Kan CO2-afvang het vliegen duurzamer maken?

De technologie is efficiënter dan populaire vormen van klimaatcompensatie, dus beginnen steeds meer luchtvaartmaatschappijen en reizigers er warm voor te lopen.

Door Chloe Berge
Published 9 feb. 2021 13:19 CET
Het terugdringen van de CO2-uitstoot in de luchtvaart zal volgens experts op zichzelf niet genoeg zijn ...

Het terugdringen van de CO2-uitstoot in de luchtvaart zal volgens experts op zichzelf niet genoeg zijn om de voetafdruk van de sector te verkleinen. Er moet ook CO2 uit de atmosfeer worden verwijderd.

Foto van NASA, EYEVINE/REDUX

Het is de tijd van goede voornemens, en onlangs maakte United Airlines alvast een nobel streven bekend, want de luchtvaartmaatschappij streeft ernaar om in 2050 geheel klimaatneutraal te zijn. Hoe wil het bedrijf dat doen? Deels door investeringen in een technologie die ‘directe luchtafvang’ wordt genoemd (DAC in de Engelse afkorting: ‘direct air capture’), waarbij de CO2 direct uit de atmosfeer wordt gezogen.

Elk jaar stoot de mens door zijn activiteiten ruim 44 miljard ton aan CO2 uit in de atmosfeer. Volgens een studie die in 2018 in het vlakblad Nature Climate Change verscheen, is het toerisme verantwoordelijk voor acht procent van die uitstoot, vooral door het vliegverkeer.

Tijdens de pandemie hebben we kunnen zien hoe sommige ecosystemen opleefden tijdens de ongewilde terugschakeling van een koortsachtige wereldeconomie die op fossiele brandstoffen draait. Dat was voor veel reizigers aanleiding om zich af te vragen waarom en hoe vaak ze vliegen – en op zoek te gaan naar manieren om hun voetafdruk op dat punt te verkleinen. De aanschaf van traditionele klimaatcompensaties kan daarbij helpen, maar de uitwerking ervan op het milieu is moeilijk in harde cijfers uit te drukken. Een betere en concretere oplossing zou ‘directe luchtafvang’ kunnen zijn, waarbij CO2 direct uit de atmosfeer wordt gefilterd en vervolgens ondergronds wordt opgeslagen.

Tot nu toe was deze klimaatnegatieve technologie (waarbij er dus meer CO2 uit de atmosfeer wordt gehaald dan er wordt uitgestoten) vooral in wetenschappelijke kring bekend, maar met behulp van nieuwe initiatieven worden nu ook de luchtvaartindustrie en haar reizigers erbij betrokken.

Hoe werkt het?

Deze relatief nieuwe vorm van CO2-afvang is ontwikkeld door bedrijven als het Zwitserse Climeworks. De modulaire apparaten van het bedrijf maken gebruik van een ventilator om lucht op te zuigen en die door middel van een filter met organische verbindingen te ontdoen van CO2. Wanneer het filter is verzadigd, wordt de opvangbak afgedicht en tot 100°C verhit, waardoor pure CO2 wordt gevormd.

In de fabriek van Climeworks in Hellisheidi op IJsland, dat als een ruimtebasis in een maanlandschap staat, wordt de CO2 vervolgens opgelost in water en dan diep de grond in gepompt. Onderaards reageren natuurlijke basaltlagen met de CO2 en zetten het in de loop van enkele jaren om in gesteente.

Om deze fabriekjes echt klimaatnegatief te maken, draaien ze op hernieuwbare energie. In Hellisheidi werkt Climeworks samen met CarbFix, een bedrijf dat is gespecialiseerd in de snelle onderaardse mineralisering van CO2 met behulp van een geothermische energiecentrale, die de stroom voor de apparatuur van de fabriek levert.

(Lees ook: Zal 'virtueel reizen' ook na de pandemie populair blijven?)

In het geval van het Climeworks-project in het Zwitserse Hinwil is de energieleverancier een afvalverbrander. Andere projecten voor directe luchtafvang, waaronder die van Carbon Engineering in Canada en Global Thermostat in de VS, gebruiken soortgelijke hernieuwbare energiebronnen.

In het Zwitserse Hinwil heeft Climeworks een centrale voor directe luchtafvang gebouwd. De  fabriek betrekt zijn energie van een naburige afvalverbrandingsoven. Reizigers kunnen op Airbnb Online Experience een rondleiding door de centrale boeken.

