CO2-uitstoot leidt tot opwarming van de aarde. Het Havenbedrijf Rotterdam wil daarom een deel van de CO2 die vrijkomt uit raffinaderijen en fabrieken afvangen en ondergronds opslaan; dan zouden die fabrieken geen opwarming meer veroorzaken. Een recente uitspraak van de Raad van State maakt de bouw van de benodigde installaties echter onmogelijk. Die uitspraak is uitgelokt door milieuactivisten. Waarom zouden milieuactivisten het verminderen van de uitstoot van CO2 willen blokkeren?
De CO2 zou worden aangeleverd door vier Rotterdamse bedrijven, waaronder Shell en Exxon. Het Rotterdamse Havenbedrijf[1] wil die CO2 via een pijpleiding transporteren naar een booreiland op de Noordzee en in lege gasvelden onder de zeebodem pompen. Bij de bouw van die pijpleiding en bijbehorende installaties wordt echter stikstof uitgestoten. Tegenover het voordeel van minder CO2 staat dus het nadeel van tijdelijk meer stikstofuitstoot. Johan Vollenbroek en zijn actiegroep Mobilisation for the Environment hebben daarover een klacht ingediend en die is door de Raad van State toegekend. Daardoor ligt de bouw van de pijpleiding stil. Hoe erg is dat?
Wereldwijd is op een aantal plaatsen geprobeerd om de CO2 die uit fabrieksschoorstenen komt te isoleren en op te slaan. Meestal mislukte dat.[2] Technisch bleek het veel moeilijker dan verwacht en de kosten liepen zwaar uit de hand. Zelfs als de Rotterdammers slagen waar zoveel anderen faalden blijft het probleem dat voorstanders van CO2-opslag vooral kijken naar wat er in de fabriek zelf aan CO2 vrijkomt en de stadia die eraan voorafgaan negeren. Neem bijvoorbeeld een elektriciteitscentrale. Voordat de kolen of het gas waar die centrale op draait de verbrandingsketels ingaan is er al veel broeikasgas vrijgekomen. De CO2 die vrijkomt in de centrale zelf kan weliswaar grotendeels worden afgevangen. Niet compleet, tien tot vijftien procent ontsnapt toch nog uit de schoorsteen, en de installaties die de CO2 afvangen verbruiken zelf ook brandstof en stoten daardoor extra CO2 uit.[3] Maar alles bij elkaar lijkt het afvangen en opslaan een aardige vermindering te geven van de broeikasgasproductie in de fabriek. Het verhaal wordt echter anders als we de voorafgaande stappen erbij betrekken.
Het aardgas moet namelijk eerst worden opgepompt en getransporteerd. Daarbij komt broeikasgas vrij, onder meer door lekkend aardgas, dat een tachtig keer zo sterk broeikasgas is als CO2.[4] Het afvangen en opslaan van de CO2 in de centrale vermindert daarom slechts beperkt de totale uitstoot van broeikasgas, gerekend vanaf het oppompen van het aardgas uit de grond tot en met het verbranden ervan voor stroomproductie. [5]
Dit wat betreft Shell en Exxon; ik heb aangenomen dat hun CO2 komt uit fabrieken die vergelijkbaar zijn met elektriciteitscentrales.[6] Bij dat soort fabrieken levert CO2-opslag weinig op. De twee andere deelnemende industrieën, Air Liquide en Air Products, fabriceren waterstof uit aardgas. Daarbij komt relatief veel CO2 vrij.[7] Het meeste daarvan kan worden afgevangen en onder de grond gestopt maar de rest gaat de lucht in.[8] Aardgas zelf is een veel krachtiger broeikasgas dan CO2 en bij het oppompen en vervoeren ervan lekt een paar procent de lucht in. Als je het hele traject van gasveld tot en met waterstoffabriek meetelt leidt daarom productie van waterstof uit aardgas ondanks de CO2-opslag nog steeds tot een aanzienlijke uitstoot van broeikasgas.[9]
De klimaatexperts van de Verenigde Naties vinden ondergrondse CO2-opslag onmisbaar om de opwarming van de aarde te beperken. Dat lijkt me echter meer ingegeven door wanhoop over de onwil van regeerders en kiezers om echt iets te doen aan het klimaat, dan door een realistische inschatting van wat die CO2-opslag vermag. Het is een onbewezen, dure techniek en een lapmiddel dat te weinig oplevert. De subsidie die eraan wordt besteed kan beter voor iets anders worden gebruikt. Het enige wat echt werkt is om kolen, olie en gas in de grond te laten en onze energie te halen uit CO2-vrije bronnen: kerncentrales, wind en zon.
Ik denk niet dat de huidige Rotterdamse industrie dat gaat doen. Zouden over vijftig jaar ‘Shell’ en ‘Exxon’ namen zijn uit het verleden, van bedrijven die de draai niet konden maken naar een fossielvrije wereld? Net als producenten van filmrolletjes zoals Kodak en Agfa, die overbodig werden gemaakt door de smartphone? Uit interne mails van Shell en BP blijkt in elk geval dat ze CO2-opslag vooral zien als een manier om te blijven draaien op olie en gas, in plaats van een moeilijke en dure transitie te maken naar CO2-vrije energiebronnen.[10]
CO2-opslag vertraagt de transitie naar CO2-vrije energie. Dat hebben milieuactivisten zoals Vollenbroek goed door. Het vonnis dat ze de Raad van State ontlokten vermindert dus niet alleen de stikstofuitstoot maar is op de lange duur ook beter voor het klimaat.
