Het onvermogen van de mensheid om de door de opwarming van de aarde veroorzaakte koolstofvervuiling terug te dringen – op recordniveau in 2023 – heeft geleid tot ooit marginale opties voor het beperken of verminderen van CO₂ in de atmosfeer centraal staan.

Koolstofafvang en -opslag (CCS) en directe luchtafvang (DAC) zijn beide complexe industriële processen die CO₂ isoleren , maar deze nieuwe technologieën zijn fundamenteel verschillend en worden vaak door elkaar gehaald.

Donderdag zei een groep grote energiebedrijven, waaronder het Britse BP en het Franse TotalEnergies, dat ze voor £4 miljard ($5,1 miljard) aan contracten hebben gegund voor een gascentrale in Groot-Brittannië die zal worden uitgerust met CCS.

Hier volgt een inleiding over wat ze zijn en waarin ze verschillen.

Wat het is

CCS hevelt CO₂ af uit de uitlaatgassen of rookgassen van elektriciteitscentrales die op fossiele brandstoffen werken, maar ook van de zware industrie.

CO₂ Ongeveer 12 procent van deze uitstoot van een kolencentrale is verantwoordelijk voor ongeveer 12 procent, terwijl dit bij de staal- en cementproductie doorgaans het dubbele is.

CCS op zichzelf voorkomt alleen dat er extra koolstofdioxide in de atmosfeer terechtkomt.

Aan de andere kant extraheert DAC CO₂ Er zijn al moleculen aanwezig, waardoor het een technologie met "negatieve emissies" is.

DAC kan daarom kredieten genereren voor bedrijven die hun uitstoot van broeikasgassen willen compenseren, maar alleen als de opgevangen CO₂ permanent wordt opgeslagen, zoals in uitgeputte olie- en gasreservoirs of in zoute aquifers.

De concentratie kooldioxide in de omgevingslucht bedraagt ​​slechts 420 delen per miljoen (ongeveer 0,04 procent), waardoor CO₂ wordt vastgehouden met DAC is zeer energie-intensief.

Eenmaal geïsoleerd met behulp van CCS of DAC, CO₂ kan worden gebruikt om producten zoals bouwmaterialen of ‘groene’ vliegtuigbrandstof te maken. Maar een deel van die CO₂ zal onvermijdelijk weer in de lucht sijpelen.

"Als de CO₂ wordt gebruikt, dan is het geen verwijdering”, zegt Oliver Geden, senior fellow bij het Duitse Instituut voor Internationale Veiligheidszaken.

Stand van zaken

De fossiele brandstoffenindustrie gebruikt CCS al sinds de jaren zeventig, maar niet om CO₂ te voorkomen tegen uitloging in de atmosfeer.

In plaats daarvan injecteren olie- en gasbedrijven CO₂ in volwassen olievelden om ruwe olie te winnen die anders ontoegankelijk zou blijven.

Tot nu toe is het vastschroeven van CCS-faciliteiten op bestaande kolen- en gascentrales en het vervolgens opslaan van de afgevangen CO₂ ondergronds is technisch haalbaar maar oneconomisch gebleken.

De grootste CCS-fabriek ter wereld, de Petra Nova-fabriek in Texas, werd drie jaar na de opening in 2017 stilgelegd.

Maar de dreigende klimaatcrisis en genereuze overheidssubsidies hebben de belangstelling voor CCS voor de energiesector en daarbuiten nieuw leven ingeblazen.

In het najaar van 2023 waren er wereldwijd zo'n 40 faciliteiten op commerciële schaal die koolstofafvangtechnologie toepasten op de industrie, brandstoftransformatie of energieopwekking, waarbij in totaal 45 miljoen ton (Mt) CO₂ werd geïsoleerd. , aldus het Internationale Energieagentschap (IEA).

