Kolen is, zoals we allemaal weten, de onbetwiste zwaargewichtkampioen van vervuiling. Het stoot meer koolstofemissies per energie-eenheid uit dan welke andere brandstof ook, samen met een heerlijke cocktail van zwaveldioxideaërosolen en stikstofoxiden, plus het charmante geschenk van kolenas met giftige metalen. De gezondheidsvoordelen van het vervangen van kolen door schonere energie worden meestal geschat om ruimschoots op te wegen tegen de kosten van nieuwe apparatuur. Maar een nieuwe studie suggereert dat de inmenging van kolen verder reikt dan menselijke longen - het ondermijnt actief zijn eigen concurrentie.

Onderzoekers hebben ontdekt dat aërosolen - zowel natuurlijke als door de mens gemaakte - aanzienlijk in de energie snijden die we van zonnepanelen zouden kunnen krijgen, ter waarde van honderden terawattuur per jaar. En een flink deel van die aërosolen komt van het verbranden van kolen. De studie, geleid door een Brits team, gebruikte een nieuwe wereldwijde inventaris van zonne-energie-installaties, waarbij bekende gegevens werden gecombineerd met AI-geanalyseerde satellietbeelden en crowdsourced locatiegegevens. Vervolgens gebruikten ze weergegevens om te schatten wat die installaties zouden produceren als wolken en aërosolen het zonlicht niet zouden verstrooien als een stel hemelse feestbedervers.

De cijfers zijn opvallend: in 2023 ging meer dan een kwart van de potentiële zonne-energie verloren, waarbij wolken verantwoordelijk waren voor meer dan 20 procent en aërosolen voor nog eens 6 procent. Dat komt neer op meer dan 500 terawattuur - het equivalent van de volledige jaarlijkse output van 84 kolencentrales, elk met een capaciteit van 1 gigawatt. Aërosolen alleen zijn al een grote boosdoener. In de vijf jaar tot 2023 installeerde de wereld genoeg zonnecapaciteit om gemiddeld 250 terawattuur extra stroom per jaar op te wekken, maar verloor 75 terawattuur daarvan aan aërosolen. Ja, de productie steeg nog steeds omdat de totale capaciteit bleef groeien, maar het is alsof je een marathon loopt met een aambeeld aan je enkel.

Aërosolen kunnen ook helpen bij het vormen van wolken, wat verdere verliezen veroorzaakt, maar de onderzoekers richtten zich op directe aërosol effecten omdat de bijdrage van wolken lastiger te meten is. Sommige aërosolen komen van natuurlijke bronnen zoals woestijnstof, maar de wereld heeft nog niet veel zonne-energie in woestijnen gebouwd - dus dat is minder een factor dan je zou denken. Kolen is echter een sterrenspeler. Zwaveldioxideaërosolen, voornamelijk van kolenverbranding, zijn verantwoordelijk voor bijna de helft van de geanalyseerde aërosolen. Koolstofrijk materiaal, ook typisch van fossiele brandstoffen, maakt nog eens 18 procent uit.

De impact is niet gelijk verdeeld. In China verminderen aërosolen de zonneproductie met 7,7 procent in totaal en compenseren ze tussen een derde en de helft van de jaarlijkse zonne-energiegroei. De ruimtelijke verdeling van zonne-energieverliezen in China, merken de onderzoekers op, weerspiegelt die van de kolencentrales. Een analyse van vervuilingsgegevens toont aan dat 30 procent van de aërosolgerelateerde verliezen daar aan kolen kan worden toegeschreven. In de VS bevindt de meeste zonne-energie zich in het zuiden en westen, terwijl kolencentrales clusteren in het oosten en noordoosten, dus de jaarlijkse verliezen zijn minder dan de helft van die in China - slechts 3 procent.

Het goede nieuws: China ruimt zijn zaakjes op. Na ernstige vervuilingsproblemen bouwde het land hoogrenderende kolencentrales en nam het afscheid van de ergste overtreders. De gegevens tonen aan dat dit de zonne-energie helpt, met aërosol effecten die de afgelopen jaren zijn afgenomen. Toch is het opmerkelijk dat kolen de enige energiebron lijkt te zijn die actief de productiviteit van zijn belangrijkste concurrent vermindert. Dit zou wat impuls moeten geven om sneller van kolen af te stappen - tenminste een deel van de verloren kolenproductie zal worden gecompenseerd door verhoogde zonneproductiviteit. Want niets zegt 'efficiënt energiesysteem' zoals één brandstof die een andere saboteert.

De studie verschijnt in Nature Sustainability.