CO2 in bodem of lucht hangt af van prijskaartje

CO2 in bodem of lucht hangt af van prijskaartje:
Dat CO₂-opslag nog niet echt van de grond komt, hangt voor een groot deel af van de lage prijs die bedrijven betalen voor de uitstoot van dit gas. Enkele jaren geleden voorspelden energiespecialisten dat de prijs voor de uitstoot van een ton kooldioxide door elektriciteitscentrales en de industrie nu rond de 40 euro zou liggen; vooral als gevolg van de economische crisis is de huidige prijs veel lager en ligt rond 7 euro per ton. “Door die lage prijs is het ongunstiger om te investeren in CO₂-opslag,” aldus wetenschappelijk directeur Kornelis Blok van Ecofys, een adviesbureau in Utrecht gespecialiseerd in (duurzame) energie en energiebesparing.

CO₂-afvang en opslag, ofwel Carbon Capture and Storage (CCS), is in Europa vooral populair in Noorwegen. In mei werd daar een grote testfaciliteit voor CCS geopend: Technology Centre Mongstad (TCM), waar verschillende methoden worden getest om kooldioxide uit elektriciteits-centrales efficiënt af te vangen.

Nederland pionier in CCS-onderzoek

Terwijl Nederland een pionier is in wetenschappelijk onderzoek naar de mogelijkheden van CCS, loopt de praktijk in ons land hierbij ver achter, aldus Blok, tevens hoogleraar duurzame energie aan de Universiteit van Utrecht. Al in de jaren ’90 werd de optie bestudeerd om CO₂ in lege gasvelden te pompen. Maar de plannen bleven liggen op de ontwerptafels. We zijn nu niet veel verder dan een klein demonstratieveld in de Noordzee, het K12B-veld, waar sinds 2004 jaarlijks 50.000 ton (50 kiloton) CO2 in verdwijnt. Bijna tien jaar eerder werd het eerste offshore-veld in de Noordzee in gebruik werd genomen, het Sleipner-gasveld. Het Noorse olie- en gasbedrijf Statoil (voorheen StatoilHydro) injecteert hier jaarlijks meer dan een miljoen CO₂ in een 1 km diepe en 300 m dikke zandsteenlaag, de Utsira Formatie.

Noorwegen is veruit de grootste CCS-pionier. In het het Sleipner West Field wordt sinds 1996 CO₂ gepompt afkomstig uit nabij gelegen gasvelden die nog in productie zijn. Afbeelding: © Statoil

Carbon tax

Dat Statoil in de jaren ’90 begon met het afvangen en opslaan van CO₂-gas was niet puur uit innovatieve aspiraties, maar in belangrijke mate gebaseerd op een simpele kosten-batenanalyse. Noorwegen, dat goed is voor de productie van 3% van de mondiale fossiele brandstoffen, voerde enkele decennia geleden een hoge belasting op de emissies van CO₂, de zogeheten Carbon Tax, in van maar liefst 40 dollar per ton CO₂. Door het hoge CO₂-gehalte (9%) van het aardgas afkomstig uit het Sleipner-gasveld, bleek het al snel voordeliger om het broeikasgas tijdens het proces van winning te injecteren in diepe waterhoudende zandsteenlagen en zo de hoge tax te ontlopen.

De precieze locatie van het K12-B CO2 Injection Project; de naam komt overeen met de locatie: het K12-blok in de Noordzee. Afbeelding: © TNO

Een belangrijk verschil (behalve de omvang, want de capaciteit van het Noorse project is 20 maal zo groot) tussen het K12-B CO₂ Injection Project en het Sleipner CCS-project is dat K12-B een leeg gasveld is waarin kooldioxide wordt geïnjecteerd, terwijl het CO₂ in het Noorse Sleipner-veld wordt gepompt in een 1 km diep gelegen watervoerend zandpakket, vlakbij de locatie waar het gas wordt gewonnen. Het gas uit K12-B bevat 12% CO₂, terwijl dit met maximaal 2% geleverd mag worden. De kooldioxide wordt daarom deels uit het aardgas verwijderd en teruggevoerd naar een bijna leeg compartiment op 4 km diepte, in hetzelfde gasveld. Door hier CO₂ in te pompen wordt het laatste restje aardgas er a.h.w. uitgedrukt; in de gaswereld staat deze praktijk bekend als Enhanced Gas Recovery, een variant van Enhanced Oil Recovery.

Offshore CO₂-opslag is dure optie

Een tweede Noors offshore CCS-project ligt helemaal in het noorden in de buurt van Hammerfest, op 72 graden noorderbreedte. Het project is eveneens in handen van Statoil en ook hier wordt kooldioxide in aquifers gepompt nabij het Snøhvit-gasveld. “CCS in watervoerende lagen kost meer energie in vergelijking met opslag in lege gasvelden,” vertelt Henk Pagnier, manager CCS bij TNO, dat betrokken is bij Europese CCS-projecten, zowel binnen als buiten Europa. “Offshore opslag van CO₂ drijft de kosten verder op,” licht Pagnier toe, “door transport en boorplatforms. Die kosten spaar je uit op land. Het is daarom jammer dat het CCS-project in Delfzijl is afgeblazen. Daar zou jaarlijks 1 miljoen ton CO₂ worden opgeslagen afkomstig van de nieuw te bouwen kolencentrale van RWE.”

