Na decennia lang twijfel te hebben gezaaid over klimaatverandering en de oorzaken daarvan, schakelt de fossiele brandstofindustrie nu over op een nieuwe strategie:zichzelf presenteren als de bron van oplossingen. Deze herpositionering omvat de naamsverandering van zichzelf als een 'industrie voor koolstofbeheer'.

Deze strategische spil was te zien op de klimaattop in Glasgow en tijdens een hoorzitting van het congres in oktober 2021, waar CEO's van vier grote oliemaatschappijen spraken over een "koolstofarme toekomst". Die toekomst zou volgens hen worden aangedreven door de brandstoffen die ze leveren en technologieën die ze zouden kunnen inzetten om de planeetverwarmende kooldioxide die hun producten uitstoten te verwijderen - op voorwaarde dat ze voldoende overheidssteun krijgen.

Die steun kan komen. Het ministerie van Energie heeft onlangs "koolstofbeheer" toegevoegd aan de naam van zijn Office of Fossil Energy and Carbon Management en breidt zijn financiering voor koolstofafvang en -opslag uit.

Maar hoe effectief zijn deze oplossingen en wat zijn de gevolgen?

Met een achtergrond in economie, ecologie en openbaar beleid, hebben we ons een aantal jaren gefocust op koolstofopname. We hebben gezien hoe mechanische koolstofafvangmethoden moeite hebben om succes aan te tonen, ondanks Amerikaanse overheidsinvesteringen van meer dan $ 7 miljard aan directe uitgaven en minstens een miljard meer aan belastingkredieten. Ondertussen hebben bewezen biologische oplossingen met meerdere voordelen veel minder aandacht gekregen.

CCS's moeilijke staat van dienst

Koolstofafvang en -opslag, of CCS, heeft tot doel koolstofdioxide af te vangen zoals het uit schoorstenen komt, hetzij in elektriciteitscentrales of uit industriële bronnen. Tot dusver is CCS in Amerikaanse energiecentrales mislukt.

Er zijn zeven grootschalige CCS-projecten geprobeerd bij Amerikaanse energiecentrales, elk met honderden miljoenen dollars aan overheidssubsidies, maar deze projecten werden ofwel geannuleerd voordat ze commercieel operationeel werden of werden stopgezet nadat ze waren begonnen vanwege financiële of mechanische problemen. Er is slechts één CCS-energiecentrale op commerciële schaal in de wereld, in Canada, en de afgevangen kooldioxide wordt gebruikt om meer olie uit bronnen te halen - een proces dat 'verbeterde oliewinning' wordt genoemd.

In industriële installaties gebruiken op één na alle van de tientallen CCS-projecten in de VS de afgevangen kooldioxide voor verbeterde oliewinning.

Deze dure olie-extractietechniek is beschreven als "klimaatmitigatie" omdat de oliemaatschappijen nu kooldioxide gebruiken. Maar een modelstudie van de volledige levenscyclus van dit proces bij kolengestookte elektriciteitscentrales wees uit dat het 3,7 tot 4,7 keer zoveel koolstofdioxide in de lucht brengt als het verwijdert.

Het probleem met koolstof uit de lucht halen

Een andere methode zou direct koolstofdioxide uit de lucht verwijderen. Oliemaatschappijen zoals Occidental Petroleum en ExxonMobil vragen om overheidssubsidies om dergelijke 'direct air capture'-systemen te ontwikkelen en in te zetten. Een algemeen erkend probleem met deze systemen is echter hun enorme energiebehoefte, vooral als ze werken op een klimaat-significante schaal, wat inhoudt dat er minstens 1 gigaton - 1 miljard ton - koolstofdioxide per jaar wordt verwijderd.

Dat is ongeveer 3% van de jaarlijkse wereldwijde uitstoot van kooldioxide. De Amerikaanse National Academies of Sciences projecteren de noodzaak om tegen 2050 10 gigaton per jaar te verwijderen en tegen het einde van de eeuw 20 gigaton per jaar als de inspanningen om de CO2-uitstoot te verminderen, tekortschieten.

Het enige type directe luchtopvangsysteem dat momenteel op relatief grote schaal wordt ontwikkeld, moet worden aangedreven door een fossiele brandstof om de extreem hoge hitte voor het thermische proces te bereiken.

Een studie van de National Academies of Sciences naar het energieverbruik van directe luchtafvang geeft aan dat om 1 gigaton kooldioxide per jaar af te vangen, dit type directe luchtafvangsysteem tot 3.889 terawattuur energie nodig zou kunnen hebben - bijna net zoveel als de totale opgewekte elektriciteit in de VS in 2020. De grootste directe luchtafvanginstallatie die momenteel in de VS wordt ontwikkeld, gebruikt dit systeem en de afgevangen kooldioxide zal worden gebruikt voor oliewinning.

