Kan deze koolstoffabriek in de oceaan de wereld helpen redden? Sommige wetenschappers hijsen rode vlaggen

Noot van de redactie: CNN Films ‘Blue Carbon: Nature’s Hidden Power’ neemt kijkers mee van de mangroven van Vietnam naar de kwelders van Frankrijk om een ​​krachtige nieuwe bondgenoot te onderzoeken in de strijd om de klimaatverandering te vertragen. De première is op zondag 21 april om 21.00 uur ET/PT.

CNN
—

Op een stukje oceaanfront in het westen van Singapore bouwt een startup een fabriek om koolstofdioxide uit de lucht en het zeewater om te zetten in hetzelfde materiaal als zeeschelpen, in een proces dat ook ‘groene’ waterstof zal produceren – een veel gehypte schone brandstof .

Het cluster van laaghangende gebouwen dat in Tuas vorm begint te krijgen, zal bij voltooiing later dit jaar de ‘grootste’ oceaangebaseerde fabriek voor koolstofdioxideverwijdering worden, volgens Equatic, de startup erachter die is voortgekomen uit de Universiteit van Californië. in Los Angeles.

Het idee is dat de plant gaat trekken water uit de oceaan, zap het met een elektrische stroom en laat er lucht doorheen stromen om een ​​reeks chemische reacties te veroorzaken om koolstofdioxide op te vangen en op te slaan als mineralen, die terug in de zee kunnen worden gebracht of op het land kunnen worden gebruikt.

Het is een overtuigende visie op een mogelijke oplossing in het licht van een verergerende klimaatcrisis die ongekende hitte heeft aangewakkerd verwoestend extreem weer. Pogingen om de opwarming van de aarde in toom te houden blijven grotendeels achterwege veel wetenschappers waarschuwen daar nu voor Door de fossiele brandstoffen snel terug te dringen, zal de wereld ook de koolstofvervuiling moeten verwijderen die mensen al in de atmosfeer hebben gepompt.

Deze fabriek in Singapore is een voorbeeld van een hele reeks recente projecten waarbij de oceanen, die nu al bijna 30% van de door de mensheid veroorzaakte vervuiling door de opwarming van de aarde absorberen, als instrument worden gebruikt om dit te doen. Andere projecten zijn onder meer het strooien van ijzerdeeltjes in de oceaan om CO2-absorberend fytoplankton te stimuleren, het laten zinken van zeewier in de diepte om koolstof op te sluiten en het sproeien van deeltjes in mariene wolken om een ​​deel van de zonne-energie weg te reflecteren.

Maar projecten voor koolstofverwijdering zijn controversieel en worden bekritiseerd omdat ze duur zijn, niet op grote schaal zijn bewezen en een afleiding vormen voor het beleid om fossiele brandstoffen te verminderen. En als ze de oceanen erbij betrekken – complexe ecosystemen die al onder grote druk staan ​​door de opwarming van de aarde – kan de kritiek nog luider worden.

Er zijn ‘grote kennislacunes’ als het gaat om oceaangeo-engineering in het algemeen, zegt Jean-Pierre Gatusso, een oceaanwetenschapper aan de Sorbonne Universiteit in Frankrijk. “Ik maak me grote zorgen over het feit dat de wetenschap achterloopt op de industrie”, vertelde hij aan CNN.

De technologie van Equatic, die is getest in kleine proefprojecten in LA en Singapore, vereist drie hoofdingrediënten: zeewater, rotsen en elektriciteit.

Het werkt als volgt: de installatie pompt zeewater in en laat er elektrische stroom doorheen lopen, waardoor het in vier componenten wordt gescheiden: twee vloeistoffen, één zuur en één alkalisch, en twee gassen, waterstof en zuurstof.

Het zure water wordt gemengd met gebroken gesteente om de pH terug te brengen naar hetzelfde niveau als zeewater en vervolgens terug de oceaan in te sturen.

Ventilatoren pompen lucht door de alkalische stroom, waardoor kooldioxide vast calciumcarbonaat vormt, het materiaal waaruit zeeschelpen worden gevormd, dat eruit ziet als fijn zand, evenals opgelost bicarbonaat.

De vaste en opgeloste mineralen, die volgens Equatic koolstof voor minstens 10.000 jaar kunnen vasthouden, zullen worden teruggegeven aan de oceaan of op het land worden gebruikt. Het zeewater zal ook terug de zee in worden gestuurd, klaar om meer koolstofdioxide uit de atmosfeer te absorberen.

Geen enkele verwerking vindt plaats in de open oceaan, zegt Gaurav Sant, oprichter van Equatic en hoogleraar duurzaamheid aan de UCLA, “dit is belangrijk omdat je hierdoor alles wat je doet perfect kunt meten.” Dit omvat de elektriciteit die de fabriek gebruikt, evenals de hoeveelheid opgesloten koolstof.

