Carbon Capture & Storage
CCS is volgens het Klimaatakkoord voor een aantal processen in de industrie de meest voor de hand liggende optie voor het realiseren van CO2-emissiereductie op de korte termijn. De benodigde duurzame energie en technologie om tot vergaande emissiereductie van de industriële productieprocessen te komen is tot 2030 naar verwachting nog niet in voldoende mate beschikbaar. Daarnaast komt in een aantal sectoren zo goed als zuivere CO2 vrij die tegen relatief geringe kosten kan worden afgevangen. Van de ruim vierhonderd bedrijven die onder het ETS vallen, is een kleine 10% verantwoordelijk voor 85% van de totale CO2-uitstoot. Het merendeel van deze bedrijven is geconcentreerd in de havengebieden. Dit draagt bij aan een kostenefficiënte uitrol van CCS. Voorbeelden van grote puntbronnen van CO2 zijn de staalproductie, raffinaderijen, stoomkrakers, AVI’s en ammoniakproductie.
CCS zal met name een rol spelen als technologie voor bestaande installaties die op korte termijn de CO2-uitstoot willen terugbrengen, alsmede een technologie voor nieuwe installaties in hard-to-abate sectoren (cement, AVI’s, etc.), en mogelijk voor de productie van blauwe waterstof en ten behoeve van negatieve emissies (BECCS).
Het levert CO2-reductie op en de industrie koopt er tijd mee om te investeren in nieuwe ontwikkelingen (zoals bijvoorbeeld elektrificatie en waterstof) en voorkomt daarmee kapitaalvernietiging. De IEA heeft uitgerekend dat mét CCS de energietransitie uiteindelijk goedkoper wordt. Voor de implementatie van CCS is kostendaling nodig, te realiseren via verhoging van het energetisch rendement van de afvang, verbeteren van de levensduur van oplosmiddelen en het ontwikkelen van een betaalbare transport- en opslaginfrastructuur. Vanwege de impact op infrastructuur en het maatschappelijke debat rond CO2-opslag is maatschappelijke inbedding noodzakelijk.
Op basis van de huidige energiescenario’s zal CCS (Carbon Capture & Storage) tenminste 20% bijdragen aan de totale CO2-uitstootreductie. Waar mogelijk wordt CCS gecombineerd met hergebruik van CO2.
Doelstellingen CCS
De doelen voor CCS zijn als volgt:
⦁ Realisatie van minimaal één grootschalig, of meerdere kleinschalige CCS-project(en) (ordegrootte Mton/jaar) in de periode 2023-2025 met afvang van CO2 in de industrie bij een of meerdere puntbronnen en opslag onder de Noordzee in bijvoorbeeld één of meerdere lege aardgasvelden;
⦁ Realisatie van 7 Mton/jaar CCS in de periode na 2025;
⦁ Kostenreductie van CCS;
⦁ Verlagen van procesrisico’s en verlagen van de milieu-impact;
⦁ Maatschappelijke acceptatie van CCS.
Carbon Capture & Utilisation
CO2 kan als grondstof worden ingezet. CCU-processen hebben betrekking op de afvang en eventueel concentratie van CO2, het transport (indien nodig), het gebruik van CO2 als grondstof in producten en processen en de end of life-situatie. Er is dus overlap met CCS (Carbon Capture and Storage) in het eerste deel van het traject. Bij de productie van sommige producten zoals ijzer en staal komt naast CO2 ook CO vrij via de restgassen. CO is reactiever en, omdat het meer energie bevat, ook waardevoller, dan CO2. Bij toepassing van CO2 als grondstof kan onderscheid gemaakt worden naar direct gebruik en conversie van CO2 tot nieuwe producten.
⦁ Voorbeelden van direct gebruik zijn levering van CO2 aan de glastuinbouw, het gebruik van CO2 in de frisdrankindustrie en de inzet van CO2 bij winning van fossiele brandstoffen (EOR).
⦁ Bij conversie wordt CO2 en CO als grondstof gebruikt voor de productie van chemische bouwstenen, brandstoffen, monomeren/polymeren of via mineralisatie voor de productie van constructiematerialen of het uitharden van beton.
Wereldwijd is de huidige industriële toepassing beperkt tot ca. 230 miljoen ton per jaar, ondanks het feit dat CO2 in ruime mate beschikbaar is tegen lage kosten. Ter vergelijk, de mondiale uitstoot van CO2 bedraagt circa 37 miljard ton per jaar. Echter, voor veel productieprocessen is een geconcentreerde en zuivere stroom CO2 nodig. Bovendien zijn veel processen om CO2 als grondstof te benutten nog in een vroeg ontwikkelingsstadium.
Sinds 2019 heeft de afvalverbrander AVR een afvanginstallatie voor CO2 in Duiven (GLD), waarmee CO2 wordt afgevangen uit rookgassen (60-80 kton/jaar). In zuivere, vloeibare vorm gaat het dan de fabriek uit en wordt vervolgens in tankwagens naar glastuinders in de regio getransporteerd (zie onderstaande foto van afvang installatie bij AVR Duiven).
Ook afvalverbrander Twence vangt reeds sinds langere tijd CO2 af uit de rookgassen en zet dit om in natriumbicarbonaat, waarbij het wordt ingezet voor de rookgasreiniging. Dit demonstratieproject bespaart 3 kton CO2 uitstoot per jaar. In de loop van 2023 zal Twence een tweede CO2-afvanginstallatie in gebruik nemen die het mogelijk maakt om 100 kton CO2 per jaar op te vangen, dat vervolgens aan glastuinders in de regio zal worden geleverd en gedeeltelijk worden omgezet in andere nuttige producten.
Brigitte Jacobs
E: brigitte.jacobs@tno.nl T: (+31) 06 1538 3713
Voorbeeldprojecten
De projectendatabase geeft een goed overzicht van relevante projecten op dit terrein. Binnen CCUS kan op vergisting en vergassing worden gezocht.
Meer lezen?
CATO is het Nederlandse nationale R&D-programma voor CO2-afvang, -transport en -opslag waarin een consortium van bijna 40 partners samenwerkt. Op de website van CATO vind je veel relevante informatie over CCUS: https://www.co2-cato.org/
- MMIP6: Klik hier voor het document