Carbon capture: oplossing voor of verderzetting van de fossiele economie? [podcast]

Het klimaatprobleem oplossen vergt wereldwijd maatregelen. De kern daarvan gaat over het verminderen van de uitstoot van CO2 en equivalente stoffen. Dat betekent ten eerste: minder grondstoffen verbranden, bijvoorbeeld bij energieverbruik in gebouwen, bij industriële productie en in de mobiliteit. Ten tweede: de uitstoot bij verbrandingsprocessen verminderen. En ten derde: de CO2 die vrijkomt bij verbranding opvangen en stockeren, of gebruiken in productieprocessen. Over dat opvangen van CO2 lopen de meningen wel uiteen. Sommigen zien er immers geen oplossing, maar net een verderzetting van de fossiele economie in. 

Luister naar dit artikel (of lees verder onder de podcast):

ecoTips Bizztalk: wat is carbon capture of koolstofafvang?

Beeld: Adobe Stock

Stap één daarin, koolstofafvang of carbon capture, vlak voor of na de verbranding, kost 10 tot 40% extra energie ten opzichte van het verbrandingsproces zelf. Koolstof kan via een chemisch proces ook uit de omgevingslucht gefilterd worden. Ook dat vergt heel wat energie.

Daarna kan het verschillende richtingen uit. Je kan de koolstof opslaan. Dat is niet nieuw; sinds begin jaren 70 pompen olie- en gasmaatschappijen CO2 terug in de ondergrondse reservoirs. Dat vergroot de opbrengst van die olie- en gasvelden en heeft dus niets met milieubewustzijn of corporate responsibility te maken.

Gisteren sprak men over CCS of carbon capture and storage, vandaag steeds vaker over CCUS ofte carbon capture, utilization and storage. Het gaat het om technische oplossingen waarbij de afgevangen koolstof ofwel in landbouwgronden ofwelin diepere geologische lagen geborgen wordt, of ingeblazen in serres, waar ze opgenomen wordt door de groeiende planten, of gebruikt in productieprocessen. Met name in de chemische, de cement- en de betonindustrie zijn daar voorbeelden van. Ook bij ons.


Producten uit CO2

VITO experimenteert in Mol met CO2-extractie uit de lucht. Specifieke installaties om dat te bewerkstelligen, zouden de kost per afgevangen ton CO2 op 200 à 600 euro brengen. Door de afvangtechnieken te combineren met bestaande ventilatie- en verwarmingsinstallaties op industriële schaal, hoopt VITO die kost tot 60 euro per ton te kunnen verminderen.

Voor de opvangen CO2 zoekt VITO naar toepassingen in de materialensector. Zo ontstond de steen Carbstone, uit een samenwerking met onder meer het Genkse bedrijf Orbix. De basisgrondstof daarvoor is 700.000 ton resten van metaalslak die jaarlijks in ons land uit de metallurgie vrijkomen. Die resten worden tot poeder vermalen, met water vermengd, in een mal geperst en in een autoclaaf verhit. In die fase wordt er CO2 aan toegevoegd. De CO2 wordt in dit proces omgezet in calciumcarbonaat of kalksteen, de basis voor kalk. Dat is een sterke binder die cement vervangt. Zo ontstaat een hardgeperste steen waarin de CO2 gebonden wordt.

Carbstone wordt aangeprezen als “een duurzame bouwsteen met dezelfde kwaliteiten als een klassieke baksteen”: een nutteloze afvalstroom, staalslak, wordt 100% recycleerbaar, zonder inzet van nieuwe grondstoffen en met geabsorbeerde CO2: 1 m³ Carbstone slaat netto 350 kilo CO2 op. Orbix zette in Charleroi een experimentele productielijn op voor Carbstone. Intussen legde de stad Gent een eerste voetpad in Carbstone-klinkers aan, in het kader van het project ‘Stapsteen naar een circulaire stad’.


Opvang, stockage, gebruik

De opvang en opslag van CO2 stond al ingeschreven in het Klimaatakkoord van Parijs uit 2015. Ook het IPCC vindt het een noodzakelijke strategie in de strijd tegen verdere klimaatopwarming. Verscheidene bronnen stellen dat het noodzakelijk zou zijn om jaarlijks miljarden ton CO2 te stockeren in bomen en planten, in de bodem en onder de aardkorst: minstens een kwart van de huidige uitstoot zouden we moeten stockeren. Tenminste: indien we minder dan 2°C opwarming willen bereiken. Met alleen energiebesparingsinspanningen en een snelle ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen komen we er niet meer. 


Weerstand

Geen enkele oplossing is echter ideaal en elke technologie heeft economische en milieunadelen. Dat heeft ervoor gezorgd dat er heel wat weerstand heerst tegen carbon capture.

“Zal koolstofopvang zorgen voor het redden van het klimaat of voor het redden van de fossiele industrie?”, zo vraagt journalist Marco Poggio zich af in maart 2019 op climatedocket.com. De kritiek is ferm, maar ten dele ook terecht: het opbouwen van CO2-opvangtechnologie en de installaties daarvoor vergen grote investeringen en die vereisen dan weer een zekere bevoorrading op langere termijn. En dus moeten we fossiele grondstoffen blijven verbranden. Bovendien: de afgevangen CO2 wordt tot nu toe vooral in minder renderende olie- en gasvelden gepompt… om meer olie en gas te produceren. Intussen investeerden grote gas- en oliemaatschappijen zoals onder meer Exxon-Mobil, Shell, BP en Chevron al miljoenen dollars in CC(U)S-installaties. Wereldwijd zijn er volgens Internationaal Energie Agentschap een dertigtal installaties actief. Onder meer ondersteund door tax shelters en subsidieregelingen door verscheidene regeringen.

