Hoe belangrijk wordt fossiele brandstof zonder uitstoot in de toekomst?

Hoe belangrijk wordt fossiele brandstof zonder uitstoot in de toekomst?

Om de opwarming van de aarde beneden 2°C te houden, zullen we een brede waaier aan maatregelen nodig hebben. Een manier om de hoeveelheid CO2 in de lucht te reduceren, is door ze niet uit te stoten, maar ze op te slaan onder de grond. De grootste barrières voor de doorbraak zijn, zoals bij de meeste nieuwe technologieën, het economisch plaatje maar ook de publieke acceptatie. Volgens het IPCC en het IEA zijn deze technologieën echter wel van enorme waarde.

 

In het kader van de klimaattop in Parijs schrijft YERA, een energie-denktank van Leuvense studenten, een reeks artikels over relevante onderwerpen. Dit artikel gaat over het afvangen van koolstofdioxide (CO2), om het ondergronds op te slaan.
CO2 opslaan onder de grond wordt mogelijk gemaakt door een technologie genaamd carbon capture and storage (CCS). Bij elektriciteitscentrales wordt CO2 uit de brandstof of het uitlaatgas verwijderd om ze vervolgens via een pijpleiding in de grond te pompen. De technologie biedt overigens een manier om ook bij industriële processen CO2 op te vangen en maakt zelfs negatieve emissies mogelijk.

CCS is belangrijk

Zowel het Internationaal Energieagentschap (IEA) als het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), leggen een belangrijke rol weg voor CCS. Het energieagentschap staat bekend om de verschillende scenario’s die ze onderzoeken. Deze scenario’s houden rekening met allerhande bronnen van broeikasgassen en beleidsmaatregelen om daaruit de verwachte temperatuurstijging te berekenen. Het 6°C scenario kan je beschouwen als business as usual: er worden geen nieuwe beleidsinstrumenten geïntroduceerd op vlak van CO2-reducties waardoor de gemiddelde temperatuur stijgt met 6°C. Verder beschouwt het IEA ook nog een 4°C scenario waar recente beloftes van landen in rekening gebracht worden. In het 2°C scenario, waar de onderhandelaars op de klimaattop op mikken, worden alle maatregelen geïmplementeerd die nodig zijn om de temperatuurstijging met 80% zekerheid beneden 2°C te houden.

percentage reduction.png

© EA Energy Technology Perspectives 2012

In het 2°C scenario, weergegeven in de figuur hierboven, mag er een ding duidelijk zijn: er is geen silver bullet. De oplossing bestaat uit verschillende technologieën die elk een deel van de CO2-reducties moeten realiseren. De bijdrages van efficiëntie en hernieuwbare energie zijn samen goed voor 60% van de CO2-reducties. Aangenomen dat huidige beloftes van regeringen waargemaakt worden, zal CCS nog eens 20% van de CO2-reducties realiseren. Om dat te halen, cijfert het IEA, zouden 60% van desteenkoolcentrales in 2050 voorzien moeten worden van een CCS systeem. CCS zal overigens niet enkel in de elektriciteitssector nodig zijn. In het 2°C scenario is 40% van de afgevangen CO2 afkomstig van de industrie. Echt veel mogelijkheden om CO2 afkomstig van de industrie te reduceren, zijn er dan ook niet. In de figuur hieronder valt ook meteen op dat de grootste bijdragen zullen komen van China en Amerika.
CCS 450.png