Foto van GAETAN BALLY, KEYSTONE/REDUX

‘Een synthetisch woud'

Directe luchtafvang kan worden gezien als een reusachtig bos. Terwijl echte bossen CO2 op natuurlijk wijze aan de atmosfeer onttrekken, denken de meeste experts dat dit proces te traag verloopt om de snelle toename van het CO2-gehalte in de atmosfeer tot staan te brengen of terug te dringen.

“De biosfeer te land en in de oceaan neemt maar de helft op van wat de mens elk jaar in de atmosfeer uitstoot,” zegt Jennifer Wilcox, een expert in energiebeleid van de University of Pennsylvania die onlangs is benoemd op een hoge functie op het Amerikaanse ministerie van Energie. “We hebben geen tijd meer.”

Uit nieuw onderzoek blijkt dat de ijskappen van de wereld sneller smelten dan werd voorzien, waardoor de planeet een richting opgaat die in 2018 in het ‘worst-case scenario’ voor klimaatverandering werd beschreven door het Intergovernmental Panel on Climate Change. We zullen de verwijdering van CO2 uit de atmosfeer niet alleen moeten versnellen, maar ook moeten kijken naar de gezondheid van de wereldzeeën (de opname van overtollige CO2 kan tot verzuring van de oceanen leiden) en naar het landgebruik om alternatieve methoden van CO2-afvang te vinden.

“Gerekend naar het landoppervlak kan een centrale voor directe luchtafvang honderdmaal efficiënter zijn dan een bos,” zegt Wilcox. “Land is een beperkt beschikbare hulpbron (...) en het voordeel van directe luchtafvang is dat je geen cultiveerbare grond hoeft te gebruiken. Vandaar dat ik centrales voor directe luchtafvang als een synthetisch woud beschouw.”

Bij Climeworks vangt elke afvanger een hoeveelheid CO2 op die door tweeduizend bomen uit de atmosfeer zou worden verwijderd, en omdat het CO2-gehalte in de atmosfeer overal ter wereld hetzelfde is, zijn deze centrales niet aan een bepaalde plek gebonden.

Wat doen luchtvaartmaatschappijen?

Om zijn doelstelling van klimaatneutraliteit te halen heeft United geïnvesteerd in 1PointFive, een bedrijf dat van plan is om in Texas een grote centrale voor directe luchtafvang te bouwen. Daar zou permanent één miljoen ton CO2 per jaar kunnen worden afgevangen. Ook Delta Airlines is bezig om plannen voor de afvang van CO2 in zijn duurzaamheidsstrategie op te nemen.

Bij projecten voor directe luchtafvang die de opgevangen CO2 niet ondergronds opslaan, kan het materiaal worden gerecycled en als bouwmateriaal worden gebruikt. Zo wordt de CO2 die door de centrale van Climeworks in Hinwil wordt afgevangen, gebruikt in kunstmest voor broeikassen en als koolzuurgas in het mineraalwater van het Zwitserse merk Valser.

“Het helpt als je een businessmodel hebt waarin je de CO2 als product kunt verkopen, omdat je er nieuwe technologieën mee kunt ontwikkelen,” zegt David Goldberg, onderzoeksprofessor aan het Earth Institute van de Columbia University. “Een van die producten zou brandstof kunnen zijn.”

Wanneer CO2 met waterstof (uit een hernieuwbare energiebron) wordt gecombineerd, kan het gebruikt worden voor de productie van duurzame vliegtuigbrandstof, zoals het product dat momenteel door Norsk e-Fuel wordt ontwikkeld. “Bij de verbranding van deze brandstof komt de CO2 weliswaar weer vrij in de atmosfeer, maar voor het produceren van de brandstof heb je geen gram petroleum gebruikt,” legt Wilcox uit.

(Lees ook: Hoe schoon is de lucht in een vliegtuig?)

Hoewel bij deze technologie geen CO2 uit de atmosfeer wordt verwijderd, berust ze op een kringloopeconomie en op een markt voor de afvang van CO2, dat als basisingrediënt wordt verkocht. Daardoor zou deze benadering kunnen worden opgeschaald naar een niveau dat echt een verschil zou kunnen maken.

In een centrale voor directe luchtafvang in Hellisheidi op IJsland wordt de afgevangen CO2 vermengd met water en dan tot diep onder de grond gepompt, waar het gas tot steen mineraliseert.

Foto van ARCTIC IMAGES, ALAMY STOCK PHOTO

Wat reizigers kunnen doen

Tomorrow’s Air, een vereniging van globetrotters die met Climeworks samenwerkt, streeft ernaar om reizigers bij deze benaderingen te betrekken. Luchtvaartpassagiers kunnen hun CO2-uitstoot compenseren door op maandelijkse basis bij te dragen aan de CO2-afvang terwijl ze in ruil daarvoor kortingen ontvangen van aangesloten reisbureaus, zoals Tierra Del Volcan en Natural Habitat Adventures.