Voorstanders van koolstofopvang in de VS vinden bovendien sterke medestanders in de olievakbonden, die vrezen voor de goedbetaalde jobs in deze industrie en die geen graten zien in de handhaving van de fossiele economie, uitgebreid met schaliegasexploitatie.

Ook de milieubeweging heeft reserves over koolstofafvang. Olivier Bleys, expert circulaire economie bij BBLV: “Voor de meeste productieprocessen is onder meer directe elektrificatie, groene waterstof, substitutie en circulariteit van grondstoffen mogelijk. Enkel voor toepassingen waarvoor geen alternatief bestaat binnen een redelijke termijn, kan CO2-afvang een oplossing bieden. In deze beperkte gevallen is het bovendien noodzakelijk om de CO2 vast te zetten. We moeten vermijden dat de afgevangen koolstof via omzetting naar bijvoorbeeld brandstoffen alsnog de lucht ingaat. In dat geval boeken we geen klimaatwinst.”


Reeds limieten en gevaren in zicht

De geologische lagen waarin CO2 veilig gestockeerd zou kunnen worden, zijn gelimiteerd. De vraag is of we die niet moeten voorbehouden voor stoffen die heel moeilijk ‘gedecarboneerd’ kunnen worden?

Lekken, die onvermijdelijk zijn, bijvoorbeeld in pijpleidingen, zorgen er bovendien voor dat een deel van het CO2 toch weer vrijkomt in de atmosfeer. Een aspect dat zelden vermeld wordt, is dat CO2 bij hoge concentraties ook schadelijk en zelfs dodelijk voor mens en dier kan zijn. Het gas is op zich niet giftig, maar kan in hoge concentraties zuurstof verdringen en zo verstikkend werken. In augustus 2008 moesten in Mönchengladbach in Duitsland 16 mensen in het ziekenhuis worden opgenomen omdat uit een defecte brandblusinstallatie een grote hoeveelheid CO2 was vrijgekomen en een woonwijk was binnengestroomd. In Kameroen stierven in 1986 meer dan 1.700 mensen, toen een grote hoeveelheid natuurlijk opgehoopt CO2 uit het Nyosmeer vrijkwam.


Hernieuwbare energie

Niet iedereen vindt CCUS dus een goede oplossing. Onderzoekers van verscheidene universiteiten lieten al weten dat het geld dat momenteel geïnvesteerd wordt in onderzoek naar en toepassingen van CO2-opslag, efficiënter geïnvesteerd zou kunnen worden in de verdere ontwikkeling van wind- en zonne-energiesystemen en energieopslag in plaats van in koolstofopslag. Energetisch gezien heeft het volgens hen veel meer zin om wind- en zonneparken te bouwen dan nieuwe centrales op fossiele brandstoffen (inclusief gas) met koolstofopvang.

Mark Jacobson (Stanford University), berekende vorig jaar in Energy and Environmental Science de totale uitstoot van twee bestaande Amerikaanse steenkoolcentrales die al werken met gasgestookte koolstofafvang. Het resultaat was vernietigend voor de techniek: in de kolengestookte centrale mét gasgestookte CO2-afvang, was de sociale kost over twintig jaar bekeken, 24 keer hoger dan die van… een gewone steenkoolcentrale. Zelfs indien de CO2 via windenergie afgevangen zou worden, scoorde de gewone steenkoolcentrale nog beter. Voor Jacobson biedt CCS vooral nieuwe hoop voor de fossiele industrie en vertraagt het een drastische ommezwaai naar hernieuwbare energietechnieken.

In de wetenschappelijke wereld is er discussie over de mogelijke dekkingsgraad van zonne- en windenergie en de snelheid waarmee we met deze bronnen onze grootste energiebehoeften zullen kunnen voeden. Maar duidelijk is dat er in totaal minder emissies zijn bij zonne- en windinstallaties dan bij nieuwe fossiele centrales met koolstofafvang.


Bebossing

De meest natuurlijke manier om CO2 op te slaan, zonder lekken en zonder toegevoegde energie, is bebossing. Bosaanplanting en -herstel is één van de goedkoopste en efficiëntste mogelijkheden om CO2 te capteren. Als een boom 1 ton hout vormt, heeft hij daarvoor ongeveer 2 ton COuit de atmosfeer gehaald. Een Zwitserse studie berekende dat er op aarde ongeveer ruimte is voor bijna 1 miljard hectare bijkomend bos – een lap ter grootte van de VS – op gronden die nu niet bebouwd zijn en niet voor landbouw gebruikt worden. Die 1 miljard ha is een richtcijfer van het IPCC. Dat is de oppervlakte bossen die nodig om via fotosynthese de gemiddelde stijging van de temperatuur op aarde te beperken tot 1,5°C tegen 2050.


Conclusie

Samengevat: koolstofafvang of carbon capture kan vanuit milieustandpunt zinvol zijn indien de afgevangen koolstof terug langdurig gebonden wordt in producten en materialen. De technologieën daartoe mogen echter geen maatschappelijke of economische processen in gang zetten die de snelle ontwikkeling van maatregelen voor de energieomslag vertragen. We staan tenslotte al ver achter op de officiële schema’s om de klimaatopwarming af te remmen.

Meer artikels over klimaat en CO2

Nieuwsbrief

In je mailbox: aankondigingen van opleidingen, events, nieuws en inzichten over duurzaamheid.

"*" indicates required fields

Consent*
This field is for validation purposes and should be left unchanged.