In het Energieakkoord uit 2013 is ondermeer afgesproken dat oudere kolencentrales vervroegd zouden sluiten, extra ingezet zou worden op windenergie (op land en zee) en dat er een groot energiebesparingsplan zou komen. In 2019 is de nadruk op CO2 reductie komen te liggen en is het Energieakkoord integraal overgegaan in het Klimaatakkoord.
Het Klimaatakkoord luidt een overgang, een transitie, in naar een nieuwe manier van energievoorziening en distributie: de energietransitie.
Wat is de status van het Klimaatakkoord?
Het kabinet heeft voor 2030 als doel dat de uitstoot van broeikasgassen met 49 procent moet zijn teruggebracht ten opzichte van 1990. In 2019 stond de teller op een reductie van 17 procent ten opzichte van 1990. De geraamde reductie van de broeikasgasemissies in 2030 is 34 procent ten opzichte van 1990. Dat is ruim 15 procentpunt onder het doel van 49 procent uit de Klimaatwet. Om de doelstelling te halen moet het reductietempo de komende periode tot 2030 verdubbelen van 3 megaton naar circa 6 megaton CO2-equivalenten per jaar. Hoe kan procestechnologie hierbij helpen?
De energieparadox
In ontwikkelde landen is de consumptie van elektrische energie slechts 1/3 van de totale energieconsumptie. De rest is warmte, brandstof en chemicaliën. Om een volledige transitie naar duurzaam opgewekte energie (zon, wind, water etc.) te realiseren zullen de productie en opslag van deze vormen van energie ook meegenomen moeten worden.
Met betrekking tot de beschikbaarheid van natuurlijke energiebronnen kunnen we eenvoudigweg stellen dat er meer dan genoeg beschikbaar is. De energie die per jaar door de zon wordt geleverd is 10.000 keer meer dan de hoeveelheid die de mens consumeert. Anders gezegd: 1 uur zonlicht op aarde is voldoende om in de jaarlijkse energiebehoefte van de mens te voorzien! Het probleem ligt alleen in het “oogsten” van deze energie op een economische manier. Hoewel duurzame energiebronnen dus in overmaat aanwezig zijn, is de bijdrage van deze vorm van energie in de totale mix van energieproductie (kolen- en gasgestookte centrales, kernenergie) maar heel klein en moeilijk te introduceren omdat wij als mensheid zo’n onmetelijk grote hoeveelheid fossiele energie (gas, kolen en olie) gebruiken. Dit wordt wel de energieparadox genoemd.
Een paradox is een schijnbare tegenstelling: duurzame energie is er in overvloed, maar wij gebruiken voornamelijk eindige fossiele energie
Aanbod en vraag
De ontwikkeling van een nieuwe technologie duurt doorgaans jaren. Stel dat een nieuwe technologie wordt geïntroduceerd die 1 MW (megawatt) aan elektrisch vermogen levert. Als door onderzoek en ontwikkeling dit vermogen per jaar wordt verdubbeld, levert deze fabriek na 2 jaar 2 MW, na 3 jaar 4 MW, na 4 jaar 8 MW, na 5 jaar 16 MW en na ongeveer 14 jaar het totale elektrische vermogen dat in Nederland per jaar wordt geproduceerd: 15.000 MW. Zelfs dit (onrealistische) groeiscenario laat al zien dat jaren van ontwikkeling nodig zijn voor het introduceren van nieuwe technologieën die bestaande kunnen vervangen. 
Aan de vraagkant is een duidelijke trend te zien waarbij de consumptie van elektrisch energie maar drastisch blijft toenemen, o.a. door de groei van de wereldbevolking en welvaart in (ontwikkelings)landen. De vraag naar warmte zal ook gaan veranderen, maar dan de ander kant op: door betere isolatie van woonhuizen en de globale opwarming van de aarde is in de toekomst minder warmte nodig. Op dit moment is een van de meest economische manieren om uit fossiele brandstoffen energie te maken warmte-krachtkoppeling (Engels: co-generation). In een gasturbine (zo een die ook in een vliegtuigmotor zit) wordt gas verbrand die met de uitlaatgassen een turbine aandrijft. Deze turbine levert via een generator elektriciteit (de kracht kant). De uitlaatgassen hebben een hoge temperatuur en de warmte die daarin zit wordt benut om stoom te maken. Deze stoom wordt weer gebruikt als verwarming (de warmte kant). Door deze twee te combineren wordt een hoger rendement verkregen dan uit een van de twee alleen. Als de vraag naar warmte afneemt en die van elektriciteit toeneemt, gaat deze verhouding scheef lopen en wordt de economische efficiëntie lager. Verder zal de vraag naar koeling (airconditioning) toenemen in de toekomst. Ook dit vergt energie. Wat wij nu kennen als warmte krachtkoppeling (co-generation), zal in de toekomst moeten verschuiven naar tri-generation: het efficiënt produceren van elektriciteit, warmte en koeling op een efficiënte en flexibele manier.
Dan is er nog het probleem dat duurzaam opgewekte energie moeilijk is op te slaan en moeilijk het verschil in vraag en aanbod op kan vangen. Olie of gas sla je op in een tank, maar met de zon of wind is dat wat lastiger. Aangezien zeker in de komende jaren nog steeds met een mix van zowel conventionele (dus met olie, gas en kolen) als met duurzame energie wordt gewerkt, zal de focus eerder moeten liggen op het flexibel maken van de diverse energieproducenten zodat die zonder verlies van efficiëntie makkelijk aan een wisselende vraag kunnen blijven voldoen. In het tweede deel wordt verder uitgelegd hoe deze systemen zouden kunnen gaan werken.