(Lees ook: Groenere luchtvaart zal berusten op deze technologieën)

Met behulp van initiatieven als de reeks Artists for Air en de Airbnb Climeworks-tours, wil het collectief reizigers ook informeren over technologieën waarmee de klimaatverandering wordt tegengegaan.

“Voor individuele reizigers zijn er veel mogelijkheden om zelf iets aan het klimaat te doen,” zegt Christina Beckmann, oprichtster van Tomorrow’s Air. “We moeten al het mogelijke doen om onze uitstoot te verminderen, maar niemand heeft het over de permanente opslag van CO2,” zegt zij.

Reizigers beginnen de merkbare gevolgen van de klimaatverandering te ondervinden en gaan op zoek naar concrete manieren om hun CO2-uitstoot te compenseren. “Je kunt de gletsjers op Groenland zien smelten,” zegt Lykke Geisler-Yakaboylu, reisenthousiast en oprichtster van het reismarketingbureau Sila Greenland. “We hebben de afgelopen twee jaar de warmste zomers ooit gehad.”

Ze heeft zich onlangs aangesloten bij Tomorrow’s Air en is van plan om directe luchtafvang op te nemen in de kosten van de reizen die ze aanbiedt. “Dat geeft mensen het gevoel dat ze echt iets bijdragen.”

Hoewel ook traditionele compensatiestrategieën – zoals het planten van bomen – nog altijd waardevol zijn, werkt directe luchtafvang veel sneller. “Als je bijvoorbeeld je uitstoot wilt compenseren met bomen die pas over vijftig jaar beginnen met het opnemen van CO2, en dat terwijl jouw uitstoot hier en nu plaatsvindt, dan voelt dat niet echt als klimaatcompensatie,” zegt Goldberg.

Ook projecten voor herbebossing zijn gecompliceerd, omdat ze overal ter wereld worden bedreigd door de vele natuurbranden, waarbij de opgeslagen CO2 alsnog in de atmosfeer terechtkomt. “Het opzuigen en dan opslaan van CO2 uit te atmosfeer – dat is de échte klimaatcompensatie, de echte afvang,” zegt Goldberg.

Inzicht in het potentieel

Door reizigers te laten zien dat het verwijderen van CO2 belangrijk is, zouden zinvoller reiservaringen gecreëerd kunnen worden. “Bij al onze reizen compenseren wij de CO2-uitstoot 1,25-maal en dat doen we door middel van verschillende projecten, waaronder dat van Climeworks,” zegt Jeff Bonaldi, oprichter van The Explorer’s Passage.

“Reizigers zien waar hun geld naartoe gaat, en voor hen maakt het uit om te weten dat ze niet alleen maar bezig zijn met het beleven van een avontuur,” zegt Bonaldi. “Ze zijn ook bezig met het helpen van de planeet.”

(Lees ook: Wat betekenen de nieuwe vaccins voor toekomstige reizigers?)

De vraag naar klimaatcompensatie door middel van CO2-afvang kan ook de enorm hoge kosten van deze technologie omlaag brengen. Zo deed Microsoft onlangs de toezegging om in 2030 klimaatnegatief te zijn met behulp van verschillende technologieën voor de afvang en opslag van CO2.

“Ook de overheid en de politiek moeten een rol spelen, want we zullen het niet alleen met behulp van technologie halen,” zegt Wilcox. In december reserveerde het Amerikaanse Congres 372 miljoen euro voor het onderzoek naar en de ontwikkeling van technologieën voor grootschalige CO2-afvang. Met behulp van meer federaal geld en belastingvoordelen voor deze technologieën wil president Joe Biden ervoor zorgen dat de Amerikaanse economie in 2050 klimaatneutraal is.

Het potentieel van directe luchtafvang in de strijd tegen de klimaatverandering en het streven naar een groenere luchtvaart, is veelbelovend, maar de methode is zeker geen tovermiddel. Experts hopen dat de technologie in combinatie met andere vormen van CO2-reductie een belangrijke bijdrage kan leveren.

“We zullen al deze maatregelen tegelijk moeten nemen,” zegt Goldberg. “We moeten de technologie voor directe luchtafvang zo snel mogelijk opschalen en de uitstoot verminderen. We hebben het niet voor het uitzoeken.”

Journaliste Chloe Berge woont in Vancouver en schrijft over reizen, gezondheid en het milieu. Volg haar op Instagram.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

Lees meer