LNG Gas terminal Melkøya ten noorden van Noorwegen, nabij het Snøhvit-gasveld. Afbeelding: © Wikimedia Commons

Burgers houden ondergrondse CO2-opslag tegen

Delfzijl/Groningen was het tweede Nederlandse CCS-project dat dit jaar, na stopzetting van Barendrecht, werd afgeblazen door het kabinet. “De demissionaire regering heeft te kennen gegeven wel voorstander te zijn van CO₂-opslag, maar niet zonder een voldoende draagvlak onder de bevolking”, aldus Pagnier. “Deze projecten zijn gesneuveld, maar we hebben goede hoop dat een groot CCS-project op de Maasvlakte wel doorgang zal vinden.” Hij doelt hiermee op het ROAD-project, één van de 12 Europese demonstratieprojecten (ook K12-B is zo’n demo-project) dat door de Europese Unie financieel wordt ondersteund. De betrokken energiebedrijven, het Duitse E.ON en het Belgische Electrabel besluiten dit najaar of ze met het ROAD-project verder gaan.

Emissies Afbeelding: © ELN

Naast Europees koploper Noorwegen heeft Groot-Brittannië grote ambities met CO₂-opslag. Het land investeert 1 miljard pond in CCS en ambieert in 2020 een nieuwe CCS-industrie te hebben opgezet met projecten wereldwijd. Wereldleiders in technologie voor CO₂-opslag zijn op dit moment Canada en de VS.

Economische crisis

Of ROAD zal doorgaan, is nog maar de vraag. Pagnier: “De kostenplaatjes voor ROAD zijn gemaakt op basis van een koolstofprijs van ca. 14 euro per ton, dus rond het dubbele van de prijs die bedrijven nu betalen per ton koolstof die ze uitstoten". Ook de economische crisis helpt niet mee, plus de trend dat emissies. ofwel carbon credits, steeds vaker vrij en dus gratis verkrijgbaar zijn. Alles bij elkaar wordt het voor bedrijven dus goedkoper broeikasgassen uit te stoten dan deze af te vangen en in de ondergrond op te slaan. Pagnier ziet wel een manier om dit proces te keren en opslag van CO₂ financieel aantrekkelijker te maken. “De carbon credits zouden uit de markt genomen moeten worden of de emissieplafonds moeten worden verlaagd. Al met al geen eenvoudige oplossingen, waar politici zich hard voor moeten maken.”

20% minder emissies in 2020

Pagnier is van mening dat we zonder CCS de Europese doelstelling van 20% minder CO₂-uitstoot in 2020 niet zullen halen. “Over die doelstelling wordt nauwelijks nog gepraat.” Blok is bang dat CCS “in het studiestadium blijft steken”. Hij verwacht dat zon en wind “de winnaars” worden. Het dure CCS kan door het lage prijskaartje dat hangt aan emissierechten hier niet tegen opboksen. “In de laatste 15 jaar is het mondiale windenergievermogen 30 keer zo groot geworden; elektriciteitsproductie uit zonlicht is in die periode 60 maal hoger.” Het succes van zonne-energie kwam onverwacht, aldus Blok. Hij verklaart de snelle groei van elektrisch vermogen uit zonlicht door de sterke prijsdaling van zonnepanelen sinds 2008, die steeds vaker made in China zijn.

Elektriciteit zal steeds vaker decentraal worden opgewekt. Naast grootschalige PV-systemen (foto) zullen consumenten steeds vaker zelf zonnepanelen op hun dak leggen en hun kilowatts tegen een vergoeding aan het elektriciteitsnet leveren. Afbeelding: © Ecofys

Bridging the emissions gap

Maar met het succes van zonne- en windenergie kunnen we ons niet rijk rekenen. Naast duurzame energie is vooral energiebesparing een belangrijke maatregel om het ‘gat’ van 12 gigaton broeikasgassen te dichten, om zo binnen de 2 graden Celsius mondiale temperatuurstijging te blijven. Die 12 gigaton is het verschil tussen het business-as-usual-scenario (een scenario zonder strenge maatregelen), met een jaarlijke uitstoot van 56 gton per jaar (met een bandbreedte van 55-59 gigaton) en de beoogde uitstoot van 44 gton (met een bandbreedte tussen 41 en 46 gton). De bandbreedte van de emissions gap van 12 gigaton is dus behoorlijk breed: tussen 9 en 18 ton. De rol van CCS in het overbruggen van het emissions gap is vooralsnog zeer klein.

In dit scenario van IEA krijgt CCS een even belangrijke rol als duurzame energie. Beide zijn goed voor een vijfde aandeel in het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen, dat nodig is om de aarde met niet meer dan 2 graden Celsius te laten stijgen. Afbeelding: © IEA

Erop of eronder

Als CCS wel een rol zou spelen in het beperken van CO₂-emissies, dan moet de technologie grootschalig aangepakt worden. Een vijfde deel – in het scenario van International Energy Agency – komt neer op bijna 2500 miljoen ton. Een ‘groot’ CCS-project – zoals Sleipner – pompt jaarlijks 1 miljoen ton CO₂ in de ondergrond. Wereldwijd zouden we volgens bovenstaand scenario van het IEA duizenden grote CCS-projecten nodig hebben. Terwijl de praktijk ook de aanloop hiernaartoe nog niet laat zien, is er in theorie ondergronds wel voldoende ruimte voor CCS. Op de website van CATO, het nationale onderzoeksprogramma waarin de mogelijkheden van CO2-afvang, transport en -opslag in Nederland worden onderzocht, staat geschreven dat alleen al in het gasveld van Slochteren, dat tot 2050 in bedrijf zal zijn, ruimte is voor maar liefst 7500 miljoen ton CO₂; als alle lege gasvelden in de Nederlandse ondergrond meegerekend worden, is de ruimte nog een derde groter.

Bronnen en meer lezen:

• CO₂-opslag in Sleipner
• Nekslag voor CO2-opslag in ondergrond? (Kennislinkartikel)