De uitstoot van broeikasgassen moet nu echt omlaag, stelt VN klimaatpanel IPCC vandaag in een nieuw rapport. CO2 hergebruiken lijkt daarbij een welkom hulpmiddel. Toch zet dit veel minder zoden aan de dijk dan gedacht, blijkt uit een publicatie van promovenda Kiane de Kleijne.

Het klinkt als een ideale oplossing om de uitstoot van CO₂ tegen te gaan: je haalt het broeikasgas uit de lucht of vangt het af bij energiecentrales, hergebruikt het gas voor een andere toepassing en er komt minder uitstoot in de lucht. Een erg welkom idee, zou je denken, nu VN klimaatpanel IPCC vandaag in een nieuw rapport opnieuw benadrukt dat de uitstoot van broeikasgassen nog sneller omlaag moet om de opwarming van de aarde binnen de perken te houden.

Toch kunnen veel technieken voor het afvangen en hergebruiken van CO₂, ook wel CCU genoemd, de hoge verwachtingen niet waarmaken. Dat blijkt uit een publicatie van Nijmeegse milieuwetenschappers onder wie promovenda Kiane de Kleijne, die eerste auteur is. ‘Het klinkt natuurlijk als een fantastisch idee. Maar helaas blijkt het in veel gevallen te mooi om waar te zijn.’

Tankwagens naar tuinders

De onderzoeksresultaten zijn deze maand gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift One Earth. In hun publicatie maken de onderzoekers een analyse van eerder gepubliceerde studies over de verschillende CCU-technieken die momenteel worden gebruikt of nog in ontwikkeling zijn. De Kleijne: ‘Je kunt CO₂gebruiken om plastic te maken, in een bouwmateriaal als beton om te zetten, of om direct toe te passen in de glastuinbouw.’ Een voorbeeld is afvalverwerker AVR in Duiven. Na verbranding brengt de AVR de overgebleven CO₂ met tankwagens naar tuinders in Oost-Nederland.

In de analyse vraagt De Kleijne zich af: levert CO₂-hergebruik voldoende op om er vol op in te zetten? En zijn de technieken wel ver genoeg ontwikkeld om op de korte termijn een verschil te kunnen maken bij het behalen van de klimaatdoelen van Parijs?

In die internationale afspraken is het streven naar een maximale opwarming van 1,5 graden vastgelegd. Daaruit volgt dat in 2030 broeikasgassen met 50 procent moeten zijn verminderd ten opzichte van 2020. Nog twintig jaar later moet de uitstoot helemaal op nul staan. Om deze doelstellingen te halen stimuleert de overheid onder andere de ontwikkeling van CCU-projecten met subsidieregelingen.

In de kinderschoenen

De nieuwe Nijmeegse studie bekeek de uitstoot van het hele proces van hergebruik – van hoe het gas wordt afgevangen tot aan het gebruik van het eindproduct. Na analyse blijkt dat slechts een handjevol CCU-technieken daadwerkelijk voor minder uitstoot zorgen op de korte termijn.

‘Met huidige technieken blijf je achter de doelstellingen van Parijs aan hobbelen’

Een belangrijke oorzaak hiervan is dat veel technieken alleen nog maar in labs bestaan, zegt De Kleijne: ‘Veel methodes staan echt nog in de kinderschoenen.’ En dat is een probleem. De Kleijne: ‘2030 is natuurlijk al heel snel. De technologieën die nu worden ontwikkeld in labs zijn gewoon niet op tijd klaar om ze dan grootschalig te kunnen toepassen. Dan blijf je achter de doelstellingen aan hobbelen.’

Meer uitstoot

En hoewel hergebruik milieuvriendelijk klinkt, kost het recycleproces zelf vaak ook juist energie, benadrukt De Kleijne: ‘Zo moet je voor het omzetten van CO₂ in een brandstof als methanol in veel gevallen waterstof gebruiken. En waterstofproductie kost weer heel veel energie in de vorm van elektriciteit. Hergebruik klinkt dus al snel alsof het voor minder uitstoot zorgt, maar dat is niet altijd het geval.’

Om het kaf van het koren te scheiden hebben de onderzoekers drie criteria opgesteld waaraan hergebruik van CO₂ zou moeten voldoen. Als eerste moet de CO₂ permanent worden opgeslagen zodat het broeikasgas op een later moment niet alsnog in de lucht terechtkomt. Ook moet het uit de lucht of uit biomassaverbranding worden gewonnen in plaats van uit een fossiele bron. Als laatste mag er geen CO₂-uitstoot vrijkomen bij het omzetten van het broeikasgas tot een nieuw product. De Kleijne: ‘Wij constateren dat technologieën aan twee van de drie criteria moeten voldoen om bij te kunnen dragen aan de doelstellingen van het Parijs-akkoord in 2050’, zegt De Kleijne.

Olievelden

Een voorbeeld dat verrassend goed scoort op de korte termijn is het gebruik van CO₂ als drijfgas in olievelden. Een veelgebruikte methode in de Verenigde Staten. ‘Daar injecteren ze CO₂ in velden die al best wel leeg zijn om de laatste olie eruit te halen’, weet De Kleijne. ‘Maar dit scoort alleen goed als je veel meer CO₂ in die reservoirs achterlaat dan creëert door het gebruik van de olie. Dat is in de meeste situaties niet het geval.’

Met CO₂ kun je van afval uit de staalindustrie een alternatief maken voor beton

Een van de CCU-technieken die volgens de promovenda op lange termijn kan bijdragen is het omzetten van CO₂ naar bouwmaterialen. ‘Daarvoor wordt afval uit de staalindustrie gebruikt. CO₂ bindt aan mineralen en vormt carbonaten, die kun je in de bouw gebruiken als alternatief voor beton. Het mooie hiervan is dat er nauwelijks energie nodig is voor dit proces. En het materiaal is permanent, de CO₂ komt daar niet meer uit.’

CO₂-hergebruik wordt nu nog gezien als een circulair alternatief voor de permanente opslag van CO₂ onder de grond, bijvoorbeeld onder de Noordzee. De Kleijne zet daar haar vraagtekens bij: ‘Ik vraag me af of je hergebruik als einddoel moet presenteren, als je daarmee niet voorkomt dat CO₂ de lucht in gaat. Uiteindelijk is het belangrijkste: voorkomen dat er meer CO₂ in de atmosfeer bijkomt.’