Behoefte aan koolstofverwijdering
Uit analyses op basis van twee TNO-energiescenario’s (ADAPT en TRANSFORM) voor een klimaatneutrale economie blijkt dat Nederland in 2050 behoefte heeft aan koolstofverwijdering van tussen de 14,0 en 34,9 Mton CO2 om restemissies mee te compenseren. Ruim de helft tot een derde van de restemissies is CO₂ van fossiele oorsprong, terwijl de rest niet-CO₂-broeikasgassen betreft. De restuitstoot komt vooral uit landbouw, industrie en transport, waarbij een deel van de landbouwemissies bijzonder moeilijk te vermijden zijn.
Voor sommige toepassingen, zoals in staalproductie, woningverwarming en transport, bestaan duurzame alternatieven. Bij specifiek beleid om fossiel gebruik te verminderen, neemt zowel de behoefte aan compensatie als de totale CO₂-opslag af.
Restemissies en CO2-opslag
Rol van biomassa
Er zijn verschillende mogelijkheden om koolstof vast te leggen. Niet alle methoden leiden tot permanente koolstofverwijdering. Bovendien wordt voor veel methoden gebruik gemaakt van CO2 afkomstig van duurzame biomassa (BECCS), wat slechts beperkt beschikbaar is. Er wordt concurrentie verwacht op de beschikbare biomassa voor productie van biobrandstoffen en biogrondstoffen. Om die reden is de capaciteit hiervan beperkt. Een andere optie is het direct uit de atmosfeer verwijderen van CO2 (direct air capture and storage, DACCS). De toekomstige beschikbaarheid van deze technologie is nog erg onzeker. De agevangen CO2 kan ook voor andere toepassingen (zoals synfuels) worden gebruikt.
De nieuwe analyses tonen dat wanneer geïmporteerde biogrondstoffen beperkt beschikbaar zijn, een daling van biogene CO₂-afvang kan worden gecompenseerd door atmosferische CO₂-afvang, waardoor koolstofverwijdering soms zelfs kan toenemen.
Allocatie van afgevangen CO₂
De omvang van koolstofverwijdering hangt af van hoeveel afgevangen CO₂ wordt opgeslagen versus gebruikt voor synthetische brandstoffen. Deze allocatie kan worden gebaseerd op de toegepaste processen en hun inputs, of via een boekhouding- of certificeringssysteem dat biogene en atmosferische CO₂ koppelt aan synthetische brandstoffen, waarbij fossiele CO₂ voor die toepassing wordt uitgesloten. Een consequentie van deze keuze is minder koolstofverwijdering.
Effecten van kostenveranderingen
Uit modellering van een kosten-geoptimaliseerde energiesystemen blijkt dat een verhoging van kosten voor biogene en atmosferische CO₂-afvang (respectievelijk verdubbeling, verhoging met 50% of gecombineerd) geen effect heeft op de totale hoeveelheid opgeslagen CO₂, maar slechts een beperkt effect (5-8%) op koolstofverwijdering. Over het algemeen daalt de omvang van de koolstofverwijjdering bij hogere technologiekosten. Als de kosten voor biogene en atmosferische CO₂-afvang afzonderlijk worden verhoogd, vindt er onderlinge compensatie plaats. Het netto-effect is afhankelijk van de mate waarin de kosten voor de verschillende technieken hoger uitvallen.
Geologische CO2-opslag
De ondergrond onder het Nederlandse deel van de Noorzee heeft een aanzienlijke capaciteit voor de opslag van CO2: voldoende voor vele tientallen jaren van opslag van CO2 uit eigen emissiebronnen. In 2050 is de verwachte omvang van de CO2-opslag in de twee energiescenario’s 15 Mton per jaar (TRANSFORM) en 40 Mton per jaar (ADAPT). Het aandeel koolstofverwijdering in deze totale CO2-opslag is in beide scenario’s meer dan ongeveer 75%. Het ontwikkelen van een CO2-opslaglocatie, vanaf een eerste analyse van de opslagcapaciteit tot het starten van de bouw van de injectiefaciliteiten neemt vele jaren in beslag: van 5-7 jaar voor lege olie- of gasvelden tot minimaal 9 voor zoutwatervoerende lagen.
Afhankelijk van het scenario zal in 2050 tussen 17-39% van de beschikbare Nederlandse opslagcapaciteit in lege gasvelden (circa 1700 Mton) benut zijn. Bij voortzetting na 2050 zou in het scenario met 40 Mton opslag per jaar (ADAPT) de volledige capaciteit rond 2076 bereikt worden, terwijl bij 15 Mton per jaar (TRANSFORM) de capaciteit tot 2100 toereikend blijft. De daadwerkelijke benutting zal afhangen van de ontwikkeling van een Europese opslagmarkt, met zowel import als export van CO₂.
Economische aspecten van koolstofverwijdering
Voor investeerders in afvangtechnologie moet er een voldoende aantrekkelijke business case zijn. Bij fossiele CCS kan de business case worden gebaseerd op vermeden CO₂-kosten. Bij afvang, opslag en gebruik van biogene en atmosferische CO₂ is geen sprake van deze vermeden kosten. De opbrengsten moeten komen van een vorm van economische waardering van de afgevangen CO₂ voor opslag of gebruik in duurzame brandstoffen en chemicaliën. Aanvankelijk zal CO₂-afvangtechnologie nog relatief hoge kosten hebben en energetisch minder efficiënt zijn. Stimulering van verdere technologieverbetering is wenselijk via economische waardering of andere prikkels zoals investeringssubsidies.
Beleidsontwikkeling koolstofverwijdering
Het Nederlandse beleid zal moeten aansluiten op Europese beleid en regelgeving, waaronder de Industrial Carbon Management Strategy, de Carbon Removals and Carbon Farming Certification, en de discussies over opname van permanente koolstofverwijdering in het Europese emissiehandelssysteem. Het Nederlandse beleid wordt nader uitgewerkt in het Klimaatplan 2025-2035 en de Routekaart Koolstofverwijdering 2025.
Aanbevelingen voor de toekomst
Koolstofverwijdering zoals geschetst in de scenario’s zal niet vanzelf tot stand komen. Hiervoor zijn verschillende maatregelen nodig:
- Technologieontwikkeling voor CO₂-afvang, met name bij biobrandstoffen, biogrondstoffen, en Direct Air Capture
- De hoeveelheid CO₂-afvang en koolstofverwijdering die mogelijk is, hangt samen met ontwikkeling van het Nederlandse energiesysteem, zoals de omvang van bepaalde sectoren, beschikbaarheid van biogrondstoffen en technologieontwikkeling. Deze ontwikkeling kan anders verlopen dan geschetst in de scenario’s. Aanbevolen wordt scenario’s regelmatig te updaten op basis van nieuwe ontwikkelingen en inzichten.
- Vervolgonderzoek naar de Europese markt voor CO₂-opslag is wenselijk, waarbij zowel in Nederland afgevangen CO₂ die wordt opgeslagen in het buitenland als in het buitenland afgevangen CO₂ die wordt opgeslagen in Nederland wordt betrokken. Ook is vervolgonderzoek wenselijk naar de bijdrage van koolstofverwijdering in Nederland aan de mondiale behoefte aan koolstofverwijdering.
