Hoewel het van cruciaal belang wordt geacht om catastrofale opwarming van de aarde te voorkomen, de haalbaarheid van het verwijderen van kooldioxide uit de atmosfeer en het ondergronds opslaan - ook wel negatieve emissies genoemd - is in twijfel getrokken.

"Er is echt geen scenario dat voldoet aan de klimaatdoelstellingen van de wereld zonder negatieve uitstoot, " zei Katharine Mach, een senior onderzoeker aan de Stanford's School of Earth, Energie en Milieuwetenschappen. "Maar de meeste technologieën voor het verwijderen van koolstof zijn onvolwassen, grotendeels niet beschikbaar of duur."

Maar onderzoekers van Stanford en andere instellingen hebben nieuwe hoop gevonden op kosteneffectieve koolstofafvang en -vastlegging (CCS). hun studie, gepubliceerd 23 april in Proceedings van de National Academy of Sciences , voert de cijfers uit op verschillende opties voor het verwijderen van kooldioxide uit de atmosfeer in de VS en vindt kansen waar dit niet alleen commercieel haalbaar is met bestaande technologie, maar winstgevend.

Planten doen het werk

De meest besproken strategie om koolstofdioxide uit de atmosfeer te verwijderen, is het kweken van planten, die CO . absorberen ₂ , als eerste stap. Die planten kunnen dan worden verwerkt tot energie, en eventuele resulterende CO ₂ emissies van die energieproductie zouden worden opgevangen en ondergronds worden opgeslagen.

Hoewel het eenvoudig lijkt, deze technologieën - bekend als bio-energie met koolstofafvang en -vastlegging, of BECCS - zijn niet volledig ontwikkeld en veel gebieden hebben geen geologie die geschikt is voor de opslag van CO ₂ . Bovendien, pijpleidingen zouden moeten worden aangelegd om CO . op te nemen ₂ van bio-energiecentrales tot ruimtes die geschikt zijn voor opslag. Er zijn ook serieuze vragen over hoe BECCS wereldwijd zou schalen en zou concurreren met planten die worden gekweekt voor voedselproductie of impact zou hebben op ecosystemen en biodiversiteit.

Echter, de groep ontdekte dat één type BECCS-technologie onmiddellijk zou kunnen werken voor Amerikaanse ethanolproducenten. Bovendien, gegeven huidige en voorspelde toekomstige financiële prikkels, de aanpak kan zelfs winst opleveren.

"We ontdekten dat tussen belastingverminderingen voor CCS en toekomstige financiële prikkels van koolstofarme brandstofnormen, CCS is een onbenutte financiële kans voor ethanolproducenten in de VS, " zei Daniël Sánchez, een postdoctoraal onderzoeker bij de Carnegie Institution for Science en hoofdauteur van het papier.

De Verenigde Staten zijn de grootste producent van ethanol ter wereld, producerend 15,8 miljard gallons in 2017. Ethanol wordt gemaakt door het vergisten van biomassa zoals maïs, die een zeer zuivere CO . produceert ₂ bijproduct dat gemakkelijker en goedkoper te vangen is, comprimeren en ondergronds injecteren dan andere uitgestoten CO .-bronnen ₂ . Direct, deze emissies worden grotendeels naar de atmosfeer afgevoerd tijdens het proces van het maken van ethanol.

"Negatieve emissies bij bioraffinaderijen zijn commercieel klaar en betaalbaar. Het biedt een boeiende manier om de praktijkervaring op te bouwen die we nodig hebben om toekomstige BECCS-technologieën te ontwikkelen, " zei Mach.

Financiële prikkels

De onderzoekers schatten dat 60 procent van alle CO ₂ jaarlijks uitgestoten door de productie van ethanol in de 216 biobrandstoffabrieken van het land (ongeveer 1 procent van alle CO ₂ emissies uit de VS) tegen lage kosten kunnen worden opgevangen, minder dan $ 25 per ton CO ₂ .

Verder, als tegoeden voor afgevangen CO ₂ werden vastgesteld op $ 60 per ton, het zou de opslag van 30 miljoen ton CO . kunnen stimuleren ₂ elk jaar die anders naar de atmosfeer worden afgevoerd - gelijk aan de uitstoot van het voeden van 3,2 miljoen huishoudens gedurende een jaar - en betalen voor de bouw van 4, 300 mijl pijpleidinginfrastructuur nodig om de CO . te transporteren ₂ voor opslag op geschikte locaties in het hele land.

Deze prikkels zijn in lijn met nieuwe belastingverminderingen die zijn opgenomen in de Bipartisan Budget Act van 2018, ondertekend door de president in februari. Het wetsvoorstel wijzigde sectie 45Q van het belastingwetboek zodat elektriciteitscentrales of CO ₂ -emitterende faciliteiten komen in aanmerking voor heffingskorting voor afgevangen CO ₂ tot 12 jaar.

"Er zijn veel manieren om technologieën voor negatieve emissies te stimuleren en te ontketenen, waarvan deze regering en het congres misschien net hebben ingesteld, " zei Mach.

Een andere financiële stimulans komt in de vorm van koolstofarme brandstofnormen, zoals die geïmplementeerd zijn in Oregon, Californië en Brits-Columbia. Het werkt door verhandelbare kredieten te geven voor brandstoffen die de norm overschrijden en tekorten aan degenen die dat niet doen.

Direct, boekhouding voor CCS is niet opgenomen in de normen, maar op 27 april Californië zal overwegen zijn regels bij te werken om nieuwe protocollen op te nemen die de waarde van koolstofverwijdering in het brandstofproductieproces kwantificeren. Indien aangenomen, brandstofproducenten zouden meer kredieten kunnen verzamelen door ethanol met een lagere CO2-uitstoot in Californië te verkopen.

"Dit is niet alleen een kans voor producenten van biobrandstoffen om winst te maken, maar ook om CCS-technologie op grotere schaal te testen en te ontwikkelen. Dit is een essentiële eerste stap als we koolstofverwijdering willen inzetten op niveaus die nodig zijn om gevaarlijke klimaatverandering onder controle te houden, ' zei Sánchez.