De Grote Schoonmaak 2

Dit is het tweede deel van mijn zoektocht naar de buitengrenzen van onze klimaataanpak. Er is naar mijn gevoel namelijk meer klimaatherstel mogelijk dan we nu in onze overwegend sombere toekomstscenario’s incalculeren. En dit werken aan klimaatherstel biedt nieuwe kansen voor de bv Nederland. Deze potentie wordt zichtbaar met nieuwe technieken, die ik hier bundel met de term De Grote Schoonmaak. En dat gaat verder dan CO2-reductie.

De Grote Schoonmaak omvat opvang, opslag, omvormen en (her)gebruik van CO2. Een nog relatief onbekend nieuw speelveld, met volgens ingewijden veel potentie. Maar het is ook een complexe, haast mysterieuze wereld, vanwege de ingewikkelde chemische techniek. Een reden waarom er zo weinig aandacht aan besteed wordt? Ik probeer met deze bijdrage deze nieuwe wereld iets beter te ontsluiten voor de in duurzaamheid geïnteresseerde lezer en ondernemer. Het is een zoektocht die inspiratie biedt voor een positieve kijk op de klimaattoekomst, maar ook op het traceren van nieuwe economische kansen.

(eerst deel 1 lezen?)

‘Als ons huis vies is, zullen we het toch een keer moeten schoonmaken? We zijn nu alleen nog maar bezig om ons minder vies te gaan gedragen.’

Zelda

Naarmate ik me meer verdiep in de toepassing en werking van koolstof wordt de potentie ervan om klimaatherstel te realiseren voor mij scherper én omvangrijker. Voor de gamers onder ons: het lijkt wel wat op de zoektocht van Link, in de wereldwijd zeer populaire game Zelda, waarbij aan het landschap van Hyrule elke vijf jaar weer een nieuwe intrigerende dimensie wordt toegevoegd. De laatste versie van Zelda, die dit jaar vanwege de complexiteit met enige vertraging verscheen, legt onder andere een ondergrondse duistere wereld bloot. Hier zijn voor de gamer allerlei nieuwe grondstoffen te vinden waarmee, via slimme verwerkingsprocessen, de held Link meer levens en nieuwe energie kan vergaren. Zodat Link uiteindelijk prinses Zelda kan bevrijden uit de dodelijke omhelzing van de planeet-vernietigers.

Met een beetje fantasie zou je kunnen zeggen dat er momenteel iets vergelijkbaars plaats vindt in het landschap van Europa. Zeer gespecialiseerde technici experimenteren al jaren succesvol met allerlei nieuwe koolstoftoepassingen. Denk bijvoorbeeld aan de permanente koolstof-opname door de unieke eigenschappen van bepaalde ondergronds veel voorkomend gesteente zoals basalt. Zijn het bij Zelda Japanse game-designers, die 6 jaar in stilte hebben gebouwd aan een nieuwe, nog uitdagender ondergrondse wereld; in de CO2-wereld wordt er door engineers uit verschillende disciplines een vergelijkbare staaltje van toekomstmuziek van opslag en transport gecomponeerd in de Europese bodem. Typerend voor de ondergrondse, weinig zichtbare ontwikkeling van dit speelveld is het onderstaande plaatje hoe in 2030 de hoofdlijnen van een CO2 Europipe netwerk er uit zou kunnen gaan zien

Deze ondergrondse CO2-netwerken worden onder andere ontwikkeld door samenwerkingsverbanden tussen overheden, de EU, energiebedrijven en industrieën (onder andere Equinor, Shell, Gasunie en Total) en onderzoeksinstituten zoals TNO en SwissRE. Deze initiatieven zijn vooral gericht op het ontsluiten van een ondergrondse infrastructuur van opslaan en/of transporteren van CO2. Deze niet zo zichtbare ontwikkeling wordt bevorderd met onder andere een Carbon Capture & Storage Directive, die CO2-afvang- en opslag-technologieën in Europa wil stimuleren. Dit proces van Europese coördinatie, onderzoek, financiering en stimulering loopt al vanaf 2014. In het laatste rapport van oktober 2023 kun je lezen hoe veel Europese landen vaart maken met het ontwikkelen van opslag- en transportmogelijkheden én het ook juridisch mogelijk gaan maken. Enkele kernlanden die actief betrokken zijn bij deze nieuwe CO2-opslaginitiatieven zijn Noorwegen, Nederland, VK en Duitsland. Maar eigenlijk heeft bijna elk Europees land momenteel een CO2-afvang en -opslag programma in ontwikkeling of al in uitvoering.

