Onze oceanen absorberen al veel CO2, maar dat kan nog een stuk beter, dachten Amerikaanse wetenschappers. Ze hebben een nieuwe technologie ontwikkeld waarmee ze de CO2-opslag van de oceanen een flinke boost geven. Hun proef voor de kust van Los Angeles is net van start gegaan.
In de haven van de Amerikaanse miljoenenstad ligt een gek schip vol pijpen en tanks dat het wonder moet gaan verrichten: met de nieuwe techniek zou de oceaan een soort CO2-spons worden en zo de opwarming van de aarde afremmen.
Een uitgewrongen spons
Wetenschappers van de University of California (UCLA) werken al twee jaar aan hun project, genaamd SeaChange. Het doel is om de oceaan te gebruiken als een grote spons die wordt uitgewrongen, legt Gaurav Sant uit. Hij is directeur van het Institute for Carbon Management (ICM) van UCLA.
Ruim 70 procent van de Aarde bestaat uit oceanen. Daarmee zijn ze nu al de belangrijkste koolstofputten en een cruciale buffer in de klimaatcrisis. Ze absorberen een kwart van alle CO2-uitstoot en 90 procent van de warmte die in de afgelopen decennia is ontstaan door de toegenomen uitstoot van broeikasgassen. Maar de oceanen staan onder druk. Ze verzuren en de stijgende temperaturen verminderen hun opslagcapaciteit.
Van CO2 naar kalk
De UCLA-onderzoekers willen die capaciteit nu weer laten toenemen met behulp van een elektrochemisch proces waarmee grote hoeveelheden CO2, die al in het zeewater zitten, daaruit worden verwijderd. Ze vergelijken het proces met het uitwringen van een spons. Daarna kunnen de oceanen weer meer CO2 absorberen, zoals een spons weer opnieuw water opneemt. “Als je de CO2 die in de oceanen zit eruit kunt halen, dan vernieuw je in feite hun vermogen om CO2 op te nemen uit de atmosfeer”, aldus Sant.
Om dit voor elkaar te krijgen hebben techneuten een drijvende minifabriek gebouwd op een 30 meter lange boot. De boot pompt zeewater op en stelt het bloot aan elektrisch geladen deeltjes. De chemische reacties die worden getriggerd door de elektrolyse zetten CO2 dat is opgelost in het zeewater om in een fijn wit poeder dat calciumcarbonaat bevat. Deze stof zit ook in bijvoorbeeld kalk, kalksteen en de schelpen van oesters en mosselen.
Waterstof voor auto’s
Dit poeder wordt weer in de oceaan gegooid, waar het in vaste vorm blijft bestaan en zo CO2 tienduizenden jaren kan opslaan. Ondertussen wordt ook het gereinigde water weer terug in de zee gepompt waar het weer meer CO2 uit de atmosfeer kan absorberen.
Volgens de onderzoekers veroorzaakt dit proces geen schade aan het zeeleven, al is er nog meer onderzoek nodig om dat te bevestigen. Een extra voordeel van de technologie is dat er waterstof ontstaat als bijproduct. Dit gas kan weer gebruikt worden als brandstof voor auto’s.
Eerst minder uitstoten
Elke wetenschapper die zich bezighoudt met klimaatengineering benadrukt dat mensen in de eerste plaats hun CO2-uitstoot drastisch moeten terugdringen. Maar tegelijkertijd is dat waarschijnlijk niet genoeg en moet er naar andere oplossingen worden gekeken. Zo schreven we eerder al over kunstmatige wolken of extra stof in de stratosfeer. Maar er wordt ook veel onderzoek gedaan naar technieken om meer CO2 op te slaan in de aarde of het water om onze planeet leefbaar te houden.
Het verwijderen van CO2 uit de atmosfeer is mogelijk cruciaal om CO2-neutraal te kunnen zijn tegen 2050, omdat het de emissies kan compenseren van bijvoorbeeld vliegtuigen, maar ook de cement- en staalproductie, sectoren waarin het lastig is om geen CO2 uit te stoten.
Veelbelovende oplossing
Maar om de klimaatdoelen te halen moet er eigenlijk nog veel meer CO2 uit de atmosfeer worden gehaald. Schattingen lopen uiteen van 450 miljard tot ruim een biljoen ton dat tegen 2100 moet zijn verwijderd, berekenden onderzoekers in januari al. “Het vermogen om CO2 uit de atmosfeer te halen moet daarvoor 30 jaar lang met 30 procent per jaar groeien, vergelijkbaar met hoe wind- en zonne-energie zijn toegenomen”, zei onderzoeker Gregory Nemet daarover. Hij is enthousiast over de SeaChange-technologie van UCLA. “Het past in de categorie van veelbelovende oplossingen die groot genoeg zijn om klimaatrelevant te worden”, zegt Nemet, professor aan de University of Wisconsin-Madison.
Het isoleren van CO2 in mineraalvorm in de oceaan is duidelijk anders dan bestaande vormen van CO2-opslag, die de CO2 direct uit de lucht halen. Daarbij moet het gas worden opgepompt en onder de grond worden gestopt wat een ingewikkeld en duur proces is SeaChange is eenvoudiger en goedkoper. Start-up Equatic wil de UCLA-technologie nu opschalen en bewijzen dat de methode commercieel haalbaar is door koolstofkrediet te verkopen aan fabrikanten die hun emissies willen compenseren.
Snel operabel
Behalve het schip in Los Angeles is er nog een vergelijkbare boot die momenteel wordt getest in Singapore. Sant hoopt dat de resultaten van beide schepen snel leiden tot de bouw van veel grotere drijvende fabrieken die in staat zijn om jaarlijks duizenden tonnen koolstof uit de oceanen te halen. De Amerikanen zijn ambitieus: ze hopen binnen anderhalf tot twee jaar deze fabrieken operabel te hebben.