Hoe kunnen we CO2 uit de atmosfeer halen?

“Netto nuluitstoot” is iets wat we de laatste jaren steeds vaker horen in het klimaatdebat. Het betekent dat we netto geen CO2 (of andere broeikasgassen) meer mogen uitstoten. Dit is niet enkel mogelijk door niets meer uit te stoten maar ook met zogenaamde negatieve emissies. Dat wil zeggen CO2 of andere broeikasgassen uit de atmosfeer halen. Maar hoe kunnen we dat doen? En staat de technologie daarvoor al op punt?

• Volg de weerupdates op de voet via Facebook en Twitter
• Bekijk het weerbericht voor de komende dagen

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van het weer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s opladen.

Klimaatverandering: sceptische argumenten weerlegd

Negatieve emissies

Negatieve emissies, dat klinkt vreemd. Het concept is echter simpel. Bij emissies stoten we gassen uit, bij negatieve emissies onttrekken we ze. De laatste jaren is er opmerkelijk veel onderzoek verricht naar methodes om dat te doen. Hieronder lichten we er 5 toe. Om de netto-nuluitstoot te halen tegen 2030, 2040, 2050,… zullen deze negatieve emissies duidelijk nodig zijn. Het lijkt immers onrealistisch om binnen dit en X jaar geen broeikasgassen meer uit te stoten.

Bovendien zitten we met een vullende voorraad van CO2 in de atmosfeer. Niets extra wil zeggen dat we die CO2 die we nu hebben gewoon blijven behouden. Althans voor een hele tijd. De verblijfstijd van CO2 in onze atmosfeer is immers tientallen tot honderden tot wel duizenden jaren.

Bebossing

Bossen zijn waarschijnlijk de eenvoudigste methode om CO2 uit de atmosfeer te halen. Met fotosynthese zetten bomen CO2 en water om in zuurstof en energie om te groeien. Bossen uitbreiden, herbebossen en bossen goed beheren kan de kracht van fotosynthese verhogen waardoor er meer CO2 wordt opgenomen.

Bebossing en herbebossing kunnen relatief goedkoop zijn vergeleken met de andere methodes en leveren ook meteen properder water en zuivere lucht op. Enkel voordelen en eenvoudig dus?

Het is van cruciaal belang om een goed bosbeheer te hebben en de juiste plaatsen uit te kiezen voor bossen. Bijvoorbeeld landbouwgebieden bebossen is geen goed idee aangezien dan ofwel onze voedselvoorziening achteruit gaat ofwel dat er op andere plaatsen landbouwgebied moet worden bijgemaakt. Productiviteitstoename zou hier wel soelaas kunnen bieden.

Daarnaast zijn sommige bodems (zoals veenbodems) enorme CO2 reservoirs. Deze gebieden bebossen kan tot uitdroging leiden waardoor er juist meer CO2 kan vrijkomen, denk aan de permafrost. Het is dus duidelijk. Bebossing is goed en eenvoudig maar het is cruciaal om bovenstaande facturen in rekening te brengen.

Verwering

Een tweede methode is om mineralen te laten reageren met CO2. Sommige mineralen reageren immers met CO2 waardoor de CO2 carboniseert en een vast element wordt. Extra voordeel is dat dit de bodem extra vruchtbaar maakt. Het probleem is dat dit zeer traag gaat. Het proces duurt vaak honderden tot wel duizenden jaren.

Wetenschappers zijn nu volop bezig om uit te zoeken hoe het proces versneld kan worden. Bijvoorbeeld door alkaline bron water over de mineralen te verspreiden, lucht over de mineralen te pompen, mineralen zeer fijn malen, enzymen te verspreiden over de oppervlakte, enzovoort.

Uit onderzoek weten we dat dit mogelijk is en verschillende start-ups zijn nu volop bezig met de implementatie van deze mineralen in bouwmaterialen. Het blijft echter kostelijk en voorlopig enkel toepasbaar op kleine schaal. We vermoeden dat deze technologie dus nog niet meteen op grote schaal zal worden toegepast, maar achten de kans wel reëel dat deze methode komende jaren een boost kan krijgen.

CO2 machinaal uit de lucht halen

Deze methode vangt CO2 rechtstreeks op uit de lucht. Vervolgens wordt de CO2 bijvoorbeeld ondergronds opgeslagen. Perfect zou je denken. Waarom niet meteen toepassen op grote schaal?

