Drax-centrale, Noord-Yorkshire John Morrison / Alamy Stock Foto
De Britse regering rekent op de koolstofafvangtechnologieën die bio-energiecentrales uitproberen om haar klimaatveranderingsdoelstellingen te halen. Vorige week kondigde Drax, de grootste duurzame-energiecentrale van het Verenigd Koninkrijk, plannen aan voor baanbrekende proeven met een nieuwe afvangtechnologie in zijn centrale in Noord-Yorkshire.
In totaal geeft het VK jaarlijks honderden miljoenen ponden uit aan de houtverbrandingscentrales waarvan deze technologie de uitstoot zou moeten wegnemen. Maar kan deze technologie de vermindering van de koolstofuitstoot opleveren die het land en de wereld nodig hebben?
Om deze vraag te beantwoorden, is het eerst belangrijk te begrijpen wat wetenschappers bedoelen met de term “negatieve emissies” – vooral als je het nieuws over klimaatverandering zelf wilt ontcijferen.
Stel dat huisvuilophalers een maand lang in staking gaan, waardoor enorme hoeveelheden afval zich ophopen. Bij terugkeer op het werk zijn de ophalers die hun gebruikelijke diensten draaien niet in staat om de achterstand weg te werken, dus huurt de gemeente extra werknemers in.
Gedurende een periode na de staking wordt er dus minder huishoudelijk afval geproduceerd dan er wordt opgehaald. De nettoproductie van afval is negatief – ook al ligt er een tijdlang nog steeds afval op straat.
Het afval in dit voorbeeld vertegenwoordigt de uitstoot van broeikasgassen, en hoe een regime van negatieve uitstoot eruit zou kunnen zien. In de afgelopen decennia zijn de wereldwijd geproduceerde hoeveelheden broeikasgassen echter hoog gebleven en is er maar heel weinig verwijderd.
Pogingen om de natuurlijke processen voor het verwijderen van koolstof aan te vullen zijn grotendeels vruchteloos gebleken. De regering van de VS heeft bijvoorbeeld miljarden dollars geïnvesteerd in technologie om koolstof op te vangen die vrijkomt uit kolencentrales, maar de meeste van deze koolstofafvangeenheden zijn nooit gebouwd – grotendeels omdat de technologie zo duur was.
Meestal vertrouwen we nog steeds op natuurlijke habitats zoals bossen, mangroven en veengebieden om koolstof uit de atmosfeer te halen. Maar Britse zoutmoerassen kunnen verdwijnen door de stijgende zeespiegel, grote delen van ’s werelds mangrovebossen zijn gekapt voor garnalenkwekerijen, en we verliezen bossen aan houtkap en bosbranden in een alarmerend tempo.
Als we alle potentiële technologieën voor het verwijderen van broeikasgasemissies zouden toepassen, zodat we meer verwijderen dan we produceren (we nemen meer vuilnismannen in dienst), zouden we in plaats daarvan in een regime van negatieve emissies terechtkomen. Dus hoe haalbaar is dit?
Wat is BECCS?
Biomassa of bio-energie is de op één na grootste bron van hernieuwbare energie in het VK, na windenergie aan land. Bio-energie wordt opgewekt door de verbranding van materie, meestal houtpellets.
Bio-energie met koolstofafvang en -opslag (BECCS) heeft tot doel de koolstof die vrijkomt bij de verbranding van houtpellets en -gewassen op te vangen en diep onder de grond op te slaan. Deze technologie wordt als koolstofnegatief beschouwd omdat zij daadwerkelijk koolstof uit de atmosfeer verwijdert. Een BECCS-proefproject bij Drax heeft in 2019 koolstof afgevangen, en de centrale streeft ernaar de technologie voor koolstofafvang in 2027 volledig operationeel te hebben.
Tot zover alles goed. Voorstanders van BECCS zeggen dat het een sleutelrol zal spelen in de strijd tegen klimaatverandering. Het leven is echter nooit zo eenvoudig als het op het eerste gezicht lijkt.
