De geest terug in de fles? Negatieve Emissie Technologie (NET)

Met negatieve emissie technologie kunnen we in staat zijn om CO2 uit de atmosfeer te halen om zo het klimaat te stabiliseren en misschien zelfs de atmosferische CO2 terug te brengen naar concentraties van voor de industriële revolutie. Deze technologie is dus heel beloftevol en cruciaal in de strijd tegen klimaatopwarming… maar is dat wel zo?

Eerst moeten we een misverstand uit de wereld helpen. “Carbon Capture and Storage (CCS)”, het afvangen van CO2 en daarna opslagen is niet hetzelfde als NET. Met een steenkoolcentrale waarvan de CO2 wordt afgevangen en opgeborgen bekomen we geen negatieve emissies. Die steenkoolcentrale is dan ‘klimaatneutraal’, ze brengt geen extra CO2 in de atmosfeer. Als je bij een biomassacentrale die CCS toepast dan bekom je wel negatieve emissies. De biomassa heeft CO2 opgenomen uit de atmosfeer en door die CO2 na verbranding af te vangen en weg te bergen krijg je wel negatieve emissies.

Deze laatste technologie noemt men BECCS, Bio Energy Carbon Capture and Storage, en is dominant aanwezig in emissiereductie scenario’s om negatieve emissies te bekomen, om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen, om de geest terug in de fles te krijgen. Buiten deze vorm van NET zijn er ook nog machines die direct de CO2 uit de atmosfeer halen (DAC), methodes om via versnelde verwering hetzelfde te doen en natuurlijk zijn er ook de natuurlijke methoden zoals herbebossing of betere landbouwtechnieken om netto CO2 te verwijderen.

Maar laten we niet in detail gaan en gewoon al die technologie en manieren bespreken onder de noemer NET. We moeten de juiste vragen stellen.

1.Bestaat de technologie vandaag? Spijtig genoeg niet tenzij je enkele proefopstellingen als bewijs van bestaan wil in rekening brengen. We moeten dus concluderen dat deze technologie nog in zijn kinderschoenen staat en er veel te weinig onderzoek en investeringen worden gedaan om deze technologie verder te ontwikkelen, terwijl we deze technologie voor het IPCC in de nabije toekomst erg belangrijk is om gevaarlijke opwarming te vermijden.

2.Wat is de schaal waarop NET moet worden ontplooid? Dat hangt af van welke rol we NET gaan geven in ons klimaatbeleid.

a) We gebruiken NET om de emissies van sectoren die moeilijk hun uitstoot kunnen reduceren te compenseren. Cement, staal en landbouw zijn daar voorbeelden van.

b) We gebruiken NET om de overshoot, het teveel aan CO2 dat we uitstoten in het transitietraject,pas later terug uit de atmosfeer te halen. Dat is wat vandaag reeds gebeurt in de reductiescenario’s van het IPCC.

c) Op nog grotere schaal kunnen we die technologie inzetten om de atmosferische concentratie van CO2 terug naar de normale waarde te brengen van voor de industriële revolutie.

De meest realistische optie is NET in de nabije toekomst in te zetten om de uitstoot van moeilijke sectoren op te vangen. De andere twee opties vragen NET op gigantische en zelfs onrealistische schaal.

3.Op welke tijd moet die NET ontplooid worden om resultaat te boeken? Liever vandaag dan morgen maar zoals eerder gezegd staan we nog nergens met deze technologie om relevante resultaten te boeken in een mitigatietraject. We nemen dus een enorme gok om deze technologie nu al te voorzien in emissiereductie scenario’s en diezelfde reducties in CO2-uitstoot te berekenen met de inzet van toekomstige NET.

4.Kunnen we met NET de geest terug in de fles krijgen? Kunnen we zoals in optie ‘c)’ de atmosfeer terug brengen naar een pre-industriële toestand? Dat blijkt minder makkelijk te zijn dan we denken. Eens we onder nul gaan en effectief CO2 verwijderen uit de atmosfeer treden er processen op die gaan tegenwerken. Sterker nog, hoe meer je onder nul gaat, hoe meer CO2 je uit de atmosfeer haalt, hoe groter de tegenwerking. De vraag die we ons dus moeten stellen is: Hoe efficiënt is NET om effectief CO2 uit de atmosfeer te verwijderen?