De 20 miljoen dollar kostende faciliteit zal tegen het einde van het jaar volledig operationeel zijn en jaarlijks 3.650 ton kooldioxide kunnen verwijderen, zegt Edward Sanders, chief operating officer van Equatic, dat samenwerkt met het National Water Agency van Singapore om de fabriek te bouwen. Dat bedrag komt overeen met het van de weg halen van ongeveer 870 gemiddelde personenauto’s.

De ambitie is om de verwijdering van CO2 op te schalen naar 100.000 ton een jaar tegen eind 2026, en van daaruit naar miljoenen tonnen in de komende decennia, vertelde Sanders aan CNN. De plant kan vrijwel overal worden gerepliceerd, zei hij, opgestapeld in modules “zoals legoblokken.”

Naarmate de fabriek groter wordt, moeten ze ervoor zorgen dat er geen negatieve gevolgen zijn, vertelde Sant aan CNN. “Het maakt een groot verschil of je dit doet op een schaal van één ton, versus een miljoen ton, versus een miljard ton. Je moet meten, je moet monitoren, je moet je aanpassen.”

De kosten vooraf zijn hoog, maar het bedrijf zegt dat het van plan is geld te verdienen door koolstofkredieten te verkopen aan vervuilers om hun vervuiling te compenseren, en door de waterstof te verkopen die tijdens het proces wordt geproduceerd.

Equatic heeft al een overeenkomst getekend met Boeing om 2.100 ton waterstof te verkopen, die het wil gebruiken om groene brandstof te creëren, en om de verwijdering van 62.000 ton CO2 te financieren.

Voor sommige critici wegen de risico’s echter ruimschoots op tegen de voordelen.

Lili Fuhr, adjunct-directeur van het klimaat- en energieprogramma van het Centrum voor Internationaal Milieurecht, bekritiseerde het gebruik van ‘speculatieve technologie’ in een tijd waarin ‘klimaatverandering onze oceanen al doodt’.

Het verwerken van grote hoeveelheden zeewater zou het leven in zee kunnen doden, vertelde Fuhr aan CNN. “We weten al dat energiecentrales vislarven en ander zeeleven doden. Equatic zou veel meer zeewater per plant verwerken dan een elektriciteitscentrale”, vertelde ze aan CNN. “En duizenden van dergelijke centrales zouden nodig zijn om enige betekenisvolle impact op het mondiale klimaat te hebben.”

De gevolgen zouden nauwlettend in de gaten moeten worden gehouden, zegt James Niffenegger, onderzoeker bij het National Renewable Energy Laboratory, die een rapport schreef over de verwijdering van koolstof uit de oceaan. De “kunstmatige beweging van water op deze schaal zal enorm zijn”, vertelde hij aan CNN.

Het proces zou mogelijk ook het delicate evenwicht van de oceaanchemie kunnen verstoren, zei Niffenegger. Hoewel er veel onderzoek is gedaan naar de negatieve gevolgen van verzuring van de oceaan, is er veel minder onderzoek gedaan naar wat er zou kunnen gebeuren als de oceaan alkalischer wordt.

Er zijn aanwijzingen dat de impact misschien klein zal zijn, voegde hij eraan toe, maar “we zullen het potentieel van deze oplossing pas kunnen begrijpen als we dit soort dingen daadwerkelijk gaan inzetten.”

Dan zijn er nog de energiebehoeften: nu de wereld zich afwendt van fossiele brandstoffen, neemt de vraag naar schone energie exponentieel toe. “Het verplaatsen van zeewater zou enorme hoeveelheden hernieuwbare energie vereisen, die beter gebruikt zouden kunnen worden om fossiele brandstoffen te vervangen”, aldus Fuhr.

Dit punt wordt herhaald door Gatusso, die zei: “Er moet rekening worden gehouden met gerechtigheid wanneer kostbare elektriciteit wordt gebruikt om koolstof te verwijderen in plaats van deze te verstrekken aan bevolkingsgroepen in nood.”

Equatic zei dat het het zeewater filtert om ervoor te zorgen dat het zeeleven niet in het systeem terechtkomt, en dat het water dat terug in de oceaan wordt geloosd dezelfde samenstelling zal hebben als normaal zeewater en zal voldoen aan de milieurichtlijnen van Singapore.

Het bedrijf zei ook dat de productie van waterstof, die kan worden gebruikt om het proces aan te drijven, betekent dat het totale energieverbruik lager is dan bij andere methoden voor koolstofverwijdering.

Het project van Equatic omvat een breder debat tussen degenen die bang zijn dat de overhaaste inzet op geo-engineering onnoemelijke schade aan ecosystemen kan veroorzaken, versus degenen die geloven dat de klimaatcrisis zo acuut is dat deze technologie een optie moet zijn.

Het is duidelijk aan welke kant Equatic staat.

“Inactiviteit is geen klimaatstrategie”, zegt Sant van UCLA, eraan toevoegend dat het van cruciaal belang is om beslissingen met onzekerheid te kunnen nemen. “Als we het traject van de klimaatverandering serieus willen beperken,” zei Sant, “moeten we bereid zijn om in beweging te komen, en snel op grote schaal.”