De potentiële omvang van deze toepassing is gigantisch. Maar de technologie blijft zeer kostbaar en energie-intensief. Zo toonden berekeningen aan dat het opvangen van 1 Gigaton CO2 ongeveer 10% van onze jaarlijkse energiegebruik op aarde zou kunnen vergen. Om tot een nul uitstoot te komen zou die energie allemaal moeten komen van energiebronnen met een nul koolstofgehalte.

Meerdere bedrijven en start-ups hebben al dergelijke systemen ontwikkeld. Er zijn echter meer investeringen en subsidies nodig. Het komt er dus op neer dat directe luchtvangst met machines nog een nieuwe technologie is en dat deze systemen, hoewel ze een enorm potentieel hebben, de steun van de mensen en de politiek nodig hebben om vooruitgang te boeken.

Oceaan methodes

Er zijn ook een aantal methodes voor het verwijderen van koolstof in de oceaan. Deze concepten die hier aan de grondslag liggen, bevinden zich echter bijna allemaal in een vroeg ontwikkelingsstadium en vereisen meer onderzoek, en in sommige gevallen ook proefprojecten, om te begrijpen of ze geschikt zijn voor investeringen gezien de potentiële ecologische en sociale effecten.

Elke methode heeft tot doel de natuurlijke koolstofcycli in de oceaan te versnellen. Oftewel door het gebruik van fotosynthese in kustplanten, zeewier of fytoplankton, het toevoegen van bepaalde mineralen om de opslag van opgelost bicarbonaat te vergroten, of het laten lopen van een elektrische stroom door zeewater om te helpen bij de extractie van CO2.

Er is echter nog veel onbekend over de bredere ecologische effecten en er is verder onderzoek nodig om de potentiële risico’s beter te begrijpen vooraleer dit op enige schaal toe te passen. Het zal niet voor meteen zijn en het prijskaartje zal ook de moeite zijn.

Landbouw methodes

Tot slot zijn er de landbouw methodes. Bodems slaan van nature koolstof op door de planten die er op groeien. Landbouwgrond heeft echter een groot tekort aan koolstof door intensief gebruik. Omdat landbouwgrond zoveel plaats in beslag neemt zou zelfs een kleine toename van de hoeveelheid koolstof in de bodem een grote impact kunnen hebben. Bovendien zorgt het voor een grotere vruchtbaarheid met een grotere opbrengst van de gewassen.

Er zijn veel manieren om de hoeveelheid koolstof in de bodem te vergroten. Het planten van bedekkingsgewassen wanneer de velden anders kaal zijn, kan de fotosynthese gedurende het hele jaar verlengen. Bovendien beperkt dit de potentiële erosie. Maar ook het gebruik van compost kan de opbrengst verbeteren, terwijl het koolstofgehalte van de compost in de bodem wordt opgeslagen. Daarnaast ontwikkelen wetenschappers nu ook gewassen met diepere wortels, die daardoor meer koolstof in de bodem opslaan en meer resistent zijn tegen droogte.

Het beheren van de bodem voor koolstof op grote schaal is echter een lastig voorstel. Natuurlijke systemen zijn inherent variabel, en dat maakt het een grote uitdaging om de koolstofvoordelen op lange termijn te voorspellen, te meten en te monitoren op een bepaalde hectare. Bovendien kunnen veranderende omstandigheden of beheerspraktijken van jaar tot jaar de vroegere voordelen uitwissen. Landbouwmethodes lijken dus ook niet meteen het gouden ticket voor de toekomst.

Conclusie

De technieken om CO2 uit de atmosfeer te halen zijn er, maar sommige zijn duidelijk meer haalbaar/schaalbaar dan andere. De prijs, een niet te onderschatten eigenschap, zal hoogstwaarschijnlijk komende jaren geleidelijk dalen, waardoor grootschalige toepassingen steeds aannemelijker worden.

Moeten we dan allemaal maar gewoon blijven uitstoten en hopen dat we de CO2 dan maar terug uit de atmosfeer zullen halen? Absoluut niet. Het CO2 budget is cumulatief en elke CO2 molecule die we nu nog uitstoten, is er een te veel. Hoe sneller we onze uitstoot kunnen verlagen, hoe minder we uit de atmosfeer zullen moeten halen.