13 Voeding en landbouw

Moderne landbouw is het gebruik van land om aardolie om te zetten in voedsel. Albert Bartlett

We hebben al in hoofdstuk 6 besproken hoeveel duurzame energie geproduceerd kan worden met planten; in dit hoofdstuk bespreken we hoeveel vermogen verbruikt wordt voor ons dagelijks brood. Een matig actieve persoon met een gewicht van 65 kg consumeert eten met een chemische energie-inhoud van ongeveer 2600 “Calorieën” per dag. Een “Calorie”, in voedselkringen, is in feite 1000 calorieën in de scheikunde (1 kcal). 2600 “Calorieën” per dag is ongeveer 3 kWh per dag. Het grootste deel van deze energie ontsnapt uiteindelijk het lichaam als warmte, dus een typische persoon is in een ruimte een verwarming met een vermogen van iets meer dan 100 W, het vermogen van een ouderwetse gloeilamp. Bent u met 10 personen in een kleine koude kamer, dan kunt u de convectiekachel van 1 kW uitschakelen.

Hoeveel energie verbruiken we eigenlijk om onze 3 kWh per dag te krijgen? Als we ook gaan kijken naar de onvermijdelijke energiekosten van de voedselproductie, dan zien  we dat onze energie-voetafdruk aanzienlijk groter is. Het hangt ervan af of we veganistisch, vegetarisch of carnivoor zijn. De veganist heeft de kleinste onvermijdelijke voetafdruk: 3 kWh energie per dag voor de planten die hij eet.

De energiekosten van consumptiemelk

Ik hou van melk. Als ik 3 glazen melk per dag drink (net zoals Joris Driepinter), welke energie is daar dan voor nodig? Een typische melkkoe produceert 16 liter melk per dag. Dus die halve liter per dag vereist dat ik 1/32 van een koe gebruik. Oh, wacht even- Ik hou ook van kaas. En om 1 kg Irish Cheddar te maken is ongeveer 9 kg melk nodig. Dus als u 50 g kaas per dag consumeert, moet u een extra 450 g melk meenemen. OK: mijn melk- en kaas consumptie vereist dat ik 1/16 van een koe gebruik. En hoeveel vermogen is er nodig voor een koe die melk geeft?  Welnu, als een koe met een gewicht van 450 kg vergelijkbare energie-eisen per kilogram heeft als een mens (wiens 65 kg 3 kWh per dag verbrandt) dan moet het verbruik van een de koe ongeveer 21 kWh / d zijn. Voelt u zich wat ongemakkelijk bij deze extrapolatie van mens naar koe? Laten we de cijfers controleren: www.dairyaustralia.com.au zegt dat een koe van 450 kg / d 85 MJ / d nodig heeft, wat 24 kWh / d is. Geweldig, onze gok was niet ver weg! Dus mijn 1/16 deel van een koe heeft een energieverbruik van ongeveer 1,5 kWh per dag. Dit cijfer negeert alle andere energiekosten die betrokken zijn bij het overtuigen van de koe om melk te maken, bij het maken van kaas, en om de melk en de kaas van de koe naar mij te laten reizen. Een een deel van deze kosten ( vrachtvervoer en supermarkten ) wordt besproken in hoofdstuk 15.

Eieren

Een leghen eet ongeveer 110 g kippenvoer per dag. Ervan uitgaande dat kippenvoer een metaboliseerbare energie-inhoud heeft van 3,3 kWh per kg, is dat een energieverbruik van 0,4 kWh per dag per kip. Hennen leggen gemiddeld 290 eieren per jaar. Dus het eten van twee eieren per dag vereist een vermogen van 1 kWh per dag. Elk ei zelf bevat 80 kcal, wat ongeveer 0,1 kWh is. Dus vanuit een energie oogpunt is de eierproductie 20% efficiënt.

De energiekosten van het eten van vlees.

