Een nieuwe benadering in Nieuw-Zeeland kan energiecentrales mogelijk maken die niet alleen energie produceren, maar ook CO2 uit de atmosfeer verwijderen. De technologie kan worden toegepast op bestaande geothermische centrales.
Geothermische centrales produceren elektriciteit door gebruik te maken van de warmte uit de aarde. Tijdens dit proces komt echter een bepaalde hoeveelheid broeikasgassen zoals CO2 vrij. Normaal gesproken worden deze gassen in de atmosfeer uitgestoten, wat bijdraagt aan de CO2-uitstoot. Door een nieuwe technologie kan deze CO2 nu worden opgelost in het water dat terug de aarde in wordt gepompt, waardoor het uiteindelijk ondergronds wordt opgeslagen.
Deze technologie wordt sinds 2023 toegepast bij de Nieuw-Zeelandse geothermische energiecentrale Ngāwhā. Dat heeft ervoor gezorgd dat dit een van de eerste volledig CO2-neutrale geothermische centrales in de wereld is geworden. Onderzoekers willen nu echter een stapje verder gaan. Zij hebben een theoretische retrofit onderzocht die het mogelijk zou kunnen maken om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen.
Uitgestoten CO2 uit andere bronnen
De retrofit houdt in dat de bestaande geothermische infrastructuur wordt aangepast om niet alleen CO2 uit het geothermische proces op te vangen, maar ook extra CO2 van andere bronnen, zoals de verbranding van bosresten, te verwerken. Deze bosresten, die normaal gesproken worden beschouwd als afval en vaak worden verbrand zonder enige vorm van CO2-opvang, kunnen nu worden gebruikt als brandstof voor de centrale. Tijdens het verbrandingsproces komt CO2 vrij, die vervolgens samen met de CO2 uit het geothermische proces wordt opgevangen en opgelost in het water dat weer in de aarde wordt geïnjecteerd.
Het belangrijkste voordeel van deze aanpak is dat het de centrale in staat stelt om ‘koolstofnegatief’ te worden. Dit betekent dat de centrale meer CO2 uit de atmosfeer verwijdert dan die uitstoot. Bovendien zou deze aanpak volgens de onderzoekers ook financieel voordelig kunnen zijn. Naast de verkoop van elektriciteit zou de centrale namelijk inkomsten kunnen genereren door de verkoop van koolstofkredieten via emissiehandel. De jaarlijkse inkomsten uit koolstofdioxideverwijdering worden geschat op ongeveer 790.000 dollar, wat hoger is dan de inkomsten uit de extra opgewekte elektriciteit, die op 470.000 dollar wordt geschat.
Meer dan genoeg grondstoffen, maar tot nu toe enkel theorie
Volgens de studie, die gepubliceerd werd in vakblad Journal of the Royal Society of New Zealand, kan met deze methode jaarlijks zo’n 15.900 ton CO2 uit de atmosfeer worden verwijderd. Dit zou slechts 6 procent van de beschikbare bosresten in het gebied vereisen. Dat toont volgens de onderzoekers aan dat er meer dan genoeg grondstoffen zijn om de techniek op grote schaal toe te passen.
Een belangrijke beperking is dat de technologie nog in de ontwikkelingsfase zit. Hoewel de theoretische modellen veelbelovende resultaten laten zien, moeten er nog pilotprojecten en praktijkstudies worden uitgevoerd om de haalbaarheid en effectiviteit op grote schaal te bevestigen.
Koolstofafvang wordt steeds populairder
De onderzochte technologie is een vorm van koolstofafvang- en opslag (CCS). Dat is een overkoepelende naam voor technologie die wordt gebruikt om CO2 uit de lucht of uit industriële processen te verwijderen en op te slaan in de aarde. Hoewel CCS aan populariteit wint, is het tot nu toe niet toegepast op grote schaal.
De technologie staat momenteel nog voor aanzienlijke uitdagingen zoals hoge kosten en complexe infrastructuurbehoeften. Ondanks die uitdagingen wil de Europese Commissie dat EU-lidstaten tegen 2030 50 miljoen ton CO2 per jaar kunnen opslaan met behulp van CCS. Tegen 2050 moet dat worden opgetrokken naar zo’n 450 miljoen CO2 per jaar. Ook andere landen, zoals de Verenigde Staten en China, werken aan grootschalige CCS-projecten.
Niet iedereen is fan
Critici betogen dat CCS mogelijk afleidt van andere, meer directe oplossingen voor de klimaatverandering, zoals het versnellen van de overgang naar hernieuwbare energiebronnen en het verbeteren van energie-efficiëntie. Volgens hen wordt CCS gepromoot door bedrijven die fossiele brandstoffen produceren, zodat zij hun productie niet hoeven af te bouwen. Bovendien maken critici zich zorgen over het risico dat CO2 kan ontsnappen uit de opslaglocaties.
