Onderzoekers van het Paul Scherrer Instituut PSI en ETH Zürich hebben onderzocht in hoeverre directe afvang van kooldioxide (CO ₂ ) uit de omgevingslucht kan helpen om broeikasgassen effectief uit de atmosfeer te verwijderen. Het resultaat:met een zorgvuldige planning, bijvoorbeeld met betrekking tot locatie en levering van de benodigde energie, CO ₂ klimaateffectief kan worden verwijderd. De onderzoekers hebben hun analyse nu gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie .

Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS) is een relatief nieuwe technologie voor het verwijderen van kooldioxide uit de atmosfeer. Aangezien het grote hoeveelheden CO ₂ zijn, in werkelijkheid, gevangen, deze technologie zou ook het broeikaseffect kunnen verminderen. Onderzoekers van het Paul Scherrer Instituut PSI en ETH Zürich hebben nu onderzocht hoe effectief dit kan worden geïmplementeerd met verschillende systeemconfiguraties van een bepaald proces. Om dit te doen, ze analyseerden in totaal vijf verschillende configuraties voor het afvangen van CO ₂ vanuit de lucht en het gebruik ervan op acht verschillende locaties over de hele wereld. Eén resultaat:afhankelijk van de combinatie van gebruikte technologie en de specifieke locatie, CO ₂ kan met een effectiviteit tot 97 procent uit de lucht worden verwijderd.

CO . scheiden ₂ uit de atmosfeer, lucht wordt eerst met behulp van ventilatoren over een zogenaamd absorptiemiddel geleid. Dit bindt CO ₂ totdat het vermogen om het broeikasgas te absorberen is uitgeput. Vervolgens, in de seconde, zogenaamde desorptiestap, de CO ₂ komt weer vrij uit het absorptiemiddel. Afhankelijk van het absorberende, dit gebeurt bij relatief hoge temperaturen tot 900 graden Celsius of bij vrij lage temperaturen van ongeveer 100 graden Celsius. Naast de energie die nodig is voor de productie en installatie van de apparatuur, de werking van de ventilatoren en het opwekken van de benodigde warmte zorgen voor de uitstoot van broeikasgassen. “Het gebruik van deze technologie heeft alleen zin als deze uitstoot beduidend lager is dan de hoeveelheden CO ₂ het helpt om op te slaan, " zegt Tom Terlouw, die onderzoek doet bij PSI's Laboratory for Energy Systems Analysis en de eerste auteur van de studie is.

Efficiëntie tot 97 procent

In hun studie hebben de onderzoekers richtten hun onderzoek op een systeem van het Zwitserse bedrijf Climeworks, die werkt met het lage-temperatuurproces. De PSI-onderzoekers analyseerden het gebruik van de technologie op acht locaties wereldwijd:Chili, Griekenland, Jordanië, Mexico, Spanje, IJsland, Noorwegen, en Zwitserland. Voor elke locatie is ze berekenden de totale uitstoot van broeikasgassen over de hele levenscyclus van een plant. Bijvoorbeeld, ze vergeleken de efficiëntie van het proces wanneer de benodigde elektriciteit wordt geleverd door zonne-energie of afkomstig is van het bestaande elektriciteitsnet. Als bronnen voor de noodzakelijke thermische energie veronderstelden ze, bijvoorbeeld, zonne thermische installaties, afvalwarmte van industriële processen, of warmtepompen. Voor de studie, ze maakten vijf verschillende systeemlay-outs voor atmosferische CO ₂ vastleggen voor elk van de acht locaties. Wat betreft efficiëntie, de resultaten laten een enorm bereik zien, van 9 tot 97 procent, in termen van daadwerkelijke verwijdering van broeikasgassen door het gebruik van DACCS.

Geen vervanging voor het verminderen van emissies

"De technologieën voor CO ₂ vangst zijn slechts een aanvulling op een algemene strategie voor het koolstofvrij maken van voor de reductie van CO ₂ emissies — en kan deze niet vervangen, " benadrukt Christian Bauer, een wetenschapper bij het Laboratory for Energy Systems Analysis en een co-auteur van de studie. "Echter, ze kunnen behulpzaam zijn bij het bereiken van de doelen die zijn vastgelegd in de Overeenkomst van Parijs over klimaatverandering, omdat bepaalde emissies, bijvoorbeeld uit de landbouw, kan niet worden vermeden." Een doelstelling van een netto-nuluitstoot kan dus alleen worden bereikt met behulp van geschikte technologieën voor negatieve emissies.