De grote paradox van onze tijd

In dit blog neemt Gerd-Jan Frijters je mee in de wereld van de Jevons-paradox in de energie- en materialentransitie. En geeft hij antwoord op de vraag waarom efficiëntie leidt tot meer negatieve impact op natuur, milieu en klimaat.

Je investeert in zonnepanelen, isolatie van je huis of circulaire materialen. Ook de organisatie waar je werkt, zet stevige stappen richting duurzaamheid. En toch stijgt de totale CO₂ uitstoot. Hoe kan dat? Welkom in de wereld van de Jevons-paradox. Een ongemakkelijk maar belangrijk inzicht voor iedereen die werkt aan de energie- en materialentransitie. De essentie van de Jevons paradox is: ‘als iets efficiënter, goedkoper of schoner wordt, gaan we er vaak méér van gebruiken, waardoor het totale effect negatief kan uitpakken’. In dit blog maak ik het praktisch met herkenbare voorbeelden en concrete handvatten.

De Jevons paradox betekent dus dat efficiëntere technologie leidt tot meer gebruik. Maar wat gebeurt er als je dit principe loslaat op de hele wereldeconomie over de periode van 1990 tot 2050? Dan ontstaat een ongemakkelijke realiteit. Ondanks enorme technologische vooruitgang zijn energiegebruik, materiaalgebruik en CO₂ uitstoot blijven groeien. Maar blijft dat ook zo?

Eerst kijk ik terug naar de periode die achter ons ligt, van 1990 tot en met 2025, en daarna vooruit tot 2050. Daarna kijk ik breed naar energiegebruik, CO₂ emissies, materiaalgebruik en ontwikkeling van de welvaart. Ik kijk ook vooruit naar ontwikkelingen als groei van de wereldbevolking, ontwikkeling van AI en schaarste van zoet water en grondstoffen.

Sinds 1990 is de wereldeconomie grofweg verviervoudigd. Globalisering, industrialisatie (met name in China en India) en technologische vooruitgang hebben honderden miljoenen mensen uit armoede gehaald. Maar deze groei heeft een duidelijke correlatie met:

• Energiegebruik.
• Materiaalgebruik.
• CO₂ uitstoot.

Wetenschappelijk onderzoek laat zien dat landen met hogere welvaart vrijwel altijd exponentieel meer energie en materialen gebruiken. Verstedelijking versterkt dit effect: steden vragen simpelweg meer energie en grondstoffen per inwoner.

De afgelopen 35 jaar is de energie-intensiteit van de economie gedaald (we gebruiken minder energie per euro BBP). De efficiëntie van de economie als geheel is toegenomen. Maar tegelijk:

• Bleef de wereldwijde energievraag stijgen en gaat deze stijging zelfs steeds sneller.
• Groeide in 2024 het energiegebruik bijvoorbeeld met 2,2%, sneller dan het gemiddelde in de jaren daarvoor (IEA).
• Groeide de elektriciteitsvraag zelfs met 4,3% (IEA).

De belangrijkste drivers van de groei van de energievraag waren:

• Stijgende welvaart in opkomende economieën.
• Meer vraag naar airconditioning en comfort.
• Elektrificatie, onder andere door verduurzaming.
• Digitalisering (datacenters, AI).

De efficiëntieverbetering in energieverbruik werd teniet gedaan door de stijgende energievraag.

Waar energie vaak centraal staat, is materiaalgebruik minstens zo belangrijk. Kijk maar eens om je heen. Tenzij je in een natuurgebied staat, is het meeste van wat je ziet gemaakt door mensen. De totale massa aan dingen die de mens gemaakt heeft, is zelfs hoger dan de totale massa van alles wat leeft (planten, dieren, insecten).

Sinds 1990:

• Is het wereldwijde grondstoffengebruik meer dan verdubbeld
• Groei komt vooral uit bouw (beton, staal), consumptiegoederen en infrastructuur

Het winnen en verwerken van grondstoffen tot producten zorgt wereldwijd voor ongeveer de helft van de CO₂ uitstoot. Deze CO₂ zit ‘verstopt’ in materialen (embedded emissions), vooral in:

• Cement en staal
• Elektronica en batterijen
• Wereldwijde logistiek

De bouwsector alleen al is goed voor ongeveer een derde van de wereldwijde CO₂ uitstoot. Daarnaast zorgt winning en verwerking van grondstoffen voor 90% van het biodiversiteitsverlies en 90% van de waterschaarste.

Gedurende miljoenen jaren schommelde de CO₂ concentratie in de atmosfeer rond 270 ppm (parts per million). Vandaag is dat 432 ppm. Sinds 1850 begon de concentratie exponentieel te stijgen met alle gevolgen voor het klimaat van dien. Tijdens de laatste warme periode, zo’n 50 miljoen jaar geleden (toen de dinosauriërs net uitgestorven waren) lag de temperatuur op aarde zo’n 12˚C hoger en was de CO₂ concentratie 1.600 ppm. We koersen daar nu weer op af, alleen gaat de opwarming de laatste 150 jaar veel sneller dan toen.

