Het is veel gemakkelijker om te voorkomen dat fossiele brandstoffen worden verbrand dan om CO . op te ruimen ₂ emissies als ze eenmaal in de atmosfeer van de aarde zijn. Maar de wereld heeft niet langer de luxe om te kiezen:drastische emissiereducties en snelle CO .-uitstoot ₂ verwijdering en opslag zullen beide nodig zijn om de ergste gevolgen van de opwarming van de aarde te voorkomen.

Wat als, in plaats van al die CO . te verspillen ₂ , het kan worden omgezet in iets nuttigs? Er is momenteel weinig economische prikkel voor industrieën die CO . uitstoten ₂ om het vast te leggen, laat staan ​​om het rechtstreeks uit de atmosfeer te halen. Het identificeren van waardevolle producten en hoe ze te maken, kan CO . een kickstart geven ₂ verwijdering op industriële schaal, en helpen de uitstoot in het proces te verminderen. In onze recente krant we wilden duidelijk maken wat deze processen en producten zouden kunnen zijn.

We hebben gekeken naar processen die CO . gebruiken ₂ opgevangen uit industriële emissies, en ook biologische processen die direct CO . kunnen onttrekken ₂ van de lucht. We voorspelden dat tussen de één en tien gigaton CO ₂ tegen 2050 per jaar kunnen worden gebruikt, tegen kosten van minder dan USD $ 100 (£ 77) per ton CO ₂ . De mens stoot momenteel 37 gigaton CO uit ₂ een jaar, en we moeten onze impact tegen 2050 terugbrengen tot nul. Sommige schattingen suggereren dat dit zou kunnen betekenen dat we ongeveer tien gigaton CO2 moeten verwijderen ₂ een jaar vanaf 2050. Enkele van deze ideeën voor het gebruik van CO ₂ , indien correct uitgevoerd, zou een rol kunnen spelen om dat economisch haalbaarder te maken.

Enkele ideeën voor het gebruik van CO ₂ komt misschien niet van de tekentafel. Maar met de juiste investeringen en prikkels, anderen kunnen overstappen van nicheonderzoeksprojecten naar geloofwaardige plannen, en van het werk van kleine bedrijven tot het doel van hele industrieën. Hier is een selectie van de manieren waarop de vervuiling van de een het product van de ander kan worden.

1. Maak gebouwen

Er zijn verschillende manieren waarop gebouwen kunnen worden gebouwd met materialen gemaakt van CO ₂ . De eerste ligt voor de hand:gebruik hout. Door bomen te kweken en duurzaam te oogsten voor de bouw, wordt CO ₂ wordt uit de atmosfeer gehaald, omgezet in een waardevol commercieel product, en opgeslagen als koolstof in gebouwen met een lange levensduur.

Het vermindert ook de vraag naar cement, die verantwoordelijk is voor 10-15% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen door zijn productie. Nieuwe technologie, zoals kruisgelamineerd hout of geacetyleerd hout, maken deze vervanging steeds gemakkelijker.

De tweede manier is om CO . te gebruiken en vervolgens op te slaan ₂ bij het maken van beton, door cement uit te harden of bij de vervaardiging van andere ingrediënten zoals aggregaat.

2. Maak plastic producten

CO ₂ kan worden gebruikt in polymeren om duurzame kunststoffen te maken voor auto's en gebouwen. Ongeveer 60% van de kunststoffen heeft toepassingen in andere sectoren dan verpakkingen. Kunststoffen gemaakt van CO ₂ plastic producten gemaakt van fossiele brandstoffen voor deze sectoren zou kunnen verdringen, vooral omdat ze geen giftige of vuile ingrediënten zoals fosgenen of epoxiden nodig hebben, en kan goedkoper zijn om te maken dan materialen op basis van fossiele brandstoffen. Omdat de CO ₂ molecuul is een stabiel onderdeel van de ruggengraat van het polymeer, het kan in deze materialen worden bewaard zolang ze duren.

3. Maak brandstof of meststoffen

CO ₂ kan worden gebruikt als grondstof voor veel chemische processen, met honderden potentiële eindproducten, waaronder koolwaterstofbrandstoffen en ureummeststoffen.

Brandstoffen gemaakt van CO ₂ kunnen voorkomen in de vorm van methanol, maar ook in meer complexe producten zoals zogenaamde synfuels. Deze brandstoffen kunnen vaak worden gemengd of verplaatst met behulp van bestaande infrastructuur zoals leidingen en tankers. En hoewel CO ₂ brandstoffen zijn momenteel erg duur om te produceren, in de toekomst kunnen ze waardevol zijn in niches zoals de luchtvaart of de langeafstandsvaart, die moeilijker te decarboniseren zijn dan treinen en auto's omdat ze brandstoffen met een hogere energiedichtheid nodig hebben.

Als de CO ₂ product een brandstof of een meststof is, de CO ₂ komt na gebruik weer in de atmosfeer terecht. Hoewel twee toepassingen van koolstof beter zijn dan één, als het koolstofatoom oorspronkelijk uit een fossiele brandstof kwam, het is geen oplossing voor de lange termijn. Om klimaatneutraal te zijn, de CO ₂ grondstof zal uit de lucht moeten komen, dus de CO ₂ wordt uit de atmosfeer gehaald, tot brandstof gemaakt, en vervolgens teruggestuurd naar de atmosfeer. Dit is momenteel duur en technisch uitdagend. Cruciaal, de energie die nodig is voor dit proces moet ook hernieuwbaar zijn.

4. Verhoog de oogstopbrengst

Er is steeds meer bewijs dat het verhogen van de hoeveelheid koolstof in de bodem ook de gewasopbrengst kan verhogen. Dit is een natuurlijke vorm van CO ₂ gebruik dat al gebeurt - wetenschappers en boeren kunnen het gewoon een helpende hand bieden. Een bijzonder veelbelovende manier is door gebruik te maken van biochar-plantaardig materiaal dat is omgezet in een stabiele vorm van organische koolstof via een proces dat bekend staat als pyrolyse. Biochar begraven in de bodem zou koolstof voor de lange termijn kunnen opslaan en de gewasopbrengsten kunnen verhogen.

De algemene voordelen van het aanvullen en behouden van koolstof in de bodem zijn algemeen bekend, maar het gebruik van aarde als koolstofopslag is een uitdaging omdat het gemakkelijk wordt verstoord.

5. Extraheer meer olie

Niet intuïtief, het is mogelijk om zowel olie te produceren als CO . op te slaan ₂ . Dat komt omdat het injecteren van CO ₂ in een oliebron verhoogt de hoeveelheid olie die kan worden teruggewonnen - de zogenaamde "CO ₂ verbeterde oliewinning".

Het is wel mogelijk om de put te bedienen zodat er meer CO ₂ wordt erin gedaan dan wordt uitgestoten tijdens het produceren van de olie en het verbranden ervan. Maar er zouden beleidswijzigingen nodig zijn om dit te stimuleren - oliemaatschappijen zouden het anders niet doen. En het is een tijdelijke oplossing. In een wereld die volledig koolstofarm is geworden, vraag naar fossiele olie zou bijna nul moeten zijn.

Niettemin, dit zou op korte termijn een manier kunnen zijn om de broodnodige vraag naar CO . te stimuleren ₂ vastlegging, omdat vervuilers hun afval CO . kunnen verkopen ₂ aan olieproducenten.

Al deze opties voor het gebruik van CO ₂ potentieel hebben, maar om ze te realiseren is een duidelijk begrip nodig van de mogelijke onbedoelde gevolgen. Veel kunnen mislukkingen zijn, dus het zou onverstandig zijn om alleen op een van hen te vertrouwen, maar in plaats daarvan, spreid weddenschappen wijd uit.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.