Laten we zeggen dat een enthousiaste vleeseter ongeveer een kwart kilo per dag eet (227 g). (Dit is de gemiddelde vleesconsumptie van Amerikanen.) Om het vermogen dat nodig is om de dieren van de vleeseter te voeden naarmate ze ouder worden en wachten op de slager, moeten we weten hoe lang de dieren leven, en dus energie verbruiken. Kip, varkensvlees of rundvlees? Kip, mijnheer? Elk kuiken dat u eet, kakelde gedurende ongeveer 50 dagen. Dus de constante consumptie van een kwart kilo kuiken per dag vereist ongeveer 12 kilo kip die in leven is, om gegeten te worden. En die 12 kilo’s aan kip consumeren énergie. Varkensvlees, mevrouw? Varkens worden langer in leven gehouden – misschien 400 dagen van geboorte tot spek – dus voor de gestage consumptie van een kwart kilo per dag van varkensvlees is er ongeveer 100 kilo levend varkensvlees nodig, om gegeten te worden. Koe? De productie van rundvlees heeft de langste doorlooptijd. Het duurt ongeveer 1000 dagen koe-tijd om een biefstuk te maken. Dus de gestage consumptie van een kwart kilo rundvlees per dag vereist ongeveer 250 kilo levend rundvlees, om uiteindelijk gegeten te worden.

Om al deze ideeën tot een enkel getal samen te vatten, nemen we aan dat u gemiddeld iedere dag een kwart kilo (227 g) vlees eet, samengesteld uit gelijke hoeveelheden kip, varkensvlees en rundvlees. Deze vleesconsumptie vereist de constante voeding van 4 kilo kippenvlees, 35 kilo varkensvlees en 80 kilo  koeienvlees. Dat is een totaal van 120 kg vlees, of 180 kg dier ( omdat ongeveer twee derde van het dier als vlees wordt verkocht). En als de 180 kg van het dier vergelijkbare energie behoefte heeft als een mens (die met 65 kg ongeveer 3 kWh / d verbruikt ), dan is het benodigde vermogen om deze vlees behoefte te bevredigen

180 kg x 3 kWh/ 65 kg / d ≈ 8 kWh / d

Ik heb opnieuw de fysiologische vrijheid genomen om aan te nemen dat ‘dieren zijn zoals mensen’; voor een meer accurate schatting van de energie om kip te maken zie de eindnoten van dit hoofdstuk. Het maakt niet uit, ik wil alleen een schatting van de orde van grootte, en die volgt hier. Het vermogen dat nodig is om het voedsel voor een typische consument te produceren groenten, zuivel, eieren en vlees is 1,5 + 1,5 + 1 + 8 = 12 kWh per dag. (De dagelijkse energie balans van dit ruwe dieet is 1,5 kWh uit groenten; 0,7 kWh van zuivel; 0,2 kWh uit eieren; en 0,5 kWh uit vlees – een totaal van 2,9 kWh per dag.)

Dit resultaat bevat niet de energiekosten die verbonden zijn aan de landbouw, bemesting, verwerking, koeling en transport van het voedsel. We zullen hieronder een aantal van die kosten schatten, en sommige in hoofdstuk 15. Zijn deze berekeningen een argument voor vegetariërs, vanwege een lager energieverbruik? Het hangt er vanaf waarmee de dieren gevoed worden. Neem bijvoorbeeld de steile heuvels en bergen van Wales. Kunnen die gebieden gebruikt worden voor iets anders dan begrazing? Ofwel deze rotsachtige graslanden worden gebruikt om schapen te houden, of ze worden niet gebruikt om te helpen bij het voeden van mensen. U kunt deze natuurlijke groene hellingen beschouwen als onderhoudsvrije biobrandstof plantages en de schapen als geautomatiseerde zelfreplicerende biobrandstof-oogstmachines. De energieverliezen tussen zonlicht en schapenvlees zijn substantieel, maar er is waarschijnlijk geen betere manier om zonne-energie op te nemen op dergelijke plaatsen. (Ik weet niet zeker of dit argument voor de schapenhouderij in Wales eigenlijk klopt: tijdens zeer slecht weer worden de schapen in Wales verplaatst naar lager gelegen velden waar hun dieet wordt aangevuld met sojavoeding en ander voedsel geteeld met behulp van energie-intensieve meststoffen; wat zijn dan de werkelijke energiekosten? Ik weet het niet.) Vergelijkbare argumenten kunnen worden aangevoerd ten gunste van vleeseters in plaatsen zoals de kreupelhoutvelden van Afrika en de graslanden van Australië; en ten gunste van zuivelconsumptie in India, waar miljoenen koeien worden gevoed met bijproducten van de rijst- en maïsteelt.