Ondanks decennia klimaatbeleid:

• Bereikte de CO₂ uitstoot uit energie in 2024 een record van 37,8 Gt (IEA).
• Lag de totale broeikasgasuitstoot nog hoger, namelijk boven 50 Gt CO₂e.
• Blijft CO₂ honderden jaren in de atmosfeer, dus de concentratie in de atmosfeer wordt ieder jaar hoger.

Een belangrijke observatie is dat in ontwikkelde economieën de CO₂ emissies inmiddels langzamer groeien dan de economie zelf. Maar ze groeien nog steeds. Er is sprake van relatieve ontkoppeling, maar geen absolute ontkoppeling. In minder ontwikkelde economieën is helemaal nog geen ontkoppeling zichtbaar en groeit CO₂ uitstoot mee met de economie.

Kijken we naar de afgelopen 35 jaar, dan zien we een opvallend consistent patroon. Technologische vooruitgang maakt producten en diensten efficiënter, waardoor de kosten en de milieu impact per product of per euro BBP dalen. Neem een koelkast. Sinds 1990 is het energieverbruik van een koelkast gedaald met zo’n 60%. De kostprijs van een koelkast is ongeveer gelijk gebleven door efficiëntere productie en ondanks toename van technologie en regelgeving (inflatie niet meegerekend). De verkoopprijs van een koelkast is gedaald.

Dit is de Jevons paradox voor de koelkast. Koelkasten zijn groter geworden, gezinnen hebben vaak meerdere koelkasten en er worden veel meer koelkasten verkocht. Hierdoor is het totale energieverbruik flink gestegen net als het totale materiaalverbruik (de levensduur van een koelkast is ook nog gedaald). Kijken we breder naar de koelsector dan is de verhouding helemaal zoek. Het aantal koelingen en airco’s in de wereld is sinds 1990 geëxplodeerd.

Dus lagere kosten zorgen er voor dat mensen en bedrijven meer gebruik gaan maken van producten en diensten. En juist dat extra gebruik leidt er uiteindelijk toe dat de totale vraag weer stijgt. Wat begint als een efficiëntiewinst, eindigt zo vaak in een volumegroei.

Dit mechanisme zie je overal terug. Efficiëntie leidt tot meer apparaten en toepassingen. Zuinigere auto’s maken autorijden betaalbaarder, waardoor mensen vaker en verder gaan rijden.

Zelfs grote externe schokken doorbreken dit patroon nauwelijks. Tijdens de COVID-pandemie daalde de wereldwijde CO2 uitstoot tijdelijk met ongeveer vijf procent, een historisch grote afname. Maar zodra de economie weer op gang kwam, herstelde de uitstoot zich snel tot (en zelfs boven) het oude niveau. Dat laat zien hoe sterk het systeem is ingericht op groei, en hoe snel het daarnaar terugveert.

De tussenbalans over de periode 1990–2025 is dan ook dubbel. Aan de ene kant hebben we enorme stappen gezet: technologie is efficiënter geworden, hernieuwbare energie heeft een snelle opmars gemaakt en het bewustzijn rond duurzaamheid is toegenomen. Aan de andere kant is het totale energiegebruik blijven stijgen, is het materiaalgebruik enorm gegroeid en bereiken de wereldwijde emissies nog steeds recordniveaus.

De Jevons-paradox is dus geen uitzondering of bijeffect, maar een structureel kenmerk van hoe onze economie werkt. Dat is de grote paradox.

De komende 25 jaar worden bepalend voor de richting van de wereldeconomie en de toestand van natuur, milieu en klimaat. Nieuwe technologie is niet echt meer nodig, want die is er in grote lijnen al. De vraag is op welke schaal alles zich gaat ontwikkelen. Zijn we in staat om sneller te verduurzamen dan de groei van onze vraag? Gaan we in staat zijn om de Jevons paradox te doorbreken?

Vrijwel alle scenario’s laten zien dat de elektriciteitsvraag de komende decennia sterk zal toenemen. Elektrificatie van vervoer, industrie en gebouwde omgeving zorgt voor een structurele verschuiving van fossiele energie naar stroom. Tegelijkertijd dienen zich nieuwe, energie-intensieve toepassingen aan. Met name de snelle opkomst van kunstmatige intelligentie (AI) en datacenters zorgen nu al voor een extra vraag naar elektriciteit.

Om het voorbeeld van de koeling er weer bij te pakken. De vraag naar koeling stijgt exponentieel in de ‘global south’, de landen die steeds warmer en tegelijkertijd steeds welvarender worden.

De verwachting is dat hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind sterk blijven doorgroeien. Maar is dat voldoende is om de stijgende vraag bij te houden?

