Wat als we CO2 gaan zien als een grondstof?

Het overschot aan CO₂ in de lucht zorgt voor problemen die niet te ontkennen vallen. De aarde warmt op, en snel ook. Maar CO2 is ook levens voedend. Zonder CO₂ geen planten en zonder planten geen mensen. Stel dat we ons door de natuur laten inspireren en het teveel aan CO₂ proberen op te slaan? Dit doen we al: onder de grond. Maar de potentie bestaat ook om CO₂ uit de lucht te houden, te recyclen en terug te brengen als grondstof voor allerlei producten. Is CO₂ inzetten als grondstof de oplossing voor klimaatverandering, of blijkt het vooralsnog gebakken lucht?

Wij spraken erover met wetenschapsjournalist Rob van Hattum, die zich al jaren met dit thema bezighoudt. ‘Het is een goede actie om CO₂ uit de lucht te houden en terug te brengen als grondstof voor allerlei producten,’ aldus Van Hattum. In de afgelopen jaren heeft hij de mooiste technieken voorbij zien komen. Dat geldt ook voor producten die zijn gemaakt van gerecycled CO₂. ‘Denk aan schuimvulling voor matrassen, zolen voor sportschoenen, bakpoeder, het verven en reinigen van kleding en beschermhoesjes voor de smartphone. Je kunt het eigenlijk zo gek niet bedenken of er is wel koolstof of plastic voor nodig. En dat haal je uit CO₂.’ Ligt de oplossing voor het grote CO₂ probleem dan zo voor de hand?

Het scheikundig en technische proces

‘Nee, dat is te mooi om waar te zijn,’ zegt Van Hattum. Hij is positief over het idee, maar ziet tot nu toe nog weinig succes op grote schaal. Om dat te begrijpen legt hij uit hoe het grofweg werkt om CO₂ om te zetten tot grondstof. CO₂ is een molecuul dat koolstof bevat. Als je één zuurstofatoom er afhaalt blijft er koolmonoxide over. Koolmonoxide is heel reactief en valt goed te combineren met waterstof. Daardoor kun je er allerlei producten van maken, zoals plastic en synthetische brandstoffen.’

Om die CO₂ om te zetten moet het natuurlijk eerst afgevangen worden, uit de lucht of uit rook en gassen die vrijkomen uit industriële processen. ‘Er zijn al best veel interessante technieken voor ontwikkeld. Een voorbeeld daarvan komt van de Nederlandse start-up Carbyon. Zij hebben een systeem ontwikkeld dat ingebouwd kan worden op wind- en zonneparken. Een windmolen haalt lucht naar binnen, deze lucht gaat langs koolstoffilters met amiden waaraan CO₂ zich bindt. Aan de andere kant van de cilinder wordt de koolstoffilter verwarmd waardoor CO₂ loslaat. Wat overblijft is pure CO₂. Combineer je dit met de waterstof die op zijn beurt gemaakt wordt met het overschot aan elektriciteit op een windpark, dan kun je daar methanol, een grondstof voor plastic, van maken.’

Koolstofvoetafdruk en kosten versus baten

Tot zover de techniek. Het punt is volgens Van Hattum dat het allemaal nog niet zo efficiënt is. CO₂ uit de lucht houden of uit gassen en rook van centrales halen kóst heel veel energie. Het is alleen interessant als je dit doet met duurzame energie.’ Anders leidt het winnen van CO2 uit de lucht tot nieuwe CO2-emissies. Bovengenoemd voorbeeld zou daaraan kunnen voldoen, omdat er uithoeken op de wereld bestaan waar gigantische windmolenparken staan die een overschot aan elektriciteit produceren. ‘Maar tot op dit moment zijn er slechts een aantal grote installaties gebouwd waarmee het inderdaad lukt om CO₂ uit de lucht te halen. De hoeveelheid energie die dat kost maakt het echter nog lang niet competitief met de CO₂ die je krijgt door het verbranden van olie. Dat is makkelijker én goedkoper.’

CO2 als hernieuwbare grondstof

Zijn kritische houding is vooral systemisch van aard, benadrukt Van Hattum. ‘Want naast het punt dat het veel energie kost en duurzaam gedaan moet worden, is een andere mogelijke valkuil dat we massaal CO₂ de lucht in blijven pompen zoals we te lang hebben gedaan. Daarmee bouw je niet aan een samenleving waarin je naar hernieuwbare grondstoffen kijkt.’ Het hergebruik van CO2 uit onze activiteiten zoals productie en consumptie heeft alleen zin als het gepaard gaat met een vermindering van de CO2-uitstoot. Maar wanneer heb je het dan eigenlijk over hernieuwbare grondstoffen? Van Hattum: ‘Als je CO₂ uit de atmosfeer haalt, dat combineert met waterstof die is geproduceerd met behulp van zonnecentrales en dat vervolgens verscheept als synthetische brandstof, die weer verbrand wordt en waarvan de vrijgekomen CO₂ er later wordt uitgehaald: dan is het hernieuwbaar en ook redelijk duurzaam. Het kost wel energie, want alle omzettingen kosten energie. Maar je kunt met behulp van zon en wind goedkope energie produceren. En dan kom je dus uit op een systeem waarbij je CO₂ als grondstof gebruikt. Op deze manier hoeft de druk minder zwaar gelegd te worden op de biosystemen die CO₂ produceren.’

Natuurlijke oplossing

Van Hattum wijst ook op een andere manier waarmee CO₂ blijvend uit de lucht gehaald kan worden: door het in de grond te stoppen en te zorgen dat het nooit meer vrij komt. Het gebruik van olivijn is daarin een prachtige optie. Olivijn is vulkanisch gesteente dat CO₂ opneemt en vasthoudt. Die bron is haast onuitputtelijk, als we dat nou zouden mijnen halen we heel effectief CO₂ uit de atmosfeer.’

Balans is de sleutel

De vraag die overblijft wanneer je de aarde haar werk laat doen om de CO₂ op te nemen, al dan niet met olivijn: Hoe komen we dan aan grondstoffen voor alle producten die we om ons heen zien, op een duurzame manier. ‘Het is zoeken naar een balans. Ik denk dat we CO₂ deels moeten bewaren of wegstoppen zodat je het mogelijkerwijs kunt oppompen. Of je moet een recyclebaar systeem bedenken waarin je geen nieuwe CO₂ maakt. Dat vraagt dus om een goede balans in kosten en baten.’ aldus Van Hattum.