Hoe halen we al die Co2 weer uit de lucht?

Er is terecht veel aandacht voor het reduceren van onze gigantische Co2 uitstoot. Maar zelfs als we de hele wereld Co2-neutraal krijgen is er inmiddels zoveel uitgestoten dat er Co2 uit de atmosfeer gehaald moet worden. In dit artikel bespreek ik hiervoor de mogelijke opties.

De hoeveelheid Co2 in de atmosfeer is nooit stabiel geweest. De afgelopen 800,000 jaar varieerde de hoeveelheid Co2 in de lucht tussen de 180 en 280 deeltjes per miljoen (ppm), met een enkele uitschieter naar 300ppm. Dit weten we doordat onderzoekers de samenstelling van bevroren luchtbellen in het ijs hebben kunnen onderzoeken. De fluctuatie in de hoeveelheid Co2 in de atmosfeer hangt samen met de warmere en koudere periodes (ijstijden) op aarde. Inmiddels zitten we in 2021 door de menselijke uitstoot van Co2 op de 413ppm , terwijl dit in 1800 nog 280ppm was. Door deze stijging van Co2 is het op aarde gemiddeld 1,2 graden warmer dan in pre-industriële tijden, met alle gevolgen van dien.

De laatste keer dat we boven de 400ppm zaten was 3 miljoen jaar geleden. De aarde was toen 2 a 3 graden warmer en de zeespiegel 25 meter hoger. Als we de hoeveelheid Co2 niet snel verlagen dan gaan we dus ook minstens naar die 3 graden opwarming toe.

De hoeveelheid Co2 schommelde altijd al, maar is sinds de industriële revolutie enorm buiten de natuurlijke bandbreedte getreden.

Niet stabiliseren, maar reduceren

Zelfs als we dus morgen stoppen met extra Co2 uit te stoten, ligt de huidige hoeveelheid Co2 al te hoog. De temperatuur op aarde zal dus blijven stijgen. Co2 blijft namelijk voor duizenden jaren in de atmosfeer. Ook hebben we inmiddels verschillende feedbackmechanismes in gang gezet, zoals het Albedo-effect. Hierdoor warmt de aarde zelf ook meer op. We moeten dus Co2 uit de lucht halen en het liefst zo snel mogelijk. Het ecosysteem heeft hier een mooie natuurlijke oplossing voor: planten. Planten halen Co2 uit de lucht en zetten dit om in zuurstof (dit noemen we fotosynthese). Helaas zijn we de afgelopen decennia steeds meer Co2 gaan uitstoten en hebben we steeds meer planten en bomen gekapt.

Bomen, bomen en nog eens bomen...

Een simpele suggestie zou dus zijn dat we gewoon heel veel bomen gaan bijplanten. Een studie uit 2019 onderzocht precies dit. Het bleek dat de aarde ruimte heeft voor 25% meer bomen dan er nu staan. Dit zou wel betekenen dat we 500,000,000,000 bomen moeten planten en deze vervolgens ook echt moeten laten staan om al die Co2 uit de lucht te halen. Een gekapte boom die vergaat of wordt verbrand laat de opgenomen Co2 weer los.

Om zoveel bomen te planten, zouden we een oppervlakte ter grootte van de Verenigde Staten volledig vol moeten planten. Een behoorlijke uitdaging als je ziet dat we de afgelopen decennia juist meer bossen kappen en wegbranden om ruimte te maken voor veeteelt en woonruimte. Zelfs als we dit realiseren zou het maar een gedeelte van de oplossing voor het Co2 probleem kunnen zijn. Wat zou helpen is als we dus eerst stoppen met meer bomen te kappen.

Aangezien meer dan 70% van het aardoppervlak uit water bestaat liggen hier misschien wel meer mogelijkheden. Oceanen nemen namelijk ook Co2 op uit de lucht. Een nadeel hiervan is dat de oceanen hierdoor verzuren, met dodelijke gevolgen voor het zeeleven. Door meer algen en zeewier te planten kunnen we hier wat aan doen. Algen en zeewier nemen namelijk Co2 op uit het water. Veel algen en zeewier bij planten kan dus ook helpen om Co2 op te nemen. Er zijn in ieder geval al meerdere initiatieven onderweg om algen op deze manier in te zetten.

Algen nemen veel Co2 op

De natuur een handje helpen

Helaas wordt het dus lastig om alleen te leunen op de natuur om de concentratie Co2 in de lucht te reduceren. Momenteel zijn er twee technieken, beide nog in de kinderschoenen, die helpen om de stijgende Co2 concentratie in lucht af te stoppen.