Dit betekent dat er een zich snel ontwikkelende opslagindustrie en logistieke infrastructuur van CO2 in Europa gaat plaatsvinden in de komende decennia. Dat trouwens een hergebruik impliceert van ons huidige gasleidingstelsel én voor de boortorens op zee. Een niet zo heel onwaarschijnlijk scenario is dat in 2050 dit CO2-transport omvangrijker is in Europa dan het huidige gastransport. Wie had dat 25 jaar geleden kunnen bedenken?

‘Rond CO2 en klimaat is het interessant om niet alleen te weten wat landen beloven, maar ook te weten wat ze al doen. Ze doen namelijk soms meer dan ze zeggen…’

Direct Air Capture

CO2-transport en -opslag is dus een belangrijk element van de Grote Schoonmaak. Daaraan vooraf gaat natuurlijk het complexe proces van CO2 uit de atmosfeer halen. Dat is een speciale chemische techniek, met inmiddels veel verschillende toepassingen. De internationale verzamelnaam hiervoor is Direct Air Capture (DAC, niet te verwarren met de Digital-to-Analogue Converter). Opvallend is als je hierop googelt of AI-’t de informatie hierover nog vrij lastig is te vinden. Het werd lang gezien als een vergezocht idee, maar het belang van deze methode om CO2 uit de lucht te filteren wordt tegenwoordig door wetenschappers steeds meer benadrukt. Ook politici en investeerders zetten hier inmiddels fors op in. Zo heeft Biden recent 3,7 miljard dollar gereserveerd voor de ontwikkeling van DAC en ook Elon Musk heeft een aantal miljoenenprijzen uitgereikt aan startups die deze techniek verder ontwikkelen en naar de markt brengen. Carbyon is één van die startups, die in Nederland, vlakbij ASML, machines gaat bouwen en verkopen die CO2 uit de lucht halen. Misschien wel het ASML van de toekomst…..

Hoe werkt DAC precies? Meest toegepaste vorm is om lucht langs vloeistoffen of vaste stoffen te leiden, die bij buitentemperatuur de CO2 uit de lucht opnemen. Dit gebeurt middels een chemische reactie met bijvoorbeeld carbonaat. Daarna wordt de vloeistof of vaste stof verhit, de CO2 laat dan weer los en kan worden opgeslagen en afgevoerd. Eigenlijk een soort lucht-stofzuiger. Maar wel een hele dure, die nog veel energie vraagt. Op dit moment is het effect van bomen planten nog effectiever dan dit soort dure DAC-installaties te bouwen. Maar dit gaat snel veranderen. Want als bomen door klimaatverandering sneller doodgaan of verbranden komt die CO2 weer vrij. Met DAC kun je koolstof voor veel langere tijd opslaan, ver onder de grond in diepe gesteentelagen.  En de DAC-techniek wordt naar verwachting de komende jaren sterk verbeterd én goedkoper.  

Criticasters zeggen dat het uit de lucht halen van CO2 het (snel) reduceren van CO2-uitstoot in de weg zit. Fossiele bedrijven, zoals de grote olieconcern,s zouden namelijk met een adequate CO2-afvang zonder al te veel extra uitstoot tot in lengte der jaren fossiele brandstoffen kunnen blijven produceren. De principiële stelling wordt vaak betrokken dat bedrijven eerst hun uitstoot moeten reduceren, alvorens dit soort afvangtechnieken te gaan toepassen. Focus op reductie en daarna pas CO2 uit de lucht gaan halen. Deze reduction-first eis komt mij wat gekunsteld over. Vergelijk het proces van afvallen als je te dik bent en je wordt op dieet gezet. In de redenatie van de criticaster van CO2-opvang zou je dan niet tegelijkertijd mogen sporten omdat je dan wellicht weer wat meer gaat eten dan het dieet toestaat. Terwijl sporten op termijn juist veel beter voor het lijf is dan een dieet. Volgens mij gaan zo CO2-reductie en CO2-schoonmaak ook prima samen en vullen ze elkaar juist aan. Het lijkt mij dat er geen tijd valt te verliezen en de technieken van het CO2 uit de lucht halen juist moet worden versneld. Deze opvangtechniek heeft bovendien een grote aanloop nodig, met veel pieken en dalen, om tot volwassenheid te komen.