Om te beginnen houdt BECCS alleen rekening met koolstof die vrijkomt bij de verbranding van het hout. In werkelijkheid wordt koolstof gegenereerd in de hele procesketen: het planten van bomen, het oogsten ervan, het verwerken van het hout tot pellets, het verschepen van de pellets.
Voorzichtige schattingen geven aan dat het maken van houtpellets en het verschepen ervan goed is voor ongeveer een kwart van de koolstof die bij dit proces vrijkomt. En het afvangen en opslaan van koolstof is zelf een zeer energie-intensief proces.
Om terug te komen op ons eerdere voorbeeld: deze koolstofemissies over het hoofd zien zou hetzelfde zijn als wanneer de gemeente geen rekening zou houden met de tijd die arbeiders nodig hebben om vuilniswagens te onderhouden en verschillende recyclingmaterialen te scheiden.
De meeste biobrandstof is afkomstig van houtpellets.
Shutterstock
Bovendien kan de verbranding van hout meer CO₂-uitstoot veroorzaken dan fossiele brandstoffen. Het is niet eenvoudig om een nauwkeurige berekening te maken van de uitstoot bij de verbranding van hout, omdat er zoveel variabelen zijn. En berekeningen hebben de neiging uit te gaan van een gestaag proces. Een correcte analyse moet rekening houden met zaken als de rotatietijd om het gekapte bos te vervangen en te beheren.
Aangezien het verbranden van een eenheid hout aanzienlijk minder warmte genereert dan het verbranden van een eenheid olie of steenkool, kan hout voor bio-energie in feite meer netto CO₂ produceren. Toch vertrouwt de regering op BECCS voor haar netto nul strategie.
Dus hoe nuttig is deze technologie?
Het Verenigd Koninkrijk is de grootste importeur van bio-energie ter wereld, met meer dan 9 miljoen ton houtpellets in 2020. Het verbranden van ongeveer 7 miljoen ton houtpellets staat gelijk aan het verbranden van 25 miljoen bomen.
De Britse regering heeft toegezegd in 2020 13 miljard pond uit te geven ter ondersteuning van houtgestookte energiecentrales, waaronder 10 miljard pond voor de Drax-centrale. Energie-denktank Ember schat dat biomassaproducenten naast de directe subsidie jaarlijks £333 miljoen aan koolstofbelastingvoordelen krijgen.
Toch is het laatste rapport van het Intergovernmental Panel for Climate Change van de VN lauw over BECCS. Het stelt: “Het gebruik van bio-energie kan leiden tot verhoogde of verlaagde emissies, afhankelijk van de schaal waarop het systeem wordt toegepast, de conversietechnologie, de verplaatste brandstof, en hoe en waar de biomassa wordt geproduceerd.” Over het algemeen laat het rapport ons in het ongewisse over hoe nuttig BECCS kan zijn.
De omvang van het probleem
Het benutten van het vermogen van planten om CO₂ te verwijderen door fotosynthese is de beste technologie ter wereld om koolstof af te vangen. Het duurt weken om een boom te kappen, te verschepen en te verbranden, maar tientallen jaren om er een te laten groeien. Jongere bomen zuigen veel minder CO₂ uit de atmosfeer dan een oudere boom. Als we willen vertrouwen op BECCS om onze koolstofuitstoot te verminderen, moeten we in een hoger tempo meer bomen planten.
Er zullen enorme hoeveelheden land nodig zijn voor deze bio-energie. De wilde dieren lopen nu al gevaar door de houtkap voor houtsnippers in beschermde bossen. Schadelijke praktijken zoals houtkap in kwetsbare en beschermde boshabitats, waar bedreigde en zeldzame wilde dieren leven, zijn wijdverbreid in de biomassatoeleveringsketen van het VK.
Kortom, er zijn nog veel onzekerheden rond BECCS – en er moet nog goed worden nagedacht over de voordelen ervan.
Raffaella Ocone ontvangt financiering van de Heriot-Watt University.
Ik heb financiering ontvangen van EPSRC, maar niet in verband met de in dit artikel besproken kwesties.