Een nieuw Europees consortium onderzoekt of mineralen, schimmels, bacteriën en wormen samen een cocktail kunnen vormen die hoge hoeveelheden koolstof opneemt. Het consortium wordt geleid door de Universiteit Antwerpen
Het overgrote deel van de aardkorst bestaat uit silicaten, een belangrijke groep mineralen. De verwering van silicaten is een natuurlijk proces. Mineralen in de bodem, zoals basalt, klei of olivijn, reageren daarbij met water en CO2. Dit trage verweringsproces heeft een belangrijke invloed op de atmosferische CO2-concentraties, maar alleen op heel lange termijn en onder natuurlijke omstandigheden.
Reset-knop
Wetenschappers wereldwijd proberen dit proces nu te versnellen, door silicaten te vermalen en ze bloot te stellen aan versnelde verwering. Versnelde silicaatverwering (ESW) is een CO2-verwijderingstechniek (CDR), die helpt om actief CO2 uit de atmosfeer op te nemen, en zo de klimaatopwarming af te remmen.
Het BAM!-project benadert ESW vanuit een nieuw perspectief. Projectcoördinator Sara Vicca (UAntwerpen, Global Change Ecology Centre): “Het BAM!-consortium, dat bestaat uit een multidisciplinair team van biologen, geologen, bodemwetenschappers, reactoringenieurs en specialisten in artificiële intelligentie, besliste om op de reset-knop te drukken, en terug te gaan naar de basis van de verwering. We willen onderzoeken of we het verweringsproces naar ongekende snelheden kunnen opdrijven in een reactor. Zo willen we van ESW een techniek maken die direct kan worden toegepast bij de bron van de CO2-uitstoot.” De doelstelling: het pad effenen voor een nieuwe, goedkope technologie om CO2 op te nemen, zonder dat daarvoor veel extra energie nodig is.
Samenspel van organismen
Het team bestaat uit wetenschappers van de Universiteit Antwerpen en de universiteiten van Wageningen, Hamburg en Uppsala. De vernieuwing van BAM! zit bij de focus op de biologie. In natuurlijke verwering spelen de onderzochte bacteriën, wormen en schimmels een versnellende rol. BAM! onderzoekt of in de reactor een samenspel van organismen kan worden gecreëerd waarbij elkaar versterkende processen zorgen voor een onnatuurlijke hoge verweringssnelheid. Het project wordt gefinancierd door een onderzoekssubsidie van de European Innovation Council.
De reactor is in vele opzichten een uitdaging omdat die verschillende organismen in leven moet houden, en tegelijk in net genoeg voedsel, CO2, water en zuurstof moet voorzien om de juiste omstandigheden te creëren voor maximale verwering. De onderzoekers richten zich bovendien niet specifiek op één soort organismen maar moeten de reactor optimaliseren voor verschillende organismen. Ze creëren er als het ware een mini-ecosysteem.
Automatische sturing
Om de gegevens snel en adequaat te analyseren, rekent BAM! op de AI-wetenschappers van het IDLAB-team van UAntwerpen en imec. De AI-wetenschappers verbinden een intelligent computersysteem, dat permanent de verweringssnelheden monitort, met de reactor. Zo kunnen reacties zoals waterdoorstroming of zuurtegraad automatisch bijgestuurd worden, wat een cruciaal element is om de verwering drastisch te versnellen.
Volgens Ivan Janssens, woordvoerder van het UAntwerpen Global Change Ecology Centre bestaat de kans dat niet alle einddoelstellingen bereikt zullen worden. “Maar we zijn er zeker van dat we nieuwe inzichten in het verweringsproces zullen krijgen, die ons kunnen helpen om CO2-neutrale meststoffen op basis van silicaten te ontwikkelen.” De onderzoekers bestuderen ook of ze natuurlijke silicaten kunnen vervangen door staalslakken van de staalindustrie. Die zijn rijk aan silicaatmineralen en hebben als bijkomend voordeel dat er geen extra mijnactiviteit voor silicaten nodig is.
De resultaten van BAM! kunnen tot slot nieuwe inzichten opleveren voor de experimenten in landbouwbodems. In C-Farms, een nieuw project gecoördineerd door UAntwerpen, worden verschillende landbouwtechnieken die actief CO2 opnemen gecombineerd op veldschaal. De focus ligt daarbij op circulair hergebruik van materialen.