[1] Samen met de Gasunie en het ministerie van Economische Zaken. Het project heet Porthos. EZK neemt deel via EBN, een soort regeringsagentschap voor energiezaken. https://www.porthosco2.nl/project/
[2] Bruce Robertson, and Milad Mousavian. 2022. ‘The Carbon Capture Crux: Lessons Learned’. Lakewood, Ohio: Institute for Energy Economics and Financial Analysis. https://ieefa.org/resources/carbon-capture-crux-lessons-learned . p. 46: ‘Using CCS/CCUS in the power sector is the latest application of the technology, which has been gaining traction recently. Despite generous funding and numerous incentives […] it has shown a disappointing track record of failures, with a majority of the proposed CCS/CCUS capacity failing at the implementation stage or getting suspended early. […] technical issues have been one of the most prominent barriers.’
Ook een eerder Rotterdams project mislukte: https://nos.nl/artikel/2180325-energiebedrijven-trekken-zich-terug-uit-proefproject
Voor een journalistiek overzicht zie https://www.change.inc/energie/de-belofte-van-blauwe-waterstof-en-het-afvangen-van-co2-wat-is-de-realiteit-37097
[3] Porthos wil daarvoor groene electriciteit van zon en wind gebruiken maar dat maakt niet uit. Iedere kWh groene electriciteit die wordt verbruikt door Porthos betekent een kWh groene stroom minder voor bijvoorbeeld electrische auto’s. Dat moet worden aangevuld met electriciteit geproduceerd uit gas en kolen en zo leidt het gebruik van groene electriciteit door Porthos indirect toch tot meer uitstoot van CO2.
[4] Gerekend over de komende twintig jaar. https://energy.ec.europa.eu/topics/oil-gas-and-coal/methane-emissions_en
[5] Jacobson, M.Z., 2019. The Health and Climate Impacts of Carbon Capture and Direct Air Capture. Energy Environ. Sci. 12, 3567–3574. https://doi.org/10.1039/C9EE02709B. ‘only 10.8% of the CCU plant’s CO2-equivalent (CO2e) emissions … are captured over 20 years, and only 20–31%, are captured over 100 years. The low net capture rates are due to uncaptured combustion emissions from natural gas used to power the equipment, uncaptured upstream emissions, and, in the case of CCU, uncaptured coal combustion emissions.’
Zie ook Sekera, J., Lichtenberger, A., 2020. Assessing Carbon Capture: Public Policy, Science, and Societal Need. Biophys Econ Sust 5, 14. https://doi.org/10.1007/s41247-020-00080-5 : ‘the commercial “industrial carbon removal” methods being incentivized by governments are net CO2 additive: CO2 emissions exceed removals.’
[6] Shell en Exxon geven geen informatie over de soort fabrieken die de CO2 voor het Porthos project gaan leveren (perschef Porthos, zoomgesprek met M.B. Katan d.d. 1 november 2022)
[7] De totale hoeveelheid broeikasgas, inclusief de lekkage bij het oppompen en vervoeren van het voor de productie benodigde aardgas, is 12 kg broeikasgas per kg waterstof. Zie:
Spath, P.L., Mann, M.K., 2000. Life Cycle Assessment of Hydrogen Production via Natural Gas Steam Reforming (No. NREL/TP-570-27637, 764485). https://doi.org/10.2172/764485
Babacan, O., De Causmaecker, S., Gambhir, A., Fajardy, M., Rutherford, A.W., Fantuzzi, A., Nelson, J., 2020. Assessing the feasibility of carbon dioxide mitigation options in terms of energy usage. Nature Energy 5, 720–728. https://doi.org/10.1038/s41560-020-0646-1. Suppl. Table 6: CO2 eq emitted per H2 produced: 11.5 - 11.9 kg CO2 eq/kg H2.
[8] Schattingen van de hoeveelheid CO2 die ontstnapt variën van 10% tot 50%. Zie:
IEA-GHG (2017). Techno-Economic Evaluation of SMR Based Standalone (Merchant) Hydrogen Plant with CCS. https://ieaghg.org/exco_docs/2017-02.pdf Table 2: four of the scenarios yield 52-65% capture, the fifth and more costly scenario yields 89% capture.
Howarth, R.W., Jacobson, M.Z., 2021. How green is blue hydrogen? Energy Science & Engineering 9, 1676–1687. https://doi.org/10.1002/ese3.956. ‘For the carbon dioxide generated during SMR, the reported capture efficiencies range from 53% to 90% [29]. Actual data from one of the two commercially operating facilities, the Shell plant in Alberta, show a mean capture efficiency of 78.8%.’
[9] Barrett, M., Cassarino, T.G., 2021. Heating with steam methane reformed hydrogen – a survey of the emissions, security and cost implications of heating with hydrogen produced from natural gas. Oxford University Centre for the Environment, Oxford, UK. https://www.creds.ac.uk/wp-content/uploads/CREDS-Heating-steam-methane-reformed-hydrogen.pdf ‘If methane emissions are added, then for GWP20, these figures are around 100 and 350 gCO2eq/kWh(heat) for SMR-CCS and direct use respectively, about a 65% reduction in global warming with SMR-CCS.’ Zij schatten dus een resterende uitstoot van 35% vergeleken met verbranden van aardgas zonder CO2-opslag.
Howarth, R.W., Jacobson, M.Z., 2021. How green is blue hydrogen? Energy Science & Engineering 9, 1676–1687. https://doi.org/10.1002/ese3.956 ‘the greenhouse gas footprint of blue hydrogen is more than 20% greater than burning natural gas or coal for heat’
Spath, P.L., Mann, M.K., 2000. Life Cycle Assessment of Hydrogen Production via Natural Gas Steam Reforming (No. NREL/TP-570-27637, 764485). https://doi.org/10.2172/764485
[10] Alex Lawson, The Guardian, Fri 16 Sep 2022. Governments urged to act after oil giants accused of misleading public. www.theguardian.com/business/2022/sep/16/oil-giants-shell-bp-climate-crisis