Wat vaak onderbelicht blijft, is dat de energietransitie een verschuiving betekent van fossiele brandstoffen naar een stijgende vraag naar grondstoffen. Waar olie en gas nu centraal staan, worden dat in de toekomst materialen zoals lithium, koper, nikkel en zeldzame aardmetalen.

De beschikbaarheid van deze materialen staat onder druk, de winning is vaak geconcentreerd in een beperkt aantal (minder betrouwbare) landen en de milieuschade door mijnbouw is groot. De energietransitie is niet alleen een kwestie van hernieuwbare energiebronnen, maar van een fundamenteel andere kijk op grondstoffen. Zonder beheersing van materiaalgebruik (lees: een circulaire economie), blijft de Jevons paradox in stand.

Richting 2050 zal de wereldbevolking toenemen tot naar schatting 9 à 11 miljard mensen, met een snel groeiende middenklasse, vooral in Afrika en Azië. Historisch gezien leidt stijgende welvaart vrijwel altijd tot meer consumptie, meer mobiliteit en grotere woonoppervlakken.

Dat vertaalt zich direct in een hogere vraag naar energie en materialen. Efficiëntieverbeteringen kunnen deze groei afremmen, maar (waarschijnlijk) niet volledig compenseren. Zonder aanvullende maatregelen blijft de totale vraag daardoor stijgen.

Naast energie en materialen dient zich nog een andere factor aan, namelijk zoet water. Zoetwater is essentieel voor vrijwel alle economische activiteiten, van energieproductie en industrie tot landbouw en voedselvoorziening. De beschikbaarheid van zoetwater staat in veel regio’s in de wereld nu al zwaar onder druk door klimaatverandering, bevolkingsgroei en intensief gebruik. Ook in Nederland begint dit probleem nijpend te worden.

Water speelt een sleutelrol in de koeling van energiecentrales en datacenters, in industriële processen zoals staal- en chipproductie en in irrigatie voor landbouw. Toenemende schaarste kan daardoor directe economische gevolgen hebben. Hogere kosten, beperkingen in productie en geopolitieke spanningen liggen in het verschiet.

Water kan uitgroeien tot een harde, fysieke grens aan verdere economische groei.

Zoals het er nu uitziet gaan de ontwikkelingen richting 2050 niet veel anders zijn dan in de afgelopen 35 jaar. Groei van welvaart, technologische vooruitgang en verduurzaming stuwen de vraag naar energie, materialen en ook water. Waarbij verbeteringen in efficiëntie ruimschoots worden overklast door absolute groei. De Jevons-paradox zal dus voorlopig blijven bestaan.

Harde grenzen aan de groei komen in zicht. Deze grenzen (al voorspeld in 1972 door de Club van Rome), zijn:

1. Uitputting van zoetwater voorraad
2. Uitputting van grondstoffen (fossiele brandstoffen, metalen en mineralen)
3. Uitputting van landbouwgrond (erosie, droogte, nutriënten balans)
4. Vervuiling (stikstof, fosfaat, giftige stoffen, microplastics)
5. Gevolgen van klimaatverandering (extreem weer, stijging zeespiegel)
6. Verdwijnen van soorten en populaties (na al 60 tot 90% afname sinds 1970)

Als we in 2050 niet van de regen in de drup terecht willen komen, zullen we elkaar toch vaker de grote systeemvraag moeten stellen: durven we grenzen te stellen aan groei, of blijven we efficiënter worden in het bestaande systeem. In dit aatste geval blijven we hangen in de Jevons-paradox.

De energietransitie is in volle gang en gaat door toenemende geopolitieke spanningen alleen maar sneller. De materialentransitie is pas net begonnen en daar is versnelling nodig. Alleen recycling gaat ons niet redden. Daarmee houden we de Jevons paradox in stand (want efficiëntie in bestaand systeem).

Kortom, alle hens aan dek om:

• Minder materialen te gebruiken.
• Biobased en hergebruikte materialen te gebruiken.
• Hoogwaardig te recyclen (upcycling).

Bron figuur: afbeelding Wiliam Jevons: Shutterstock / infographic gegenereerd door Claude.AI in opdracht van redactie HSE actueel/Sdu HSE

Gerd-Jan Frijters is eigenaar van  Greenhousemonkeys, projectleider duurzaamheid en circulariteit bij Lente, koepel van acht woningbouwcorporaties, eigenaar van FB Investeringen b.v (o.a. mkb-financiering) en bestuurslid van ZeroWasteNederland. Gerd-Jan is auteur van het Arbo-informatieblad AI-84 Duurzaam ondernemen (MVO, CSRD, ESG). Deze online uitgave is gepubliceerd op de kennisbank Sdu HSE.

Filed Under: Blogs, Duurzaamheid, HSE, Milieu Tagged With: co2-reductie, energie, milieu