Als alle projecten in de pijplijn gerealiseerd zouden zijn, zou CO₂ De afvangcapaciteit zou tegen 2030 achtvoudig toenemen, maar tot nu toe heeft slechts vijf procent van de aangekondigde projecten de fase van de definitieve investeringsbeslissing bereikt.

DAC is in vergelijking gloednieuw.

Er zijn wereldwijd minder dan 30 DAC-centrales in gebruik genomen, en de in bedrijf zijnde installaties vangen slechts ongeveer evenveel CO op₂ in een jaar – 10.000 ton – terwijl de wereld in ongeveer 10 seconden uitstoot.

Opschaling

Zowel CCS als DAC moeten enorm worden opgeschaald als ze een belangrijke rol willen spelen bij het koolstofarm maken van de wereldeconomie.

Om de netto-nuldoelstelling voor het midden van de eeuw in stand te houden, zal CCS volgens het IEA tegen 2030 1,3 miljard ton per jaar moeten onttrekken aan energie en industrie – dertig keer meer dan vorig jaar.

DAC moet 60 Mt CO₂ verwijderen per jaar tegen die datum, duizenden keren meer dan vandaag.

Maar de opkomende industrie bloeit met nieuwe spelers. De eerste fabriek met een capaciteit van een miljoen ton per jaar, ontwikkeld door Occidental Petroleum in Texas, zal volgend jaar in de Verenigde Staten in gebruik worden genomen.

Volgens het IEA bevinden de plannen voor minstens 130 DAC-faciliteiten zich nu in verschillende stadia van ontwikkeling.

"Het is een enorme uitdaging, maar niet ongekend", vertelde professor Gregory Nemet van de Universiteit van Wisconsin-Madison aan AFP, daarbij verwijzend naar andere technologieën, waaronder zonnepanelen, die in tientallen jaren dramatisch zijn opgeschaald.

Een site voorbereiden voor de opslag van CO₂ Dit kan tot tien jaar duren, dus opslag kan een ernstig knelpunt worden voor zowel de CCS- als de DAC-ontwikkeling.

Volg het geld

Koolstofafvang kost $15 tot $20 per ton voor industriële processen met sterk geconcentreerde stromen CO₂ en $40 tot $120 per ton voor meer verdunde gasstromen, zoals bij de energieopwekking.

DAC staat nog in de kinderschoenen en heeft veel hogere kosten, variërend van $600 tot $1000 per ton CO₂ gevangen.

Volgens het inaugurele State of Carbon Dioxide Removal-rapport, dat eerder dit jaar werd gepubliceerd, zullen deze kosten naar verwachting scherp dalen tot $100-$300 per ton in 2050.

Nu landen en bedrijven de druk voelen van de tijdschema's voor het koolstofarm maken van de economie en de verplichtingen tot een netto-nulbeleid, stroomt er meer geld – publiek en privaat – naar zowel CCS als DAC.

In de Verenigde Staten reserveert de Inflation Reduction Act (IRA) miljarden dollars aan belastingkredieten voor CCS.

De eerdere wet op infrastructuurinvesteringen en banen voorziet in ongeveer 12 miljard dollar over een periode van vijf jaar.

Canada heeft een investeringsbelastingkrediet verleend dat de kosten van CCS-projecten halveert.

Zuid-Korea en China investeren ook zwaar in de sector, waarbij China vorige maand een fabriek van 500.000 ton opende in de provincie Jiangsu.

In Europa komt de steun op nationaal niveau en is gericht op industrie en opslag, vooral in de Noordzee.

Voor DAC heeft een reeks bedrijven – waaronder Alphabet, Shopify, Meta, Stripe, Microsoft en H&M Group – gezamenlijk beloofd om tegen 2030 voor ten minste $1 miljard aan ‘permanente CO2-verwijdering’ te kopen.

Eerder deze maand kondigde DAC-pionier Climeworks, gevestigd in Zwitserland, een deal aan om CO2-verwijderingskredieten te verkopen aan twee luchtvaartmaatschappijen, SWISS en Lufthansa.

© 2024 AFP