Een ander direct air capture-systeem, dat gebruikmaakt van een vast sorptiemiddel, verbruikt iets minder energie, maar bedrijven hebben moeite gehad om het verder op te schalen dan piloten. Er zijn voortdurende inspanningen om efficiëntere en effectievere technologieën voor het opvangen van directe lucht te ontwikkelen, maar sommige wetenschappers zijn sceptisch over het potentieel ervan. Een studie beschrijft de enorme materiaal- en energiebehoefte van directe luchtvangst die volgens de auteurs 'onrealistisch' is. Een ander laat zien dat hetzelfde bedrag uitgeven aan schone energie ter vervanging van fossiele brandstoffen effectiever is in het verminderen van emissies, luchtvervuiling en andere kosten.

De kosten van opschalen

Een studie uit 2021 voorziet in het uitgeven van $ 1 biljoen per jaar om de directe luchtvangst op te schalen naar een zinvol niveau. Bill Gates, die een bedrijf steunt dat directe lucht afvangt, genaamd Carbon Engineering, schatte dat werken op klimaat-significante schaal $ 5,1 biljoen per jaar zou kosten. Een groot deel van de kosten zou door de regeringen worden gedragen, omdat er geen "klant" is voor het ondergronds begraven van afval.

Aangezien wetgevers in de VS en elders overwegen miljarden dollars meer te besteden aan het afvangen van koolstof, moeten ze de gevolgen overwegen.

De opgevangen kooldioxide moet ergens worden vervoerd voor gebruik of opslag. Een studie uit 2020 van Princeton schatte dat tegen 2050 66.000 mijl aan koolstofdioxidepijpleidingen zou moeten worden aangelegd om 1 gigaton per jaar aan transport en begraving te benaderen.

De problemen met het begraven onder hoge druk CO₂ ondergronds zal analoog zijn aan de problemen waarmee nucleair afval te kampen heeft, maar dan in enorm grotere hoeveelheden. Transport, injectie en opslag van kooldioxide brengen gezondheids- en milieurisico's met zich mee, zoals het risico van pijpleidingbreuken, grondwaterverontreiniging en het vrijkomen van gifstoffen, die allemaal in het bijzonder een bedreiging vormen voor de achtergestelde gemeenschappen die van oudsher het meest het slachtoffer zijn van vervuiling.

Directe luchtafvang op een schaal brengen die significante gevolgen voor het klimaat zou hebben, zou betekenen dat de financiering van de belastingbetaler, particuliere investeringen, technologische innovatie, de aandacht van wetenschappers, publieke steun en moeilijk te verzamelen politieke actie worden afgeleid van het essentiële werk van de overgang naar niet- koolstof energiebronnen.

Een beproefde methode:bomen, planten en grond

In plaats van wat wij beschouwen als riskante weddenschappen te plaatsen op dure mechanische methoden die een moeilijke staat van dienst hebben en tientallen jaren van ontwikkeling vereisen, zijn er manieren om koolstof vast te leggen die voortbouwen op het systeem waarvan we al weten dat het werkt:biologische sekwestratie.

Bomen in de VS leggen al bijna een miljard ton koolstofdioxide per jaar vast. Een beter beheer van bestaande bossen en stadsbomen, zonder extra land te gebruiken, zou dit met 70% kunnen verhogen. Met de herbebossing van bijna 50 miljoen hectare, een gebied ongeveer zo groot als Nebraska, zouden de VS bijna 2 miljard ton koolstofdioxide per jaar kunnen vastleggen. Dat zou gelijk zijn aan ongeveer 40% van de jaarlijkse uitstoot van het land. Herstel van wetlands en graslanden en betere landbouwpraktijken zouden nog meer kunnen sekwestreren.

Per ton vastgehouden koolstofdioxide kost biologische opslag ongeveer een tiende van de huidige mechanische methoden. En het biedt waardevolle nevenvoordelen door bodemerosie en luchtvervuiling en stedelijke hitte te verminderen; het vergroten van de waterzekerheid, biodiversiteit en energiebesparing; en verbetering van de bescherming van stroomgebieden, menselijke voeding en gezondheid.

Voor alle duidelijkheid:geen enkele aanpak voor koolstofverwijdering - mechanisch noch biologisch - zal de klimaatcrisis oplossen zonder een onmiddellijke overgang van fossiele brandstoffen. Maar we zijn van mening dat het vertrouwen op de fossiele-brandstofindustrie voor "koolstofbeheer" die overgang alleen maar verder zal vertragen.