- Laten we beginnen met de makkelijkste conclusie: negatieve emissies hebben geen invloed op de zeespiegelstijging op voor mensen relevante tijdschaal. De thermische expansie (warm water zet uit) blijft voor eeuwen doorgaan en door die uitzetting blijft het waterniveau stijgen. Dit staat los van de bijkomende stijging van het zeeniveau door afsmelten van landijs.

- Als je met NET het atmosferisch CO2 verlaagt dan heeft dat negatieve effecten op de plantengroei. Aan de andere kant zorgt de opwarming wel voor een hogere bodemtemperatuur waardoor bacteriën in de bodem actiever worden en meer broeikasgassen uitstoten. Dat maakt dat de balans van het land ecosysteem overslaat naar netto CO2-productie ipv CO2-neutraal/opslag (vooral in de tropen).

- Ook de oceanen gaan reageren op een ‘negatieve’ manier op verlaagde CO2-concentraties in de atmosfeer. Dit doen ze door de opgeloste CO2 deels terug af te geven. Men noemt dit ‘outgassing’ een verschijnsel uit de fysica (partiële druk). De oceanen hebben in het verleden altijd een grote invloed uitgeoefend met oa dit effect maar in dit geval speelt het in ons nadeel, in het nadeel van NET.

De conclusie van de studie: “During periods of net negative emissions, artificial CO2 removal is opposed by CO2 outgassing from marine and terrestrial carbon sinks, with the amount of outgassing increasing with the total amount of negative emissions. The efficiency of CO2 removal—here defined as the change in atmospheric CO2 per unit negative emission—decreases with increasing total amount of negative emissions.” 

- In de simulatie werd geen rekening gehouden met de huidige en toekomstige effecten van de reeds veroorzaakte klimaatopwarming. Zo kan het smelten van permafrost ook voor bijkomende emissies zorgen die dan ook extra moeten worden verwerkt via NET. Verdere verstoringen zowel door ons als door klimaatverandering van regenwouden kunnen van dit ecosysteem een netto CO2-uitstoter maken ipv een CO2-opnemer.

Dit alles maakt dat het erg moeilijk in te schatten is hoeveel NET er moet ontplooid worden. Dat brengt ons dan bij de vraag:

5.Hoe lang moeten we NET blijven toepassen om resultaat te boeken? Bijna alle grafieken stoppen in 2100 dus is het moeilijk in te schatten hoelang de inspanning moet worden volgehouden maar 100 jaar is geen uitzondering. In de toekomst moet om het klimaat stabiel te houden sowieso de uitstoot van CO2 nul blijven dus NET zal een deel blijven uitmaken van de menselijke beschaving zolang deze beschaving CO2 blijft uitstoten (door bvb landbouw). Maar toch zijn er beperkingen: opslagcapaciteit.

6.Hoeveel CO2 kunnen we ondergronds opslaan? De schattingen lopen nogal uiteen maar de geologische opslagcapaciteit voor CO2 bedraagt tussen 2100Gt CO2 en 7000Gt CO2. Meer dan voldoende maar dus wel gelimiteerd.

Er zijn nog vele vragen te stellen over de haalbaarheid van NET en CCS. De opstellers van emissiereductie scenario’s stellen deze vragen niet en passen deze technologie vandaag al toe in de klimaatplannen. Alle curven van emissiereductie scenario’s gaan vlotjes door nul en ver onder nul en voor onbepaalde tijd. Dat maakt dat deze vragen broodnodig zijn en we onze klimaatplannen moeten afstellen op wat vandaag mogelijk is. Voor alle duidelijkheid ik ben niet tegen NET. Hoe kan ik nu tegen iets zijn dat vandaag nog niet bestaat en mocht het in de toekomst wel bestaan dan moeten we er zeker geen mirakels van verwachten. Dat is niet mijn mening maar de conclusie van verschillende wetenschappers die wel de moed hebben om vragen te stellen en niet blind optimistisch zijn.

Deze tekst verscheen eerder op 'Klimaatopwarming, de feiten zonder de franjes'. Een heel interessante blog waar de klimaatopwarming op een heldere manier wordt besproken, steeds op basis van wetenschappelijk onderzoek.