Koolstofverwijdering wordt volwassen

Om tegen 2050 een nettonuluitstoot van broeikasgassen te bereiken, is koolstofafvang en -opslag onmisbaar. De technologie wordt beter en goedkoper. Maar is dat voldoende?

“Vandaag zien we de geboorte van een nieuwe soort”, verklaarde Julio Friedmann, starend over het sombere landschap. Samen met enkele honderden grootheden was de energietechnoloog eind april afgereisd naar een uithoek van het Texaanse oliegebied Notrees op uitnodiging van 1PointFive, een divisie van de Amerikaanse oliemaatschappij Occidental Petroleum, en van de Canadese start-up Carbon Engineering. Die soort is in zekere zin verwant aan een boom, maar niet aan de biologische soort. Het is eerder een boomachtig bouwwerk: de eerste direct air capture-installatie (DAC) ter wereld op commerciële schaal.

Net als een boom zuigt DAC kooldioxide uit de lucht, concentreert die en maakt die beschikbaar voor een bepaald gebruik. Dat kan gaan om zaken waarvoor de mens CO2 al gebruikt, zoals drankjes doen bruisen, planten sneller doen groeien in kassen of, in het geval van Occidental, het gas injecteren in ondergrondse oliereservoirs om meer druppels ruwe olie uit de hoeken en gaten te persen.

Toch zal een deel van de 500.000 ton CO2 die de Notrees-fabriek jaarlijks zal afvangen, onder de Texaanse vlakte worden gepompt ten behoeve van een groter doel: de bestrijding van de klimaatverandering. Want in tegenstelling tot de koolstof die is opgeslagen in planten, die kan vrijkomen wanneer ze gekapt of verbrand worden, kan CO2 die kunstmatig wordt vastgelegd voor onbepaalde tijd opgeslagen blijven. Bedrijven die een deel van hun koolstofuitstoot willen compenseren, betalen de beheerders van het project per opgeslagen ton. Dat maakt van de lancering van Notrees de start van iets anders: een echte industrie.

Occidental wil tegen 2035 honderd grootschalige DAC-installaties bouwen. Andere bedrijven, zoals ExxonMobil, proberen CO2 uit elektriciteitscentrales en industriële processen op te vangen voordat ze in de atmosfeer terechtkomt, een aanpak die bekendstaat als koolstofafvang en -opslag (carbon capture and storage of CCS).

Economisch haalbaar?

De hausse in koolstofverwijdering kan niet snel genoeg komen. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) van de Verenigde Naties gaat ervan uit dat, als de wereld een kans wil maken om de opwarming van de aarde te beperken tot 2 graden Celsius boven het pre-industriële niveau, hernieuwbare energiebronnen, elektrische voertuigen en andere technologieën om de koolstofuitstoot te verminderen niet volstaan. CCS en bronnen van ‘negatieve emissies’, zoals DAC, zullen een rol moeten spelen (zie grafiek).

Jarenlang werden zulke projecten beschouwd als technisch haalbaar, maar onrendabel. Volgens een schatting van de American Physical Society in 2011 bedragen de kosten van DAC 600 dollar per ton afgevangen CO2. Vergunningen om een ton uit te stoten kosten momenteel ongeveer 100 dollar in het emissiehandelssysteem van de Europese Unie.

De voorstanders van de nieuwe generatie koolstofverwijderingsprojecten denken dat het deze keer anders is. Eén reden voor hun optimisme is betere en goedkopere technologie. De kosten om een ton CO2 onder Notrees op te slaan, zijn niet bekendgemaakt, maar in een artikel uit 2018 in het tijdschrift Joule wordt het prijskaartje voor het DAC-systeem van Carbon Engineering geschat op 94 à 232 dollar per ton. Dat is veel minder dan 600 dollar en geen wereld van verschil met de koolstofprijs van de Europese Unie.

CCS, dat aanzienlijk goedkoper zou moeten zijn dan DAC, is ook veelbelovender. De Canadese start-up Svante gebruikt goedkope materialen om CO2 uit vuile industriële rookgassen af te vangen voor ongeveer 50 dollar per ton (exclusief transport en opslag). Andere bedrijven zetten de afgevangen koolstof om in producten die ze met winst hopen te verkopen. CarbonFree haalt CO2 uit industriële processen en maakt er speciale chemicaliën van. LanzaTech bouwt bioreactoren die industriële koolstofemissies omzetten in nuttige materialen. Alles bij elkaar zal het afvangen, gebruiken en opslaan van koolstof dit decennium wereldwijd 150 miljard dollar aan investeringen aantrekken, voorspelt Wood Mackenzie.

De tweede factor achter de recente vlaag van koolstofverwijderingsactiviteiten is het overheidsoptreden. Een voor de hand liggende manier om de industrie te stimuleren, is koolstofvervuilers zo’n hoge heffing te laten betalen, dat het in hun belang zou zijn voor koolstofverwijderaars te betalen. Een redelijke koolstofprijs zoals de huidige in de Europese Unie kan CCS haalbaar maken. Wil DAC een rendabel initiatief zijn, dan moet de belasting een stuk hoger zijn, wat economieën kan verstikken. Dat betekent dat overheidssteun nodig is om de kloof tussen de prijs van koolstof en de kosten van het afvangen ervan te overbruggen.

Reputatie verbeteren

Nu de prijs voor het verwijderen van een ton CO2 niet langer buitenaards hoog is, staan de kopers in de rij. Vooral big tech is enthousiast. In mei onthulde Microsoft plannen om meer dan 2,7 miljoen ton koolstof te kopen, die in de loop van tien jaar is afgevangen in biomassacentrales in Denemarken van Orsted, een groot Deens bedrijf voor schone energie. Frontier, een kopersclub met een pot van 1 miljard dollar voor investeringen in koolstofverwijdering, vooral gefinancierd door Alphabet, Meta, Stripe en Shopify, kondigde een overeenkomst van 53 miljoen dollar aan met Charm Industrial. Het bedrijf zal tussen 2024 en 2030 112.000 ton CO2 verwijderen door landbouwafval, dat anders bij ontbinding CO2 zou uitstoten, om te zetten in een olie die ondergronds kan worden opgeslagen.

Misschien is het grootste teken dat de business van koolstofverwijdering potentieel heeft, de omarming ervan door de olie-industrie. Occidental is enthousiast over DAC. ExxonMobil zegt dat het tussen 2022 en 2027 17 miljard dollar zal besteden aan investeringen in lagere emissies. Chevron ontvangt Svante in een van zijn Californische olievelden. De Noorse energiereus Equinor en het Duitse olie- en gasbedrijf Wintershall hebben licenties verkregen om CO2 die door de Duitse industrie is afgevangen, op te slaan in de Noordzee.

Critici beweren dat hun enthousiasme van de oliemaatschappijen voor koolstofverwijdering vooral bedoeld is om hun reputatie te verbeteren, terwijl ze meer ruwe olie oppompen. Daar zit een kern van waarheid in. Maar gezien de dringende noodzaak om zowel koolstof aan de bron af te vangen als omvangrijke negatieve emissies te realiseren, is de bereidwillige betrokkenheid van de grote oliemaatschappijen, met hun enorme kapitaalbudgetten en nuttige expertise in techniek en geologie, toe te juichen.