Het grootste CO2-stofzuigerpark ter wereld
Ontwikkelingen met betrekking tot Direct Air Capture bij start-up Climeworks
Climeworks is in 2009 opgericht en streeft naar schaalbare, efficiënte en flexibele oplossingen voor het verwijderen van CO2 uit de lucht. Climeworks AG is een Zwitsers bedrijf en heeft zich gespecialiseerd in DAC (Direct Air Capture) om dit te bereiken. Ze hebben hiervoor al twee installaties gebouwd op IJsland.
DAC-technologie
In de afgelopen jaren heeft DAC zich bewezen als een methode van atmosferische kooldioxide verwijdering, ook wel bekend als negatieve emissie. Met grote kracht zuigen machines lucht uit de atmosfeer op, langs een filter. Daarin zit een materiaal waar CO2 zich aan bindt. De CO2 wordt daardoor chemisch gebonden aan het filter. Als het filter verzadigd is met CO2, wordt het filter opgewarmd tot 100 °C met stoom. De CO2 komt dan vrij uit het filter en wordt verzameld in een vat. Dit is een adsorptie-desorptieproces.
Orca-installatie voor DAC
De Orca-installatie van Climeworks in IJsland haalt op deze manier sinds 2017 4 kiloton CO2 per jaar uit de lucht. Deze CO2 wordt in IJsland opgelost in water, als een soort spa rood, en vervolgens op 400 meter diepte onder het aardoppervlak in de gelaagde basaltbodem gepompt, waar deze versteent en praktisch voor eeuwig opgeslagen blijft. Omdat hierbij carbonaten worden gevormd, zal er geen CO2 teruglekken naar de atmosfeer. Dit proces wordt uitgevoerd door de partner Carbfix. Recentelijk is er vlakbij de Orca-installatie een nieuwe installatie genaamd Mammoth in gebruik genomen, die negen keer zoveel CO2 uit de lucht zal halen als de Orca-installatie.
Het filtermateriaal
De grote strijd tussen Climeworks en concurrenten gaat over wie het beste filtermateriaal heeft, dat zoveel mogelijk CO2 aan zich bindt met zo min mogelijk energie. Climeworks wil het precieze geheim van hun filter niet prijsgeven. Het betreft een materiaal, een soort plastic, waaraan chemische stoffen zijn aangebracht. Het succes wordt bepaald door hoe goed deze stoffen zijn aangebracht.
Hoog energieverbruik
De CO2-zuigers van DAC zijn bestemd om de laatste paar procent van de uitstoot, die echt niet terug te dringen is, te reduceren vanwege het hoge energieverbruik en de kosten per ton verwijderde CO2. De benodigde energie moet bovendien groen zijn zoals in Ijsland met een geothermische installatie die dankzij natuurlijke aardwarmte de benodigde energie levert. De CO2-footprint voor de constructie van de fabriek en de operatie ervan zal tenietgedaan worden door de gebruikte geothermische energie en de verwijderde CO2.
Inkomstenbronnen
De opbrengst van CO2-verwijderingsdiensten aan bedrijven is de grootste inkomensbron voor Climeworks en moet de operationele kosten voor het afvangen van CO2 en de opslag ervan dekken. De technologie van Climeworks is modulair en daardoor gemakkelijk schaalbaar.
Kostenverlaging door opschaling
Het bouwen van CO2-stofzuigers is geen keuze, maar een noodzaak na decennia van gebrekkig klimaatbeleid. De kosten van CO2-verwijdering door direct air capture en de opslag zoals plaatsvindt bij Climeworks zijn relatief hoog (1000 dollar per ton CO2). Als overheden en het bedrijfsleven echter meer gaan investeren in direct air capture, kan de techniek verder worden opgeschaald, wat zal leiden tot een verlaging van de kosten op een vergelijkbare manier als wat er al is gebeurd met windmolens.
Derde generatie DAC-machines
De eerder genoemde installaties van Climeworks (Orca en Mammoth) in IJsland zijn van het tweede generatietype. Een nieuwe derde generatie type DAC-machine moet de kosten terugbrengen tot 250 à 300 dollar per ton CO2 in 2030. Dit moet gebeuren met een andere filter die twee keer zo snel CO2 absorbeert en weer loslaat, zodat de filter drie keer langer meegaat en minder energie verbruikt. Bovendien moet de vorm van de DAC-machine anders worden met een filter aan alle vier de buitenzijden. Nu heeft de installatie een V-vorm en deze moet een kubus worden.
Toekomstige plannen
Er vinden tests plaats in Basel die moeten helpen om in 2030 het verreweg grootste CO2-stofzuigerpark ter wereld in Louisiana te bouwen. Op dat terrein moeten dan zestig kubussen staan die elk jaar een megaton CO2 kunnen verwijderen. Dit is driehonderd keer meer dan het bedrijf nu doet. De VS is de eerste overheid die de techniek flink ondersteunt met onder meer 3,5 miljard dollar voor direct air capture.
De grootste DACCS (Direct Air Capture and Carbon Storage)-installaties ter wereld (bestaande en geplande):
2021: Climeworks (Orca): 4.000 ton CO2 per jaar in IJsland
2024: Climeworks (Mammoth): 36.000 ton in IJsland
2025: Occidental en 1PointFive (Stratos): 500.000 ton in Texas
2030: Climeworks (Project Cypress): 1.000.000 ton in Louisiana
2030: CarbonCapture (project Bison): 5.000.000 ton in Wyoming