Aan de andere kant, waar dieren worden gehouden in kooien en gevoerd met graan dat mensen zelf zouden hebben kunnen eten, is er geen twijfel aan dat het energiezuiniger zou zijn om de kip en het varken weg te laten en het graan rechtstreeks aan mensen de voeren.

Meststoffen en andere energiekosten in de landbouw

De belichaamde energie in de Europese meststoffen is ongeveer 2 kWh per dag per persoon. Volgens een rapport aan DEFRA door de Universiteit van Warwick, gebruikte de landbouw in het VK in 2005 een vermogen van 0,9 kWh per dag per persoon voor landbouwvoertuigen, machines, verwarming (met name kassen), verlichting, ventilatie en koeling.

De energiekosten van Minoes, Bello en Black Beauty

Dierlijke metgezellen! Bent u de dienaar van een hond, een kat of een paard? Er zijn misschien 8 miljoen katten in Groot-Brittannië. Laten we aannemen dat u voor een van hen zorgt. De energiekosten van Minoes? Als ze 50 g vlees per dag eet (kip, varkensvlees en rundvlees), dan zegt de berekening van de laatste sectie dat de voeding die nodig is om het voedsel van Minoes te maken een kleine 2 kWh per dag is. Een vegetarische kat zou minder nodig hebben. Evenzo als uw hond Bello iedere dag zo’n 200 g vlees en koolhydraten met een energie inhoud van 1 kWh eet, dan is het vermogen dat nodig is om zijn voedsel te bereiden ongeveer 9 kWh per dag. Beauty het paard weegt ongeveer 400 kg en verbruikt 17 kWh per dag.

Misverstanden

Ik heb gehoord dat de energetische voetafdruk van voedsel zo groot is dat “autorijden beter is dan lopen.” Of dit waar is, hangt af van uw dieet. Het is zeker mogelijk om voedsel te vinden waarvan de voetafdruk van fossiele brandstoffen groter is dan de geleverde energie voor de mens. Een zak chips heeft bijvoorbeeld een belichaamde energie van 1,4 kWh fossiele brandstof per kWh gegeten chemische energie. De belichaamde energie van vlees is hoger. Volgens een studie van de universiteit van Exeter, heeft het typische dieet een belichaamde energie van ongeveer 6 kWh per kWh gegeten voedsel. Om erachter te komen of het besturen van een auto of lopen minder energie verbruikt, moeten wij de transport efficiëntie van elke modus kennen. Voor de typische auto van hoofdstuk 3 waren de energiekosten 80 kWh per 100 km. Lopen maakt gebruik van een netto energie van 3,6 kWh per 100 km – 22 keer minder. Dus als u helemaal leeft van voedsel waarvan de voetafdruk groter is dan 22 kWh per kWh, ja, dan zijn de energiekosten om u van A naar B te krijgen in een voertuig op fossiele brandstof minder dan als u gaat lopen. Maar als u een typisch dieet heeft (6 kWh per kWh) dan is “het is beter om te rijden dan te lopen” een mythe. Door te wandelen verbruikt u slechts een vierde van de energie van een auto. 

Aantekeningen en verdere lectuur

Een typische melkkoe produceert 16 liter melk per dag. Er zijn 2,3 miljoen melkkoeien in het VK, die elk ongeveer 5900 liter per jaar produceren. De helft van alle melk die door koeien wordt geproduceerd, wordt verkocht als vloeibare melk. www.ukagriculture.com,www.vegsoc.org/info/cattle.html

Het kost ongeveer 1000 dagen koe-tijd om een biefstuk te maken. 33 maanden vanaf conceptie tot het slachthuis: 9 maanden dracht en 24 maanden opfokken broedtijd.www.shabdenparkfarm.com/farming/cattle.htm

-Kip. Een volwassen (20 weken oude) leghen weegt 1,5 of 1,6 kg. Haar voer heeft een energie-inhoud van 2850 kcal per kg, dat is 3,3 kWh per kg, en het voedselverbruik stijgt van 340 g per week als het 6 weken oud is, naar 500 g per week op een leeftijd van 20 weken. Na het leggen is de vereiste typische voeding 110 g per dag.

