De klimaatcrisis heeft een kritiek punt bereikt. Ondanks de vertragende groei van de uitstoot van broeikasgassen ligt de wereld op koers om de opwarmingsdrempel van 1,5°C te overschrijden. Het simpelweg terugdringen van de uitstoot is niet langer voldoende; het actief verwijderen van kooldioxide uit de atmosfeer is nu essentieel – een realiteit die wordt onderstreept door de laatste VN-klimaatrapporten. De uitdaging is enorm: het opschalen van technologieën voor koolstofafvang om jaarlijks ongeveer 9 miljard ton CO2 te extraheren.
Eén opkomende oplossing houdt in dat koolstof rechtstreeks uit de oceaan wordt gewonnen, een aanpak die enkele van de controverses rond andere geo-engineeringvoorstellen omzeilt. In tegenstelling tot methoden zoals het beheer van zonnestraling, introduceert koolstofverwijdering uit de oceaan geen nieuwe stoffen in het milieu, maar wordt de bestaande vervuiling aangepakt. In 2023 riepen honderden wetenschappers op tot versneld onderzoek en testen van deze techniek, daarbij verwijzend naar zowel klimaatvoordelen als het potentieel om de verzuring van de oceanen te verminderen – een bijproduct van overmatige CO2-opname die het leven in zee bedreigt.
De wetenschap achter de verwijdering van koolstof uit de oceaan
Koolstof uit zeewater halen is efficiënter dan koolstof uit de lucht halen. De atmosferische CO2-concentratie bedraagt grofweg 430 delen per miljoen, waardoor enorme hoeveelheden lucht nodig zijn om één ton koolstof te produceren. Daarentegen bevat de oceaan ongeveer 150 keer meer geconcentreerd CO2 vanwege zijn chemische eigenschappen; ongeveer 30% van de menselijke uitstoot wordt al geabsorbeerd door het mariene milieu.
Bedrijven als Equatic en Captura zijn baanbrekend op het gebied van elektrochemische methoden om zeewater te scheiden in zuren en basen, waarbij CO2 wordt geëxtraheerd en tegelijkertijd een gesloten systeem wordt gehandhaafd. De verwijderde koolstof wordt vervolgens opnieuw gecombineerd met het resterende water om het terug te sturen naar de oceaan, waardoor er ruimte ontstaat voor nieuwe CO2-opname. De technologie van Captura omvat zelfs een batterijachtige functie, waarbij energie tijdens elektrolyse wordt opgeslagen voor later gebruik, waardoor deze compatibel is met intermitterende hernieuwbare energiebronnen.
De omvang van deze onderneming is aanzienlijk. Om jaarlijks 10 gigaton broeikasgassen wereldwijd te verwijderen, zouden ongeveer 20.000 fabrieken op commerciële schaal, vergelijkbaar met de pilot-eenheid van Captura op Hawaï, nodig zijn. Desondanks zijn de eisen aan de infrastructuur minder groot dan het bouwen van geheel nieuwe faciliteiten, omdat veel kustgebieden al over de noodzakelijke pijpleidingen, elektriciteitsnetwerken en technische expertise beschikken uit bestaande industrieën zoals de scheepvaart en de oliewinning.
De business van koolstofverwijdering
Ondanks de technologische vooruitgang blijft de levensvatbaarheid van CO2-verwijdering uit de oceaan als bedrijf onzeker. De huidige economische prikkels zijn zwak. Zonder robuuste regelgeving of mechanismen voor CO2-beprijzing hebben bedrijven moeite om klanten binnen te halen die bereid zijn te betalen voor compensatie van de uitstoot. Het Amerikaanse belastingkrediet voor het 45e kwartaal sluit de verwijdering van CO2 uit de zee uit, en duurzaamheidsinitiatieven van bedrijven krijgen te maken met tegenwind in een veranderend politiek landschap.
Er zijn echter verschillende factoren die de markt kunnen doen verschuiven. Vrijwillige koolstofmarkten, aangedreven door bedrijven die anticiperen op toekomstige beperkingen, kunnen vraag creëren. Het Frontier-consortium, gesteund door bedrijven als Google en JPMorgan Chase & Co, heeft 1 miljard dollar toegezegd om kredieten voor koolstofverwijdering te kopen, wat duidt op interesse op de lange termijn. Bovendien onderzoeken sommige regeringen cap-and-trade-systemen die de CO2-extractie uit de oceaan zouden kunnen integreren in bestaande emissiereductieprogramma’s.
Bedrijven diversifiëren ook hun inkomstenstromen. Captura geeft licenties voor zijn elektrodialysetechnologie voor toepassingen die verder gaan dan het afvangen van CO2, zoals ontzilting en lithiumwinning. Equatic streeft ernaar bijproducten zoals waterstof te verkopen, waardoor de winstgevendheid verder wordt verbeterd.
De toekomst van de mariene koolstofextractie
Het verwijderen van CO2 uit de oceaan is geen op zichzelf staande oplossing, maar een onderdeel van een bredere toolkit. Om de klimaatdoelstellingen te halen, moeten we alle sectoren op agressieve wijze koolstofvrij maken en tegelijkertijd verschillende technologieën voor koolstofverwijdering inzetten, waaronder directe luchtafvang, verbeterde verwering van gesteenten en verbetering van de alkaliteit.
Het succes van de mariene CO2-winning hangt af van voortdurende innovatie, kostenreductie en beleidsondersteuning. De huidige omgeving is uitdagend, maar als deze bedrijven kunnen overleven, opschalen en hun levensvatbaarheid op de lange termijn kunnen bewijzen, kunnen ze sleutelspelers worden in de strijd tegen de klimaatverandering.
Uiteindelijk blijft de haalbaarheid van het terugdraaien van tientallen jaren van CO2-uitstoot onduidelijk. Gezien de omvang van het bestaande planetaire experiment is een meer doordachte benadering van het beheersen van deze crisis echter niet alleen wenselijk, maar ook noodzakelijk.
