Koolstofafvang en -opslag (CCS) is een cruciale methode om de opwarming van de aarde tegen te gaan door de uitstoot van koolstofdioxide te verminderen. Dit proces bestaat uit drie stappen: het afvangen van kooldioxide-uitstoot van energiecentrales of industriële processen zoals de staal- en cementproductie, het transporteren van de afgevangen CO2 en het veilig opslaan ervan onder de grond.
Hoe werkt CCS?
Het CCS-proces bestaat uit drie belangrijke stappen:
- Koolstofdioxide-afvang: Koolstofdioxide (CO2) wordt geïsoleerd uit andere gassen die vrijkomen bij industriële processen, zoals in kolen- en aardgascentrales, staalfabrieken en cementfabrieken.
- Vervoer: De opgevangen CO2 wordt samengeperst en via pijpleidingen, wegtransport of schepen naar een aangewezen opslaglocatie getransporteerd.
- Opslag: Vervolgens wordt de CO2 diep onder de grond in de rotsformaties geïnjecteerd voor langdurige, veilige opslag.
Zie ook: Wat is koolstofvastlegging?
Hoe draagt CCS bij aan de strijd tegen de opwarming van de aarde?
Om de doelstelling van het Akkoord van Parijs te halen, namelijk de temperatuurstijging te beperken tot 1.5 °C, benadrukt het IPCC de noodzaak om niet alleen de inspanningen voor emissiereductie te intensiveren , maar ook om technologieën te gebruiken om koolstof uit de atmosfeer te halen. CCS behoort tot deze technologieën en kan een belangrijke rol spelen bij het aanpakken van de opwarming van de aarde.
Waar worden CO2-emissies opgeslagen in CCS?
Koolstofemissies kunnen op verschillende locaties worden opgeslagen, vaak in zoutwaterhoudende lagen of uitgeputte olie- en gasvelden , die zich doorgaans op een diepte van 1 kilometer of meer onder de grond bevinden.
In het voorgestelde Zero Carbon Humber-project in het Verenigd Koninkrijk worden bijvoorbeeld koolstofemissies opgeslagen in een zoutwaterhoudende aquifer genaamd Endurance, gelegen in de zuidelijke Noordzee, ongeveer 1.6 kilometer onder de zeebodem, wat een aanzienlijke opslagcapaciteit biedt.
Ook de Verenigde Staten beschikken over meerdere grootschalige koolstofopslaglocaties, zoals het Citronelle-project in Alabama , waar koolstof in een zoutwaterreservoir wordt geïnjecteerd op een diepte van ongeveer 2.9 kilometer.
Hoe werkt koolstofafvang?
Het is het proces dat voorkomt dat koolstofemissies in de atmosfeer terechtkomen, door ze te hergebruiken of ondergronds op te slaan, bijvoorbeeld in ontmantelde olie- en gasreservoirs, mijnen of doorlatende gesteenten zoals zoute watervoerende lagen.
Dit proces maakt gebruik van verschillende methoden om de uitstoot van koolstofdioxide te verminderen, waaronder natuurlijke ecosystemen die atmosferische koolstof omzetten in biomassa, met name door het planten van bomen. Het omvat ook:
1. Naverbrandingsafvang: Deze methode richt zich op rookgasemissies uit schoorstenen van kolen- of aardgascentrales, evenals industriële locaties waar materialen zoals beton en staal worden geproduceerd. Het omvat het opvangen van emissies uit diverse bronnen, waaronder ethanolfabrieken in het Midwesten van de Verenigde Staten. Naverbrandingstechnologieën maken gebruik van chemicaliën zoals aminen om koolstofdioxide efficiënt uit rookgassen terug te winnen. Aminen binden zich bij lage temperaturen aan CO2 en geven het vrij bij verhitting, wat resulteert in vrijwel zuivere koolstofdioxide.
2. Directe luchtafvang: Vaak gezien als een enorm luchtfilter , is het onmiskenbaar kostbaar en energie-intensief vanwege het vermogen om aanzienlijke hoeveelheden koolstofdioxide te absorberen. Ondanks de financiering voor testlocaties via de Infrastructure Investment and Jobs Act , bestaan er nog steeds beperkingen met betrekking tot kosten en energieverbruik. Koolstofafvang blijkt het meest efficiënt te zijn wanneer deze gericht is op bronnen met verhoogde koolstofdioxideconcentraties, zoals emissies van ethanolproductie of cementfabrieken.
3. Transport en opslag: Nadat de koolstofdioxide is afgevangen, wordt deze onder druk vloeibaar gemaakt voor transport via pijpleidingen naar locaties voor gebruik of opslag. Pijpleidingprojecten proberen koolstofdioxide te transporteren van ethanolinstallaties in het Midwesten naar North Dakota en Illinois. Desondanks blijven er zorgen bestaan over de veiligheid en het beheer van pijpleidingen.
4. Gebruik en opslag: Koolstofdioxide heeft commerciële toepassingen, zoals het carboniseren van dranken en het verbeteren van de ruwe-olie-winning door het in verouderde oliebronnen te injecteren . Milieuactivisten staan echter sceptisch tegenover technologieën die opgeslagen koolstof gebruiken om meer fossiele brandstoffen te winnen, wat de koolstofuitstoot zou kunnen verhogen.
Een alternatieve methode is het opslaan van koolstofdioxide onder de grond om te voorkomen dat het in de atmosfeer terechtkomt. Dit houdt in dat koolstofdioxide diep onder de grond wordt geïnjecteerd in geschikte gesteenteformaties. Langdurige opslag wordt gegarandeerd door gebruik te maken van poreuze en doorlatende gesteenten zoals zandsteen of kalksteen, met een laag dicht gesteente erboven om te voorkomen dat de koolstofdioxide terug naar de oppervlakte sijpelt.
Bekijk ook de voor- en nadelen van koolstofafvang.
Hoe verschilt CO2-afvang en -opslag (CCS) van CO2-afvang, -gebruik en -opslag (CCUS)?
Naast CCS bestaat er een verwant concept, CCUS, wat staat voor Carbon Capture Utilisation and Storage (koolstofafvang, -benutting en -opslag). In tegenstelling tot CCS richt CCUS zich niet alleen op koolstofopslag, maar onderzoekt het ook de mogelijkheden om afgevangen koolstof opnieuw te gebruiken in industriële toepassingen , zoals de productie van kunststoffen, beton of biobrandstof.
Aanbevolen: Koolstofvastlegging versus koolstofopname: wat is het verschil?
