Het klimaatnieuws was moeilijk te missen deze week: een rechter oordeelde dat de overheid de uitstoot van CO2 voor 2020 met 25 procent moet terugdringen en een VN-rapport benadrukte nog maar eens dat de aarde echt niet meer dan 1,5 graad moet opwarmen.
Er is dus werk aan de winkel. En daar kan technologie een belangrijke rol in spelen. In dit artikel bespreken we vier innovaties die kunnen helpen het klimaatprobleem te tackelen.
Als een badkuip dreigt te overstromen, draai je niet alleen de kraan dicht, je haalt ook de stop eruit.
Klimaatwetenschappers zijn het erover eens: het is alle hens aan dek. Dat betekent: minder uitstoten. Maar daarmee alleen redden we het niet, legt klimaatdeskundige Leo Meyer uit. "Er is het bekende rijtje van zonne- en windenergie en de circulaire economie, maar er moet ook CO2 uit de atmosfeer gehaald worden."
Dit idee bestaat al een tijdje: CO2 opvangen voor het in de lucht komt en het terug de grond in pompen. Dat is het principe achter koolstofopslag of Carbon Capture and Storage (CCS). Energiecentrales en fabrieken verwerken een filter in de schoorsteen. CO2 dat in die filters wordt afgevangen, gaat via leidingen naar een plek waar het opgeslagen wordt. Bijvoorbeeld in een leeg gasveld onder de Noordzee. Zo komt er minder nieuwe CO2 in onze lucht.
"Er is eigenlijk geen oplossing meer te bedenken zonder CCS", legt klimaatwetenschapper Bart Strengers van het Planbureau voor de Leefomgeving uit. "Als we tegen 2050 een CO2-reductie van 90 procent of meer willen, kan dat volgens onze berekeningen niet zonder opslag."
Dat is een gedachte die wereldwijd terug te vinden is. Inmiddels lopen 17 projecten, de meeste in de VS en Canada. Ook in de haven van Rotterdam wordt gewerkt aan een CCS-project. Als dat doorgaat, is het het eerste in Nederland.
Ook de overheid gelooft in die koolstofopslag. "In het regeerakkoord speelt CCS een belangrijke rol. De overtuiging is er dat het er snel moet komen", zegt Strengers. Maar er klinkt ook kritiek: aanpassingen kosten veel geld, dus zijn energiemaatschappijen niet heel happig om eraan te beginnen. "En het kost veel energie om CO2 op te vangen. Waar haal je die vandaan?" En bovendien weten we nog niet goed wat de effecten op lange termijn zijn van CO2-opslag in de grond en ook niet wat het risico op lekken is.
Het principe van koolstofopslag zoals hierboven werkt alleen bij fabrieken en energiecentrales. Maar onze uitstoot komt van meer plekken. Daarom werken bedrijven en onderzoekers aan manieren om CO2 uit de lucht te 'zuigen': Direct Air Capture (DAC). Het idee is simpel: laat een mega-ventilator lucht opzuigen, filter er CO2 uit en blaas aan de andere kant CO2-arme lucht de atmosfeer in. De opgevangen CO2 kun je opslaan, of je recyclet het.
In Canada staan van zulke CO2-ventilatoren. Microsoft-oprichter Bill Gates heeft flink geïnvesteerd in het bedrijf dat ze maakt. En in Italië heeft een ander bedrijf deze maand zijn derde installatie geopend, met financiering van de EU. In 2025 wil dat bedrijf 1 procent van de uitstoot op aarde kunnen opzuigen.
"Direct Air Capture kan onderdeel zijn van de oplossing voor de CO2-uitstoot", zegt wetenschapper Strengers. "Maar dan wel pas in de tweede helft van deze eeuw. Als het al helemaal mis is. Wij nemen het daarom in ieder geval niet mee in onze berekeningen." De reden: de concentratie CO2 in lucht is best laag. Dat betekent dat je heel veel lucht moet opzuigen voor een klein beetje CO2. "Het kost heel veel energie en het is ook nog eens heel duur. Ik denk niet dat het significant kan bijdragen."
