Onze wereld krijgt meer energie en minder materie, volgens een recent onderzoek. Dit is een megatrend geworden, waarbij de menselijke vooruitgang steeds meer afhankelijk is van energie-intensieve processen om lichtere, sterkere en efficiëntere materialen te creëren. Deze verschuiving, bekend als dematerialisatie, betekent dat samenlevingen minder ruwe massa per eenheid output of nut gebruiken, zelfs terwijl de totale materiële consumptie stijgt met de wereldbevolking en economische groei.
Recente rapporten uit 2025, waaronder de Orca Sciences-analyse en S&P Global Materials Transition Questbevestigen dat energiegedreven materialen centraal staan in de schone energie transitie. Wind- en zonne-energie-infrastructuur heeft bijvoorbeeld twee tot drie keer meer metalen nodig dan fossiele centrales, maar is wel duurzamer en efficiënter.
Hoe heeft deze trend zich ontwikkeld in materialen?
Het verhaal van materialen is ook een verhaal van ingebedde energie – de totale energie die nodig is om ze te winnen, te raffineren en te verwerken. Een hoger energieverbruik vertaalt zich vaak in betere prestaties, zoals een hogere sterkte-gewichtsverhouding en een grotere duurzaamheid.
- In de jaren 1960 waren glazen flessen zwaar en breekbaar; tegenwoordig zijn aluminium blikjes 40 keer lichter en toch veel sterker, ook al is er voor de productie van aluminium veel meer energie nodig.
- Sinds 2000, energie-intensiteit in basismetalen en chemicaliën is met 22-34% gedaald als gevolg van efficiëntieverbeteringen. Geavanceerde materialen zoals titanium en koolstofvezel vereisen echter een hogere energie-input om superieure eigenschappen te bereiken.
Uit een rapport van de OESO uit 2025 blijkt dat er sprake is van substitutietrends, zoals de vervanging van staal door polypropyleen in elektrische voertuigen, die de operationele energie vermindert terwijl er wordt vertrouwd op energie-intensieve productie. Echter, een studie in Hulpbronnen, instandhouding en recycling (2025) toont de dematerialisatie vertraagt wanneer de BBP-groei de 2% overschrijdt, het koppelen van economische cycli aan materiaalefficiëntie.
Belichaamde energie en prestaties van belangrijke materialen (gegevens uit 2025)
| Materiaal | Belichaamde energie (MJ/kg) | Overvloed in de korst (%) | Sterkte-gewichtsverhouding (MPa/(g/cm³)) | Voorbeeld van primair gebruik |
|---|---|---|---|---|
| Hout | 3-10 | N/A (biologisch) | 10-20 | Bouw (lowtech) |
| Cement | 5-7 | Hoog (silicaten) | 5-10 | Gebouwen |
| Staal | 20-30 | 5.0 | 50-100 | Infrastructuur |
| Aluminium | 150-200 | 8.2 | 100-150 | Blikken, voertuigen |
| Titanium | 400-500 | 0.6 | 200-300 | LUCHT- EN RUIMTEVAART |
| Carbon Fiber | 300-700 | Overvloedig (C-bronnen) | 500+ | Hernieuwbare energiebronnen, elektrische voertuigen |
Deze gegevens laten zien hoe meer energie investeren leidt tot betere materialen uit overvloedige bronnen. Dit illustreert waarom onze wereld meer energie en minder materie krijgt.
Lees ook: Amerikaanse ethaanbeperkingen zullen deals met China compliceren, zegt Energy Transfer
Wat zijn enkele praktijkvoorbeelden uit verschillende sectoren?
Deze trend is zichtbaar in de sectoren voedsel, energie, transport en technologie:
- Landbouw: Energieverbruik per calorie is gestegen 100-vouw sinds 1900Synthetische meststoffen uit lucht en energie verminderden het landgebruik zes keer. Precisiefermentatie kan dit nog verder verbeteren door voedsel rechtstreeks uit energie en lucht te produceren.
- EnergyHernieuwbare energiebronnen zijn afhankelijk van de energie-intensieve verwerking van overvloedig aanwezige elementen zoals silicium. Dit levert een veel hogere efficiëntie per massa-eenheid op dan fossiele brandstoffen. Kernenergie versterkt dit met de immense energiedichtheid van uranium.
