Naast natuurlijke vormen, beloven technologieën koolstof rechtstreeks uit de lucht op te slaan
Koolstofvastlegging is de term die wordt gebruikt om het proces van het verwijderen van kooldioxide uit de atmosfeer te definiëren. Dit proces wordt natuurlijk uitgevoerd door planten te laten groeien door middel van fotosynthese en door de oceaan en de bodem op te nemen.
Menselijke activiteiten, zoals ontbossing, verbranding van fossiele brandstoffen en het gebruik van kalksteen voor de productie van cement, zijn de belangrijkste oorzaken van de snelle toename van de niveaus van kooldioxide (CO2) in de atmosfeer, wat bijdraagt aan de opwarming van de aarde.
- Tien gevolgen voor de gezondheid van de opwarming van de aarde
Iedereen heeft op een bepaald moment in het leven zich midden in een debat bevonden over de oorzaken en gevolgen van de opwarming van de aarde. In deze discussies wordt veel gezegd over het broeikaseffect, het gevaar van verhoging van de concentratie kooldioxide (CO2) in de atmosfeer en de noodzaak om schonere energiebronnen te gebruiken, zoals zonne- of windenergie. Maar wist u dat er technologieën zijn die koolstof onder de grond kunnen opvangen en opslaan? Daarnaast is er ook nog het natuurlijke proces van koolstofvastlegging en is het noodzakelijk om voor deze natuurlijke voorraden te zorgen.
- Kooldioxide: wat is CO2?
Om het broeikaseffect te verminderen, heeft de Kyoto-conferentie in 1997 het concept van koolstofvastlegging vastgelegd, met als doel de ophoping van CO2 in de atmosfeer te beperken en om te keren. De meest voorkomende vorm van koolstofvastlegging wordt op natuurlijke wijze uitgevoerd door bossen. In de groeifase hebben bomen een zeer grote hoeveelheid koolstof nodig om zich te ontwikkelen, waarbij de CO2 uit de atmosfeer in de vorm van koolhydraten wordt vastgehouden door fotosynthese, die uiteindelijk in de celwand van de bomen worden opgenomen.
Deze natuurlijke vorm van koolstofvastlegging helpt om de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer aanzienlijk te verminderen: elke hectare ontwikkelend bos kan 150 tot 200 ton koolstof opnemen. Daarom is ontbossing een grote vijand van koolstofvastlegging, aangezien het kappen van bomen het vrijkomen van door planten opgevangen CO2 bevordert.
- Bossen: de belangrijkste aanbieders van ecosysteemdiensten
Naast bomen en bossen, zoals de Amazone, vindt koolstofvastlegging van nature ook plaats in de oceanen, die koolstof vastleggen om de verkalkingsprocessen van verschillende mariene organismen in stand te houden. Overtollige koolstof in de atmosfeer verstoort dit natuurlijke absorptieproces echter en veroorzaakt verzuring van de oceanen.
Het behoud van de natuurlijke manier van koolstofvastlegging is essentieel om te voorkomen dat de aarde in een "permanent broeikaseffect" terechtkomt. Het bestuderen en onderzoeken van kunstmatige koolstofopvang- en -vastleggingstechnologieën zijn andere manieren die zijn gebruikt om de effecten van luchtverontreiniging op het milieu te verzachten.
Technologieën voor koolstofvastlegging
In 2010 is een nieuwe technologie gestart om CO2 rechtstreeks uit de omgevingslucht op te vangen en te verwijderen. De Global Thermostat (GT) - opgericht door Peter Eisenberger Graciela Chichilnisky en Edgar Bronfman - ontwikkelt en verkoopt een zogenaamde "koolstofnegatieve" oplossing. Deze oplossing is gebaseerd op de opslag van koolstof uit de omgevingslucht, bij lage temperaturen en met een concentratie van ongeveer 400 deeltjes per miljoen. Na het verwijderen van CO2 verdedigen de makers van GT de verkoop van hoeveelheden op de koolstofmarkt, waardoor nieuwe emissies worden vermeden en de zoektocht naar hernieuwbare energie wordt gestimuleerd. Toch kan deze afgezonderde koolstof ook ondergronds worden getransporteerd en opgeslagen, net als bij traditionele CCS-afvang.
Traditionele CCS? Koolstofvastlegging is in feite al goed bekend bij de industrie. Sinds 1930 zijn sommige industrieën begonnen koolstof op te vangen en hun aanwezigheid in emissies te verminderen voordat ze in contact komen met de atmosfeer, dat wil zeggen voordat ze de schoorstenen verlaten - in tegenstelling tot de technologie die rechtstreeks vanuit de lucht opvangt.
Deze technologie genaamd koolstofafvang en -opslag (CCS) - gebaseerd op deze traditionele technologieën - heeft zoveel speculatie opgeleverd dat het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in 2005 een speciaal rapport publiceerde over het onderwerp voor Beleidsmakers, ingenieurs en wetenschappers die betrokken zijn bij de beperking van klimaatverandering beter informeren.
En waar gaat deze technologie tenslotte over? Volgens de CCS Association, die sinds 2005 zaken doet op het gebied van opslag en opslag, is CCS een technologie die in staat is om tot 90% van de kooldioxide-uitstoot op te vangen als gevolg van de verbranding van fossiele brandstoffen in industriële processen of bij de opwekking van elektriciteit.
Hoe het werkt? De CCS bestaat uit drie hoofdonderdelen: afvang, transport en opslag.
Koolstofvastlegging
Koolstofvastlegging, ook wel koolstofvangst genoemd, kan op drie verschillende manieren en processen plaatsvinden: naverbranding, voorverbranding en autogeenverbranding. Naverbranding vangt CO2 af na verbranding van fossiele brandstof met lucht met behulp van een oplosmiddel dat CO2 opneemt en afscheidt van andere gassen. Pre-verbranding vangt CO2 op voordat vloeibare, vaste of gasvormige brandstof wordt verbrand. Brandstoffen worden in twee reactoren verwerkt tot CO2 en waterstof - de laatste wordt gebruikt als warmtegenerator of CO2-vrije energie. Ten slotte bestaat oxyfuel-verbranding uit verbranding van de primaire brandstof met zuurstof in plaats van lucht, zodat het resulterende gas voornamelijk bestaat uit waterdamp en CO2,het vergemakkelijken van koolstofvastlegging vanwege de hogere concentratie. Deze techniek vereist echter voorafgaande scheiding van zuurstof uit de lucht.
Vervoer
Dit hele opslagproces wordt gedaan zodat CO2 kan worden gecomprimeerd en getransporteerd via pijpleidingen - met dezelfde technologie als die al aardgas vervoeren -, schepen, vrachtwagens, onder andere. De CCS Association stelt dat jaarlijks miljoenen tonnen worden vervoerd voor commerciële doeleinden en wijst erop dat er een aanzienlijk potentieel is voor de ontwikkeling van deze infrastructuur.
Koolstofopslag
En welk deel gaat CO2 ondergronds? De mogelijkheden voor geologische opslag van CO2 zijn: diepe aquifers, grotten of zoutkoepels, gas- of oliereservoirs en steenkoollagen. Aangezien deze geologische formaties kilometers onder de grond worden aangetroffen, wordt CO2 permanent ver van de atmosfeer opgeslagen en is de impact van emissies veel minder.
Bekijk de video over het Zero Emissions Platform over CCS:
