook in termen van energie bekijken. De introductie van paard en geweer zorgen voor een enorme boost, met veel minder energie input kun je veel meer "oogsten". Maar door de resulterende afname van de populatie moet er ondanks de betere techniek uiteindelijk veel meer energie in, tot ze op zijn. De nergy cliff bij bison of trekduif. De parallel met olie ligt er bovenop.
@Melchert, Hall noemt 3:1 als minimum voor oliewinning als activiteit en 10:1 of 11:1 voor een complexe maatschappij met onderwijs en gezondheidszorg. Hendrik heeft ergens een filmpje waar hij dit prachtig uitlegt. Het gaat er hier om waar je het systeem begrensd.
Over jagers-verzamelaars: uit mijn werkervaring met Baka pygmeeën weet ik dat een EROI weinig zegt. In sommige seizoenen is er totale overvloed, als de Karité boom vruchten geeft (mierzoete vruchten, oliehoudende zaden en zwijnen die zich met de Baka rond deze bomen concentreren), als de yams oogstbaar zijn, in de droge tijd (vis), en soms is er een maand lang honger. In de goede tijden is de EROI misschien wel 20:1, in slechte tijden zit je onder de 1:1. En die laatste periode is bepalend voor overleven. Dus één cijfer voor jagers/verzamelaars lijkt mij niet houdbaar.
Ik zou gaan kijken bij biologen als Alfred Lotka en Howard Odum. Zij werkten het concept van natuurlijke selectie verder uit. Die individuen die zo zuinig mogelijk met de beschikbare energie om konden gaan hadden de meeste kans te overleven als soort. Jouw voorbeeld is een beetje moeilijk, immers de bison populatie was al instabiel door de introductie van het paard in de jacht. De populatie kreeg echter de genadeklap toen de blanken aan het eind van de 19e eeuw alle beesten begonnen af te knallen. Je hebt hier dus te maken met een zeer geroerde populatie. EROI berekeningen hebben hier weinig zin.
Het verschil in EROI tussen jagers/verzamelaars en landbouw moet niet zozeer gezocht worden in hun onderlinge EROI verschillen maar in het verschil in draagkracht van het ecosysteem in kwestie in relatie tot bevolkingsgroei. (jagers/verzamelaars max 1 persoon per km2, landbouwers in hogere aantallen.)
Jopie, dank voor je reactie! Dat jagers en verzamelaars een EROI van zelfs wel 10 wordt toegedicht is mij bekend en staat ook in het originele paper van Hall et al. waaruit ook de balloon graph afkomstig is. Maar Hall maakt niet duidelijk hoe hij aan die EROI van 10 komt. Ik had het er met collega’s over en die zeiden dat zo’n waarde onmogelijk is als je ook de energiewaarde van alle gras dat de bison heeft gegeten meeneemt, en dat moet je doen want de bison maakt deel uit van het ‘jagers en verzamelaarssysteem’. Vandaar mijn vraag.
Overigens haal je mijns inziens resource base en EROI door elkaar. In theorie kan iedere samenleving - ook onze complexe samenleving - overleven zolang er sprake is van een netto-energie overschot. Een EROI van 1,1 is bijv. al genoeg mits de betreffende energiebron maar voldoende voorradig is. Voor onze moderne samenleving komt Hall overigens op een EROI van 3 als minimum omdat naast de energiewinning ook nog energie moet worden geïnvesteerd in distributie en omvorming van energie naar een ‘gebruiksklare vorm’. Hij spreekt in dit geval over de zogenaamde extended EROI.
Het is daarnaast goed om te beseffen dat de EROI een logaritmische functie is. Een EROI van 100 of een EROI van 25 maken nauwelijks verschil. In het eerste geval betekent het een investering van 1 Joule voor 100 Joule aan opbrengst en in het tweede geval een investering van 4 Joule voor een opbrengst van 100. Bij een EROI van 8 wordt het spannend. Dit wordt de zogenaamde energy cliff genoemd. Daaronder loopt het netto-rendement snel terug. Een EROI van 4 betekent dat 25 Joule moet worden geïnvesteerd voor elke 100 Joule. Een EROI van 2 betekent dat 50 Joule geïnvesteerd moet worden voor elke 100 Joule etc.