Maar wat als we opgevangen CO2 hergebruiken, in plaats van het opslaan in de grond? Als CO2 meer oplevert, zullen meer grote bedrijven bereid zijn te investeren om het in hun productieproces op te vangen, omdat ze vervolgens weer meer terugkrijgen met de verkoop ervan.
Er zijn verschillende initiatieven om die opgevangen CO2 te hergebruiken. De meest concrete: tuinbouw. "Een plant in die kas legt CO2 vast in fotosynthese, daar groeit 'ie van", legt hoogleraar Tuinbouw Leo Marcelis van de Wageningen University uit. "We gebruiken nu CO2 uit restgassen van de verwarming van de kas. Maar we willen van dat gas af. Als we geen aardgas meer gebruiken, hebben we ook geen restgassen, maar ik wil nog steeds CO2 hebben voor mijn planten. Dan is CO2 dat opgevangen wordt uit andere bronnen van harte welkom."
Een andere manier om CO2 te hergebruiken is door er synthetische brandstof van te maken. Een grote CO2-uitstoter is de luchtvaart. "Die gaat nooit elektrisch worden", zegt wetenschapper Strengers. Door onder meer waterstof toe te voegen aan opgevangen CO2 kun je synthetische kerosine maken, waar vliegtuigen op zouden kunnen vliegen.
Het Canadese bedrijf dat CO2 opzuigt uit lucht, zet dat al om in synthetische brandstof. Maar daar heeft Strengers zijn bedenkingen bij. "Hergebruik is goed en er moet zeker aandacht voor zijn. Maar in mijn ogen is dit niet waar de grote klappen mee gemaakt gaan worden, zeker in de komende decennia. Dat kan alleen door opslag onder de grond."
Dan de laatste optie die we aanstippen, eigenlijk geen technologische innovatie: het mineraal olivijn. Dat is goed in het opzuigen van CO2 en is volgens klimaat-expert Olaf Schuiling een oplossing voor het broeikasgasprobleem. Hij ontdekte jaren geleden al dat het ruim beschikbare gesteente CO2 opneemt. Het leek ideaal: je maakt een soort zand van olivijn en bestrooit daar allerlei plekken mee. Het mineraal zou zijn werk doen en de CO2 uit de lucht opnemen.
Wetenschapper Strengers neemt olivijn mee als potentiële oplossing in berekeningen voor het Planbureau voor de Leefomgeving. Er was jarenlang kritiek op de toepassing ervan, dus heeft de politiek het er amper over. De stenen vreten namelijk niet alleen CO2, maar geven ook nikkel af aan de bodem. Als je het overal maar zou neerstrooien, kan het bodemsamenstellingen verstoren en dat moeten we niet willen.
"Ik ben er serieuzer naar gaan kijken", zegt Strengers. "Het zou een significante bijdrage kunnen leveren. In Nederland zouden we het kunnen gebruiken voor ophoogzand in de bouw. En het wordt nu bijvoorbeeld al gebruikt als grind tussen het spoor bij Hoek van Holland."
Andere ideeën
Er zijn tientallen andere ideeën zoals deze. Bijvoorbeeld het kweken van een bepaald soort plankton in oceanen dat CO2 opneemt. Of kunstmatige bomen bouwen die CO2 opnemen (of echte bomen planten en er minder kappen), of opgewaardeerd houtskool, biochar, dat het koolstofgehalte in de bodem verhoogt.
Maar bij de meeste ideeën bleef het daarbij: een idee. Er zijn weinig praktische oplossingen die nu al worden toegepast. Maar in het klimaatrapport van de VN staat: we kunnen technologische oplossingen niet negeren. "Als we de temperatuur met meer dan 1,5 graad laten stijgen, worden we sterk afhankelijk van technieken om CO2 uit de lucht te halen om de temperatuur weer te laten zakken."
