Nederland haalt al steeds meer elektriciteit uit zonnepanelen en windmolens, maar het merendeel van alle energie die we gebruiken is nog 'fossiel'. Denk aan de benzine in de auto, het gas uit het fornuis en de kolen die worden verstookt om staal te maken.

Op ons reactieplatform NUjij vroeg een lezer zich af: hoe realistisch is het om 100 procent van onze energie duurzaam te maken? "Zal dat in al onze behoeftes kunnen voorzien, of moeten we bijvoorbeeld gas- of kerncentrales als back-up houden?"

Nog niet zo lang geleden was dat onder wetenschappers onderwerp van felle discussie, zegt Auke Hoekstra. Hij doet bij de TU Eindhoven onderzoek naar duurzame energiesystemen en is directeur van het onderzoeksprogramma NEON Research.

"Ons huidige systeem is heel simpel: haal ergens fossiele brandstoffen vandaan en steek ze in de brand op het moment dat je energie nodig hebt", zegt hij. Een volledig hernieuwbaar systeem wordt complexer: als de zon schijnt en het waait, wordt er energie opgewekt. Maar als dat niet het geval is, hebben we toch nog energie nodig.

Dat kunnen we deels opvangen door flexibeler om te gaan met energie. "We gaan proberen energie te verbruiken op de momenten dat we normaal gesproken zon en wind over zouden houden", aldus Hoekstra. Op die momenten gaan we bijvoorbeeld auto's opladen.

Ook moeten we op meer plekken gebruik gaan maken van elektriciteit in plaats van (fossiele) brandstoffen. Denk aan elektrische auto's, warmtepompen en geëlektrificeerde fabrieken.

Op momenten dat het weer niet meezit, zullen we elektriciteit importeren uit buurlanden waar het bijvoorbeeld wél waait. Of uit landen als Noorwegen, waar elektriciteit wordt opgewekt met waterkracht. Dat is in het platte Nederland nauwelijks mogelijk, want je hebt hoogteverschil en stuwmeren nodig.

Daarom zullen we ook grote hoeveelheden energie moeten kunnen opslaan. Dat kan op allerlei manieren. Bijvoorbeeld door middel van batterijen, die de zonnestroom van overdag 's nachts beschikbaar maken. Maar ook met een ondergronds waterreservoir dat 's zomers met zonnestroom wordt opgewarmd en 's winters wordt gebruikt om huizen te verwarmen.

Ook met waterstof of metal fuels, een manier om energie op te slaan in metaalpoeder, kan elektriciteit op de langere termijn worden opgeslagen. Dat zijn relatief nieuwe technologieën die nu nog niet op grote schaal worden ingezet, maar op termijn een belangrijke rol kunnen spelen in ons energiesysteem.

Dat het met al deze technologieën mogelijk zal zijn om een volledig hernieuwbaar energiesysteem op te tuigen, is volgens Hoekstra inmiddels wel duidelijk. "Eigenlijk gaat de wetenschappelijke discussie niet meer over óf het kan", zegt hij.

Wel zijn er nog wetenschappers die denken dat een energiesysteem met niet-hernieuwbare elementen goedkoper zal zijn. Denk aan kerncentrales, of aardgascentrales met een installatie om CO2-uitstoot af te vangen en op te slaan.

Andere wetenschappers vermoeden dat het verschil klein zal zijn, of dat volledig hernieuwbare energie goedkoper wordt. Aan allerlei universiteiten wordt met computermodellen berekend welke combinatie van energietechnologieën uiteindelijk het voordeligst is, maar verschillende modellen werken met verschillende aannames en leveren verschillende resultaten op.

Het lastige is dat wetenschappers dan moeten berekenen hoeveel een kerncentrale of een groene waterstoffabriek over twintig jaar gaat kosten. Dat geldt ook voor technologieën die nog in de kinderschoenen staan, zoals metal fuels. "Die werken in het laboratorium al prima, maar wat precies de kosten gaan zijn van opschaling is moeilijk hard te maken", aldus Hoekstra.

Hij ziet dat het wetenschappelijk denken over volledig hernieuwbare energiesystemen snel verschuift. "Vijftien jaar geleden waren er misschien vier of vijf wetenschappers die daar af en toe iets over publiceerden", zegt hij. Nu zijn dat er honderden, en staat min of meer buiten kijf dat het mogelijk is om alle energie uit zon, wind en water te halen.

"Ik vind dat zo gaaf. Het is gegaan van 'O God, we're doomed, dit komt nooit goed' naar 'Jeetje, daar zou de energie wel 50 procent duurder van kunnen worden en hebben we niet een manier om het iets minder duur te maken?'. Dat is een gigantisch verschil natuurlijk."