Direct Air Capture (DAC)

Verschillende bedrijven werken aan installaties die Co2 uit de lucht kunnen filteren met grote stofzuigers. Climeworks, Carbon Engineering en Global Thermostat zijn hier voorbeelden van. Momenteel is deze techniek nog onvoldoende ontwikkeld om echt een verschil te kunnen maken en sommige experts twijfelen of het echt ooit een oplossing kan zijn. Zo is dit jaar in IJsland een nieuwe installatie van Climeworks gaan draaien, genaamd Orca. De verwachting is dat Orca per jaar 4000ton Co2 uit de lucht kan halen. Ter indicatie: de gemiddelde Nederlander is verantwoordelijk voor 10ton Co2 uitstoot per jaar (2x zoveel als het wereldwijde gemiddelde). Dat betekent dat de Orca installatie de Co2 uitstoot van 400 Nederlanders per jaar kan compenseren. Daarnaast vraagt deze techniek ook nog veel elektriciteit. Zolang dat geen duurzame energie is helpt het niet om Co2 uit de lucht te filteren.

Orca van het bedrijf Climeworks filtert Co2 uit de lucht.

Carbon Capture and Storage

Een variatie op de Direct Air Capture (DAC) is de Carbon Capture and Storage (CCS). Deze techniek, die nu wordt onderzocht in combinatie met zware industrie, vangt de vrijgekomen Co2 af en slaat deze op. Door dit bij de bron van de uitstoot te doen is de concentratie Co2 in de lucht veel hoger, wat het filteren makkelijker maakt. Er wordt veel onderzoek gedaan naar deze techniek. Zo subsidieert de Nederlandse overheid verschillende onderzoeksprojecten van de zware industrie in Nederland om de opgevangen Co2 op te slaan in leeggepompte gasvelden onder de Noordzee. Een veelgehoord bezwaar hierop is dat de noodzaak om de industrie te verduurzamen afneemt en ze zich hierdoor minder zullen inspannen om de Co2 uitstoot te reduceren. Ook neemt de hoeveelheid Co2 in de atmosfeer niet af. Het is dus meer mitigatie, dan reductie.

Een opzet hoe we Co2 zouden kunnen afvangen en opslaan, zodat het niet de atmosfeer in gaat.

Waar laten we al die Co2?

Door Co2 uit de lucht te filteren krijg je Carbonaat mineralen. Op dit moment wordt er nog gezocht naar meer manieren om dit commercieel te gebruiken. Zo heeft XPRIZE een prijsvraag uitgeschreven voor innovators die commerciele doeleinden kunnen vinden voor Co2. Zo kan er ook een vraag ontstaan naar onttrokken Co2 uit de lucht. Dit kan de vraag naar meer Direct Air Capture oplossingen stimuleren. Huidige mogelijkheden zijn om de Co2 te verkopen aan boeren (bij hoge Co2 concentraties groeien gewassen beter) en aan frisdrankbedrijven om prik te krijgen in drankjes. Een alternatief is het onder de grond opslaan. Hierdoor zou de Co2 geen directe waarde meer hebben, maar voorkomen we wel dat het bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Hiervoor zou dan betaald moeten worden, wat bij de huidige hoge kosten pas interessant wordt als het uitstoten van Co2 duurder beprijsd wordt. De huidige prijs ligt op €60 voor een ton Co2.

Afnemers zijn frisdrankbedrijven zoals Coca-Cola die er de belletjes in hun drankjes van blazen, en beheerders van kassen, die gebaat zijn bij een hoge CO2-concentratie omdat hun gewassen daar goed op groeien.

Conclusie

Het inzetten op natuurlijke en technologische middelen om Co2 uit de lucht te halen is geenszins een excuus om minder in te zetten op verduurzaming en Co2 uitstootreductie. Door tijd- en ruimtegebrek zijn natuurlijke middelen als bomen, zeewier en algen onvoldoende om de huidige uitstoot te absorberen. Technologische middelen staan nog in de kinderschoenen en de schaal waarop ze Co2 kunnen uit de lucht kunnen filteren is nog marginaal. De focus moet blijven op het reduceren van de uitstoot van Co2, zolang deze technieken nog onvoldoende schaalbaar zijn. Daarnaast zal er nog veel Co2 uitstoot uit het verleden gefilterd moeten worden. Deze 'historische' emissies zullen er anders alsnog voor zorgen dat het klimaat onherstelbaar veranderd.