‘Carbon Removal: een onbekend speelveld met nieuwe spelregels en een bal die je niet kunt zien’

De koplopers

De grootste DAC-installaties staan nu in IJsland, gebouwd door Climeworks, een Zwitsers bedrijf dat momenteel één van de grootste spelers is in de DAC-wereld. Twee plants die de afgelopen jaren zijn geopend zijn Mammoth en Orca.  Climeworks wordt gefund door grote namen zoals Microsoft, Shopify, The Economist, Accenture, Swiss RE en BCG. Climeworks is het eerste bedrijf dat op grote schaal goedgekeurde (zogeheten third-party-verified) negatieve emissies kan aanbieden aan geïnteresseerde bedrijven. Op hun site  https://climeworks.com/ kun je (ook als particulier) een abonnement nemen op het maandelijks verwijderen van een bepaalde hoeveelheid CO2 uit de lucht. De techniek ontwikkelt zich snel; capaciteit van nieuwste plants zijn vaak vele malen groter dan die van een paar jaar daarvoor. Ook de kosten per afgevangen kg CO2 neemt zijn inmiddels behoorlijk aan het dalen. Daarnaast ontstaan nu ook hele efficiënte ‘indirecte’ DAC-toepassingen, bijvoorbeeld door de grootste CO2-schoonmaker ter wereld, de zee, te ontzuren. Hierdoor kan het zeewater weer meer CO2-opnemen. Dit wordt ook wel Direct Ocean Capture (DOC) genoemd.

De VS maakt een inhaalslag met een investering van 1,2 miljard dollar door het Ministerie van Energie in twee commerciële DAC-fabrieken in Texas en Louisiana. Deze projecten gaan meer dan 2 miljoen ton CO2 jaarlijks uit de lucht halen, vergelijkbaar met de uitstoot van 445.000 ‘big american cars’. Ook genereert het 4.800 nieuwe banen in die regio’s, een niet onbelangrijk bij-effect van heel veel verduurzamingsprojecten.  

Met meer dan 30 jaar ervaring beschouwt ExxonMobil zichzelf een leider op het gebied van kooldioxideopvang.  Zij beweren dat er geen ander bedrijf ter wereld is dat meer CO2 heeft afgevangen. Op dit moment vangt ExxonMobil ongeveer 9 miljoen ton CO₂ per jaar af bij fabrieken in de Verenigde Staten, Australië en Qatar. (vgl wereldwijde uitstoot is 38 miljard ton), en wordt wereldwijd naar verschillende nieuwe mogelijkheden gekeken. Exxon wil graag met haar expertise in dergelijke projecten de leiding nemen bij het realiseren CO2 afvang, en richt zich daarbij ook op de Noordzee. Volgens Exxon bieden de technieken van CO2-opvang en opslag de mogelijkheid om 90% van de huidige uitstoot in energiecentrales en industriële installaties af te vangen.

Overigens zijn er meer grote traditionele olie- en gasbedrijven die zwaar investeren in de nieuwe technologie van het uit de lucht halen van CO2. Zo lopen er bij Aramco en Shell inmiddels bosjes gespecialiseerde engineers rond die zich bezig houden met allerlei DAC-technieken. CO2 wordt daarbij opgeslagen, maar wordt ook weer verwerkt zoals in wat men ‘groene’ kerosine noemt. Occidental, een oude Amerikaanse ‘petroleum firm’ heeft zelfs één van de grootste ontwikkelingsbedrijven van Direct Air Capture technieken opgekocht voor meer dan een miljard dollar; het Canadese Carbon Engineering.

‘Oude industrieën niet beschouwen als tegenstander kan voorkomen dat je helemaal opnieuw moet beginnen.’

