Het kan samen: energie uit waterkracht en rivier vol blije vissen
Waterkrachtcentrales hebben een groen imago. Maar centrales in stuwdammen vernietigen ook natuur en stoten broeikasgassen uit. Kan het opwekken van energie uit waterkracht natuurvriendelijker?

1. Dilemma
Het moet het grootste megaproject op aarde worden: de bouw van ’s werelds grootste waterkrachtcentrale in de Chinese provincie Tibet. De aanlegkosten van de dam zijn begroot op 137 miljard dollar – 3 procent van de begroting van China. De waterkrachtcentrale in de rivier de Yarlung Tsangpo zal jaarlijks 300 terawattuur –300 miljard kilowattuur– elektriciteit genereren, genoeg stroom voor een kwart van alle 1,4 miljard Chinezen.
Ter vergelijking: de grootste waterkrachtcentrale in de Verenigde Staten is de Grand Couleedam in de staat Washington, die ongeveer 20 terawattuur per jaar produceert. China pakt het grootschaliger aan: de Drieklovendam in de rivier de Yangtze is momenteel de grootste waterkrachtcentrale ter wereld, met een jaarlijkse productie van 85 terawattuur. Maar als de nieuwe Chinese waterkrachtcentrale is voltooid, zal het de productie van de Drieklovendam ruim drie keer overtreffen.
De bouw van het prestigeproject van de Chinese leider Xi Jinping zal minstens een decennium in beslag nemen. Maar of het echt zover komt, valt te betwijfelen. Nu al protesteren India en Bangladesh, landen die stroomafwaarts liggen, tegen de bouw van de dam in de Yarlung Tsangpo. De Chinese rivier mondt namelijk uit in de Indiaas-Bengalese rivier Brahmaputra. „Controle over de rivier biedt Peking de mogelijkheid om de Indiase economie in de houdgreep te nemen”, concludeerde het Australische Lowy Institute al in 2020 in een rapport. Aan de Brahmaputra wonen tientallen miljoenen mensen en tal van natuurparken grenzen aan de waterloop. De bouw van de dam in Tibet zal de ecologie van de rivier veranderen, zo niet onherstelbaar beschadigen.
2. De afweging
Het is de paradox van energie uit waterkracht – wereldwijd goed voor 85 procent van de energieopwekking uit hernieuwbare energiebronnen. Het is het een kosteneffectieve bron van hernieuwbare elektriciteit en het is –anders dan zonne- en windenergie– nauwelijks afhankelijk van het weer: rivierwater stroomt (bijna) altijd en kost niets.
Geen wonder dat vooral ontwikkelingslanden in Azië, Afrika en het Midden-Oosten hun capaciteit flink uitbreiden door stuwdammen te bouwen. Het aandeel energie uit waterkracht zou in de wereldwijde energiemix nog flink kunnen groeien, want heel wat rivieren hebben onbenut potentieel. Er zijn voorspellingen dat tegen 2050 maar liefst 70 procent meer energie uit waterkracht wordt opgewekt dan nu het geval is.
China blijft marktleider en is goed voor 40 procent van de wereldwijde capaciteitsgroei tot 2030. Ook bij projecten in Afrika en Latijns-Amerika zijn Chinese bedrijven betrokken. Zoals bij de constructie van de Grand Ethiopian Renaissance Dam in de Nijl, die de grootste waterkrachtcentrale op het Afrikaanse content moet worden.
Blokkade
Energie uit waterkracht heeft dus toekomst. Maar er kleven ook heel wat nadelen aan deze vorm van energiewinning. Zeker in het geval van de Yarlung Tsangpo zal een stuwdam de zeer snelstromende rivier doen veranderen in een stilstaand meer. Door het blokkeren van het water hoopt zich sediment voor de dam op en ontstaat stroomafwaarts een gebrek aan zuurstof in het water, waardoor vissen en planten kunnen sterven.
Door een stuwdam is ook vismigratie niet meer mogelijk en blijven vispopulaties tussen dammen geïsoleerd achter. Geen wonder dat dankzij de aanleg van zes stuwdammen het aantal vissen in de Klamathrivier in de Amerikaanse staat Oregon met 90 procent is gedaald. Dat is funest voor de gehele voedselkringloop. Doordat vissoorten niet meer stroomopwaarts kunnen komen, missen dieren in die gebieden een deel van hun voeding.
Bovendien zijn stuwdammen –voornamelijk in de tropen– niet zo duurzaam als ze lijken. Niet alleen wordt bij de aanleg veel CO2 uitgestoten, ook in de eerste tien à twintig jaar na de bouw vindt volop uitstoot plaats. Dat zit zo. Doordat een stromende rivier dankzij een stuwdam in een stilstaand stuwmeer verandert, gaat de vegetatie in en om het water rotten. De planten breken af en wat rest, stapelt zich op voor de dam.
Dat organisch materiaal kan onder water ontbinden, waarbij er methaan wordt geproduceerd, een krachtig broeikasgas dat 34 keer meer impact heeft op de opwarming van de aarde dan koolstofdioxide. Door het variërende waterpeil en de snelle bodemerosie rond stuwdammen kan die stof vrijkomen. Een studie gepubliceerd in BioScience schat in, dat de bijdrage van waterkracht aan de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen op 1,3 procent ligt.
Ook voor de lokale bevolking kunnen dammen enorme gevolgen hebben. Stuwmeren kunnen grote gebieden onder water zetten, waaronder gehele dorpen. Mensen worden verdreven uit hun huizen of hun bestaan wordt compleet geruïneerd. In het geval van de dam in de Yarlung Tsangpo zullen Indiase en Bengalese vissers bijvoorbeeld last hebben van verminderde vangsten.