- VervoerVan paardenkarren tot elektrische auto's en vliegtuigen: transport maakt gebruik van lichtere maar energie-intensieve systemen. Elektrische auto's zijn steeds afhankelijker van polymeren en composieten voor hun efficiëntie.
- Technologie: Halfgeleiders blijven kleiner worden terwijl ze steeds meer energie verwerken. Nieuwe materialen zoals galliumnitride Verbeter de prestaties met minimale massa.
Deloitte Vooruitzichten voor hernieuwbare energie 2025 merkt op dat de vraag naar polymeren voor het lichtgewicht maken van elektrische voertuigen tegen 2050 naar verwachting zal verdrievoudigen. Dit bevestigt het principe dat onze wereld meer energie en minder materie krijgt.
Lees ook: Trump stopt $27.6 miljard aan projecten voor schone energieproductie, zo blijkt uit rapport
Waarom zijn sommige deskundigen het oneens?
Niet alle analisten beschouwen meer energieverbruik als duurzaam. Vaclav Smil en anderen beweren dat de vraag naar materialen na de industrialisatie stabiliseert. Landen bouwen eerst staal- en cementinfrastructuur en richten zich vervolgens op het optimaliseren van wat er al bestaat.
- Dankzij efficiëntieverbeteringen sinds de jaren vijftig is de belichaamde energie van ijzer en staal gehalveerd.
- Ocuco's Medewerkers Energietransitie-index van het Wereld Economisch Forum 2025 bescheiden wereldwijde records duurzaamheid winsten (1.2%) vanwege dergelijke efficiëntieverbeteringen.
- Critici wijzen op de risico's die gepaard gaan met de afhankelijkheid van goedkope, overvloedige energie tijdens de turbulente overgang van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen.
In dit debat staat de vraag centraal of onze wereld steeds energieker wordt en steeds minder materie bevat, en of deze trend universeel houdbaar is of afhankelijk is van economische omstandigheden.
Lees ook: India handhaaft binnenlandse toeleveringsketens en datacentra voor windenergie
Hoe verhoudt dit zich tot duurzaamheid en de energietransitie?
Energie-intensieve materialen leveren vaak duurzaamheidsvoordelen op:
- Intensieve landbouw met behulp van meststoffen heeft het mogelijk gemaakt herbebossing.
- Verontreinigingsbestrijding met behulp van katalysatoren vermindert emissies via energie-intensieve processen.
- Hernieuwbare energiebronnen vereisen veel materiaalinzet, maar zorgen op de lange termijn voor minder uitstoot.
Het McKinsey-rapport uit 2025 benadrukt dat hernieuwbare energie weliswaar enorme investeringen in materialen vereist, maar ook innovatie in lichtere legeringen, keramiek en composieten stimuleert. Bedrijven zoals Orca Sciences verleggen deze grenzen en wedden dat overvloedige schone energie een lichtere, efficiëntere economie zal ondersteunen.
FAQ
1. Zorgt dematerialisatie voor een afname van het totale materiaalgebruik?
Nee. De absolute consumptie neemt toe met de bevolkings- en economische groei, maar de intensiteit van het materiële gebruik per eenheid product blijft dalen.
2. Hoe versnelt de energietransitie deze trend?
Dit kan worden bereikt door de vraag naar energie-intensieve maar efficiënte materialen, zoals koolstofvezels, in windturbines en elektrische voertuigen te stimuleren. Ondanks een hogere productie-energie verminderen deze de emissies gedurende de levenscyclus, met een verwachte vervijfvoudiging in 2050.
3. Welke risico's brengt het met zich mee als je te veel op efficiëntie vertrouwt?
Samenlevingen investeren mogelijk te veel in oude materialen zoals staal, waardoor de acceptatie van geavanceerde composieten en legeringen die nodig zijn voor echte duurzaamheid, wordt vertraagd.
4. Hoe beïnvloedt het idee dat onze wereld meer energie en minder materie krijgt, wereldwijde innovatie?
Het stimuleert investeringen in hoogwaardige, lichtgewicht materialen die nul doelpunten, waardoor industrieën concurrerend blijven en tegelijkertijd de impact op het milieu wordt verminderd.
Lees ook: De tweebladige turbine van Envision Energy herdefinieert windenergietechnologie
0 reacties