© IEA WEO Special Report on Energy and Climate Change 2015

Uit onderzoek van het IPCC blijkt ook nog eens dat de mitigation cost, de verandering in welvaart door toedoen van het beperken van klimaatverandering uitgedrukt in euro’s, met 138% (29 tot 297%) toeneemt wanneer we besluiten om CCS niet te gebruiken. Dat betekent dat CCS volgens het IPCC een belangrijk instrument zal zijn om CO2-uitstoot op een economisch verantwoorde manier te verminderen. In een recentinterview met Hoesung Lee, kersverse voorzitter van het IPCC, bleek dat bebossing tot op een zekere graad een alternatief voor CCS kan zijn. Bebossing vereist echter wel zeer veel landoppervlakte, en de haalbaarheid valt daardoor ook te betwisten. Uiteraard brengt bebossing wel nog andere voordelen met zich mee, zoals toegenomen biodiversiteit.
De combinatie van bio-energie en CCS zet ook nog eens de deur open voor negatieve CO2-uitstoot. Biomassa heeft namelijk geen netto-uitstoot omdat het CO2 uit de lucht opneemt. Wanneer biomassa verbrand wordt, keert het broeikasgas terug naar de atmosfeer. Als dan de uitstoot niet de lucht in gaat maar ondergronds bewaard wordt, is er dus netto CO2 uit de lucht verdwenen.

Barrières

CCS is uiteraard niet gratis. CO2 uit het uitlaatgas of de brandstof van een elektriciteitscentrale verwijderen vereist een fikse investering in gespecialiseerde apparatuur. Daarnaast verbruikt die apparatuur ongeveer 10-25% van de elektriciteit die men anders had kunnen verkopen. Een centrale zonder CCS is dus niet alleen goedkoper, maar ze levert ook nog eens meer stroom met dezelfde hoeveelheid brandstof. Zonder een hoge CO2-prijs, kan een centrale met CCS dus nooit competitief zijn met een centrale zonder CCS. Het Zero Emission Platform rekende in 2011 uit dat wanneer de CO2-prijs 40 euro per ton overschrijdt, steenkoolcentrales met en zonder CCS competitief worden. Voor gascentrales zou dit pas vanaf 90 euro per ton het geval zijn. De huidige CO2-prijs van minder dan 10 euro per ton is dus veel te laag om deze technologieën rendabel te maken.

LCOE CCS.png

© Zero Emission Platform cost report 2011

De kosten van elektriciteitsproductie weergegeven voor verschillende types van fossiele brandstof. Groene en blauwe balken zijn respectievelijk zonder en met CCS. NG = aardgas, Lignite = bruinkool.
Een ander struikelpunt is de opslag van CO2. Mensen zijn er namelijk niet tuk op dat een gas met het potentieel tot verstikking onder hun voeten bewaard wordt. Daarnaast zouden lekken natuurlijk de klimaatopwarming in de hand werken. Het zal er dus op aan komen om verder onderzoek te doen naar het gevaar op lekken van ondergrondse CO2-opslag. In bovenvermeld interview beweerde Hoesung Lee wel dat de literatuur hieromtrent groeit en het probleem oplosbaar lijkt te zijn.Als CCS een deel van de oplossing van het klimaatprobleem moet zijn, dan is het aan de overheden om te zorgen voor een regelgevend kader. Er moet een klimaat gecreëerd worden waarin investeerders de mogelijkheid krijgen om dit soort projecten aan te gaan. Het IEA roept daarom overheden op in hun Technology Roadmap for CCSonder meer financiële steun te bieden voor nieuwe projecten om zo private investeringen op gang te trekken. CCS is echter geen onderwerp dat vaak op de politieke agenda staat. De vraag is dan ook of het de aandacht krijgt die het verdient op deze top. Een glazen bol hebben we hier bij YERA niet, dus is het afwachten tot de resultaten van de top bekend gemaakt worden.

Tim Joris, voorzitter YERA 2015-2016

Bronnen

OECD CO2 emissies, IEA

http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/CO2_OECD_Factsheet_2015.pdf

CO2 emissie trends, IEA

http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/CO2EmissionsTrends.pdf

Technology Roadmap for CCS 2013, IEA

http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapCarbonCaptureandStorage.pdf

Special report on Carbon Capture and Storage 2005, IPCC

https://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/srccs/srccs_wholereport.pdf

Cost report 2011, Zero Emissions Platform

http://www.zeroemissionsplatform.eu/library/publication/165-zep-cost-report-summary.html

Energy Technology Perspectives 2012, IEA

https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/ETP2012_free.pdf

World Energy Outlook Special Report 2015: Energy and Climate Change, IEA

https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/weo-2015-special-report-energy-climate-change.html

Skills

Posted on

10/12/2015