Nieuwkomers

Voor Nederland zou de CO2-schoonmaak-techniek wel eens een hele interessant nieuw verdienmodel kunnen worden. Enerzijds omdat we ’toevallig’ al een geschikt gasleidingnetwerk onder de grond vanuit Groningen met vertakkingen naar heel Europa hebben liggen, dat we heel goed kunnen hergebruiken voor CO2-transport. En we hebben daarbij de benodigde kennis en ervaring opgebouwd rond koolstofreactie-processen, vanuit de fossiele industrie. Anderzijds worden de koolstofzuigers best complexe apparaten, die straks in veel landen gevraagd zullen gaan worden om CO2 te verwijderen. En laten wij in Nederland nu juist erg sterk zijn in het ontwikkelen en bouwen van dergelijke complexe apparaten. Sterker nog, deze high-tech engineering is de afgelopen jaren één van onze belangrijkste competenties geworden, mede vanwege ons hoge opleidingsniveau. Volgens economen is die gespecialiseerde engineering dé motor achter de huidige opleving van onze industrie. We blazen internationaal een aardig deuntje mee, bijvoorbeeld met de chipmachinebouwers van ASML. Ook onze hier geproduceerde verfijnde medische apparatuur is een veelgevraagd exportproduct. Al met al hebben we al aardig wat assets in huis om in de CO2-schoonmaak een koppositie te kunnen gaan innemen.

Er zijn in Nederland diverse beloftevolle startups rond CO2-schoonmaak. Een paar voorbeelden:

• Carbyon zie www.carbyon.com ; een Brabants bedrijf dat ála ASML de apparaten bouwt voor Carbon Removal; zijn nu bezig met het ontwikkelen van prototypes hiervoor. Zij verwachtten op basis van hun nieuw ontwikkelde schoonmaak-technieken in 2026 hun eerste ‘stofzuiger’ gereed te hebben voor de markt.
• Skytree zie www.skytree.eu ; bouwt relatief handzame apparaten die CO2 uit de lucht halen en beschikbaar stellen voor productieprocessen die CO2 nodig hebben, bv productie van frisdranken, bier of teeltprocessen.
• Greensand zie www.greensand.nl ;  Dit bedrijf is gespecialiseerd in het zeer fijn malen en grootschalig verkopen van speciaal gesteente, genaamd olivijn, waardoor het na uitstrooien direct CO2 opneemt. Het olivijn reageert bij de verwering met CO₂ en water. Bij de chemische reactie worden silicaat, bicarbonaat en magnesium weer vrijgelaten. Dit kan weer dienen als een alternatief voor kunstmest, want het bevat belangrijke voedingsstoffen voor planten. Ook geeft Greensand certificaten uit voor het uitstrooien van olivijn.
• SeaO2 www.seao2.nl is een bedrijf dat zich specialiseert in het bouwen van apparatuur voor het ontzuren van zeewater. Met bipolaire membranen wordt een hele efficiënte manier van CO2-schoonmaak in gang gezet, die goedkoper is dat CO2 direct uit de lucht halen. Ook gaat het op deze wijze verwijderen van de overtollige CO2 de huidige verzuring van het zeewater tegen. Hierdoor kan de zee weer meer CO2 opnemen. Ook SeaO2 heeft als belangrijk verdienmodel het handelen in carbon credits. SeaO2 speelt in op de toekomstige vraag naar deze zogeheten negatieve emissies, met een soort van opties op hun toekomstige CO2-schoonmaak resultaten.

Ambities om klimaatresultaten te behalen zijn bij dergelijke start-ups best indrukwekkend. De oprichters speculeren al over het verwijderen van miljoenen tonnen CO2 uit de atmosfeer in 2030. Het ontwikkelen en efficiënter maken van de vereiste technologie middels R&D staat momenteel bij deze bedrijven op de eerste plaats. De echte scale-ups in koolstofverwijdering worden wereldwijd pas over enkele jaren verwacht, wanneer deze bedrijven hun businessmodel helemaal op orde hebben. Ook zijn er nog veel meer van dergelijke start-ups nodig om rond 2030 een behoorlijke stofzuiger-capaciteit beschikbaar te hebben.