Ook in Tibet is de onvrede over de bouw van de dam groot. Een lokale protestactie door honderden Tibetanen eerder dit jaar, werd door de politie met stokslagen en arrestaties ruw onderdrukt, meldde de BBC. De Tibetanen vrezen dat de bouw van de dam zal leiden tot landonteigeningen en gedwongen verhuizingen. Voor de constructie van de Drieklovendam werden destijds maar liefst 1,4 miljoen mensen uit hun huis gezet. Hoeveel Tibetanen voor de nieuwe dam zullen moeten wijken, heeft Peking nog niet bekendgemaakt.
3. De oplossing
Afbreken dan maar, al die stuwdammen? Het is dé oplossing die veel milieuorganisaties bepleiten. Andere hernieuwbare energiebronnen, zoals zonne- en windenergie, komen als betere alternatieven naar voren, stellen ze. „Het verwijderen van stuwdammen is vaak de meest natuurvriendelijke optie”, beaamt Valerio Barbarossa, universitair hoofddocent milieukunde aan de Universiteit Leiden. „Maar hoewel het zeker de moeite waard is om verouderde stuwdammen te verwijderen, is verwijdering niet altijd de beste oplossing. Bedenk dat dan ook de duurzame energievoorziening –cruciaal als aanvulling op zonne- en windenergie– verloren gaat.” Het is ook niet realistisch om een wereld zonder stuwdammen voor te stellen, zegt Barbarossa. „Zonder energie uit waterkracht gaat het ons niet lukken de decarbonisatiedoelen te halen.”

Is het niet mogelijk op een milieuvriendelijke manier energie uit waterkracht te op te wekken?, wilde Barbarossa weten. Samen met een collega deed hij onderzoek naar het verduurzamen van waterkrachtcentrales in de Mekong in Zuidoost-Azië. De rivier ontspringt in Tibet en stroomt na 5000 kilometer de Zuid-Chinese zee in. Het stroomgebied is een van de productiefste visgebieden op aarde. Maar de afgelopen dertig jaar zetten stuwdammen de natuur en vissers onder druk.
Het is mogelijk om meer waterkracht te genereren met behoud van de vispopulaties, concludeert Barbarossa in de studie die hij vorig jaar publiceerde. Door stuwdammen strategisch te (her)plaatsen en vistrappen of bypassrivieren –kunstmatige zijrivieren om de dam heen– eraan toe te voegen, kan de impact van een dam op de ecologie van de rivier verminderen. Soms is het uitbreiden van een dam met milieuvriendelijke toepassingen niet voldoende en dan adviseert Barbarossa om die te verwijderen.
In Azië, waar veel stuwdammen in aanbouw zijn, lijkt die raad aan dovemansoren gericht. Maar in Europa en in de VS gebeurt het volop. Ook in het geval van de Mekongdelta, die Barbarossa bestudeerde, bestaat er een riviercommissie waar alle landen uit de regio –uitgezonderd China– in samenwerken om de ecologie van de rivier te verbeteren.
Sedimentlozing
Barbarossa somt de maatregelen op, waarmee stuwdammen natuurvriendelijker worden gemaakt. Met vistrappen of bypassrivieren kan een passage voor vissen worden gecreëerd. Ook het plaatsen van visvriendelijke schroefturbines in stuwdammen, die minder vissen doden, dragen bij aan een milieuvriendelijkere oplossing. Maar de toepassingen zijn duur en er is niet altijd geld voor gereserveerd.
Om het ecosysteem van de rivier in stand te houden, helpt het simuleren van natuurlijke waterpeilschommelingen. In een nat seizoen kan het spelen met waterstanden, helpen om een natuurlijke rivier na te bootsen. Daardoor wordt ook de uitstoot van methaan tegengegaan.
Door gespreide sedimentlozingen of sediment bypasssystemen blijft het natuurlijke transport van sediment behouden. Zo worden bijvoorbeeld korte periodes van hogesnelheidwaterlozingen uitgevoerd bij de Glen Canyon Dam in de Coloradorivier in de VS om opgehoopt sediment los te krijgen, blijkt uit een spectaculair filmpje op internet. Door die oplossing te combineren met het aanleggen van oevervegetatie en moerassen, worden ecosystemen geholpen bij de waterzuivering.
Dé ultieme oplossing om energie uit waterkracht natuurvriendelijker te maken, bestaat niet, geeft Barbarossa aan. „Iedere stuwdam moet apart worden bekeken.” Hij geeft het voorbeeld van bypassrivieren. Die oplossing is over het algemeen visvriendelijker dan het aanleggen van vistrappen, waarlangs maar enkele vissoorten zoals zalm kunnen passeren. Maar is een stuwdam in een steile, rotsachtige canyon geplaatst, dan is het vrijwel onmogelijk om een bypassrivier aan te leggen. „Dan moet je naar andere oplossingen kijken.”
Barbarossa pleit ervoor om bij de aanleg van stuwdammen te kijken naar het stroomgebied als geheel. Strategisch plannen, noemt hij dat. „Op welke plek kunnen we dammen het best in het rivierbekken inpassen, met zo min mogelijk schadelijke gevolgen voor de natuur? Welke maatregelen moeten we nemen om het ecosysteem van de rivier te verbeteren? Waar zouden we dammen moeten verwijderen? Die vragen horen bij strategisch plannen. Alleen met zo’n bril op kunnen we energie uit waterkracht milieuvriendelijker maken.”