Het vlees van vleeskippen heeft een energie-inhoud van 3,7 kWh per kg. Het energieverbruik is 400 – 450 kcal per dag per hen (0,5 kWh / dag per hen), met 2 kg als typisch lichaamsgewicht. Een vleeskip van 2,95 kg consumeert een totaal van 5,32 kg voeder [5h69fm]. Dus de belichaamde energie van een vleeskip is ongeveer 6,7 kWh per kg dier, of 10 kWh per kg gegeten vlees.

Als ik dit getal had gebruikt in plaats van mijn ruwe schatting, dan zou de energiebijdrage van de kip een beetje hoger zijn. Maar aangezien de energetische voetafdruk van de vleesmix wordt gedomineerd door het vlees, maakt het niet veel uit dat ik de energie voor kippen onderschat heb. Bronnen: Subcommittee on Poultry Nutrition, National Research Council (1994), www.nap.edu/openbook.php? isbn = 0309048923, MacDonald (2008) en www.statistics.gov.uk/statbase/datasets2.asp.

Er wordt van u verondersteld dat u een halve pond (227 g) per dag aan vlees eet, samengesteld uit gelijke hoeveelheden kip, varkensvlees en rundvlees. Dit komt dicht in de buurt van de gemiddelde vleesconsumptie in Amerika, die 251 g per dag is – samengesteld uit 108 g kip, 81 g rundvlees en 62 g varkensvlees (MacDonald, 2008).

De belichaamde energie in Europese meststoffen is ongeveer 2 kWh per dag per persoon. In 1998-9 gebruikte West-Europa 17,6 miljoen ton meststoffen per jaar: 10 miljoen nitraten, 3,5 Mt fosfaat en 4,1 Mt kalium. Deze meststoffen hebben energievoetafdrukken van respectievelijk 21,7, 4,9 en 3,8 kWh per kg. Door deze energie te verdelen over 375 miljoen mensen vinden we een totale voetafdruk van 1,8 kWh per dag per persoon. Bronnen: Gellings en Parmenter (2004), International Fertilizer Industry Association [5pwojp].

– Landbouw in het VK in 2005 gebruikte een energie van 0,9 kWh per persoon per dag. Bron: Warwick HRI (2007).

Een zak chips heeft een belichaamde energie van 1,4 kWh fossiele brandstof per kWh chemische energie die wordt opgegeten. Ik schatte deze energie van de ecologische voetafdruk van een zak chips als volgt: 75 g CO2 voor een standaard 35 g-zak [5bj8k3]. Van deze voetafdruk, is 44% geassocieerd met landbouw, 30% met verwerking, 15% verpakking en 11% transport en verwijdering. De chemische energie die aan de consument wordt geleverd is 770 kJ. Dus dit voedsel heeft een koolstofvoetafdruk van 350 g per kWh. In de veronderstelling dat het grootste deel van deze koolstofvoetafdruk komt van fossiele brandstoffen met 250 g CO2 per kWh, is de energetische voetafdruk van de chips 1,4 kWh fossiele brandstof per kWh gegeten chemische energie.

– Een typische dieet heeft een belichaamde energie van ongeveer 6 kWh per gegeten kWh. Coley (2001) schat dat de belichaamde energie in een typisch dieet 5,75 keer de afgeleide energie is.

Wandelen heeft een CO2-voetafdruk van 42 g / km; fietsen, 30 g / km. Ter vergelijking, het besturen van een gemiddelde auto stoot 183 g / km uit.

Wandelen verbruikt 3,6 kWh per 100 km. Een wandelende mens gebruikt in totaal 6,6 kWh per 100 km [3s576h]; we verminderen met het energieverbruik in rust om het energieverbruik van lopen te krijgen (Coley, 2001).

Verdere lectuur: Weber en Matthews (2008).