Investeerders en overheden zullen in gezamenlijke consortia de potentie van deze nieuwe technieken op toekomstige waarde moeten schatten; zij spelen een cruciale rol om zo’n nieuwe markt economisch goed en snel ontsluiten. Instrumenten hierbij zijn onder andere stimulerings- en communicatieprogramma’s, opzetten en reguleren van CO2-handelssystemen, omscholingsprojecten, subsidies, regelgeving en faciliteren van technische HUB’s. De grootste innovaties liggen dus nog in de kraamkamer maar zullen naar het nu aanziet snel de markt gaan veroveren, mede dankzij het grote enthousiasme onder groene investeerders. Maar er is ook belangstelling van bedrijven die hiermee de achterkant van hun greenwashing facade eindelijk accountable kunnen gaan maken, onder druk van de CSRD-regelgeving (rapportage conform de Green Deal). Het is nú de kans voor Nederland om op deze spectaculaire marktbeweging aan te haken.

Onderzoek experts van de TU Delft en TNO zijn prominent aanwezig in veel van deze koolstofverwijderings-ontwikkelingstrajecten. Ook deskundigen van de Gasunie zijn betrokken bij 2^e-hands toepassingen van onze gas-infrastructuur voor vervoer en opslag van CO2.  Tevens werkt de Gasunie met strategische partners aan nieuwe, grootschalige CO2-transporttoepassingen, die al concreet worden voorbereid in de Rotterdamse haven en Zeeland. Zij vormen zo een noodzakelijke schakel in dit CO2-transitiemodel, zoals ook door de overheid, de industrie en het maatschappelijk middenveld is vastgelegd in het Klimaatakkoord. Maar dit is zeker nog niet genoeg om een deze jonge koolstofexpertise echt in Nederland op de kaart te zetten.

Ik pleit voor (veel) meer ‘gas geven’ op het ontwikkelen van Carbon Removal competenties en innovaties in Nederland. In deze fase is R&D een cruciale succesfactor. Helaas staan we op R&D-gebied niet bepaald bovenaan in de lijstjes en scoren we zelfs onder het Europees gemiddelde. Nederlandse verkeerde zuinigheid? CO2-schoonmaak zou onze nieuwe nationale expertise kunnen worden zoals we ons gespecialiseerde watermanagement of onze complexe apparatenbouw nu ook koesteren en exploiteren.

‘De economische luiheid die in Nederland is ontstaan door de gasbel moeten we laten varen om met onze capaciteiten een nieuwe Nederlandse economie te maken van de CO2-bel.’

Expansie stimuleren

Het valt mij op dat deze ‘emerging’ markt, waarvan ik hier een tipje van de sluier heb proberen op te lichten, gepaard gaat met het nodige cynisme, weerstand of desinteresse. Misschien heeft dit te maken met de complexiteit van de technieken, de onzichtbaarheid van het proces of de aandacht die de CO2-reductie doelen momenteel krijgen.

De ontwikkelingsfase, waar deze CO2-schoonmaak technieken nu in verkeren, kun je vergelijken met de situatie van internet rond de eeuwwisseling. Naast de wat opportunistische investeringen in allerlei futuristische internetstartups (de zogeheten dotcom-zeepbel) was er veel discussie over het potentieel van internetbedrijven. Menig econoom was toentertijd kritisch over het verdienvermogen van internet. Zeker toen ook nog de media en de muziekindustrie veel last kregen van dat informatie, nieuws, muziek en films ineens gratis beschikbaar kwamen. Twee decennia later zijn de grootste bedrijven ter wereld gebaseerd op deze internettoepassingen. Een dergelijke snelle expansie acht ik ook mogelijk voor de CO2-schoonmaak-industrie; mits dit een ‘hoeksteen’ wordt voor de strategische klimaataanpak in Europa én zeker in Nederland.

De komende tijd hoop ik meer te weten te komen over hoe we deze buitengrenzen van onze klimaataanpak meer in de schijnwerpers kunnen krijgen. Ik ga onder andere in gesprek met een paar Nederlandse nieuwkomers in de wereld van CO2-schoonmaak. Ook zal ik het volgende blog meer ingaan op het Europese handelssysteem rond CO2-rechten en welke invloed dit heeft op de ontwikkeling van markt van de CO2-schoonmaak. Lees je weer mee?

(lees verder in deel 3)

Alje Kuiper

Reacties naar: info@mijnimpact.nl