Het nieuwe wonder van de Deense Noordzee: miljoenen tonnen CO₂ onder zeebodem

Tot 2009 is Denemarken wereldwijd koploper op het gebied van CO₂-opslag (CCS). Daar komt een abrupt einde aan, als een boer op het eiland Jutland zich verzet tegen een CO₂-pijpleiding die op zijn grond aangelegd moet worden; hij mobiliseert tienduizenden Denen. De boer haalt zijn gelijk en tussen 2009 en 2018 liggen nagenoeg alle activiteiten rondom CCS stil. Tot de VN in oktober 2018 het beruchte klimaatrapport over de opwarming van de aarde met 1,5°C naar buiten brengt. In het rapport staat dat het afvangen en opslaan van CO₂ onvermijdelijk is om opwarming van de aarde te voorkomen. “Sinds dat moment is CCS hier compleet los gegaan”, vertelt Philip Fosbøl, Associate Professor Chemische Technologie aan de Technische Universiteit van Denemarken (DTU).

Daarmee lijkt geen woord te veel gezegd: Denemarken verwacht in 2030 vier tot negen megaton CO₂-uitstoot te reduceren door het twee kilometer onder de zeebodem op te slaan. Om die getallen in context te plaatsen: een reductie van 7 megaton is driekwart van de totale 9,1 megaton reductie die Denemarken in 2030 wil bereiken. Deense klimaatdoelen lijken onbereikbaar zonder CO₂ opslag.

CCS: voor en tegens

Carbon capture and storage is het afvangen van CO₂ om het vervolgens op te slaan. In Denemarken gebeurt dat in opslagruimtes onder de zeebodem die ooit gebruikt werden voor olie- en gaswinning. Tegenstanders, zoals Dan Belusa zegt in dit artikel, vinden CCS geen duurzame technologie. Het afvangen, transporteren en opslaan van CO₂ kost veel energie, geeft vervuilers de kans door te gaan met oude, vervuilende technieken en staat duurzame initiatieven in de weg.

Daar staat tegenover dat CCS per ton kooldioxide de goedkoopste manier is om grootschalige emissies te reduceren. Er kan op korte termijn een enorme hoeveelheid CO₂ opgeslagen worden. De Denen verwachten dat hun CCS-projecten gebruiksklaar zijn in 2024/25. Berekeningen van de Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS) wijzen uit dat er in de Deense Noordzee plek is voor 22 miljard ton CO₂. In andere woorden: onder de zeebodem is ruimte voor zo’n 750 jaar aan Deense CO₂-uitstoot.

CCS-project Greensand

Afgelopen december presenteerde de Deense regering een nationale CCS-strategie en kondigde aan €36.5 miljoen te investeren in twee lopende, offshore CCS-projecten: Greensand (onder leiding van INEOS Energy en Wintershall IDEA) en Bifrost (onder leiding van Total CO₂ en DUC partners).

Greensand verwacht in 2030 per jaar vier tot acht miljoen ton CO₂ op te slaan in het Siri-vaargeulcluster van oude olie- en gasvelden op 220 kilometer van de Deense kust. Het plan is om liquide CO₂ te injecteren in de reservoirs. Hiervoor worden nieuwe vrachtschepen gebouwd die de afgevangen CO₂ ophalen bij tijdelijke, onshore opslaglocaties in de buurt van grote uitstoters of geclusterde afhaalpunten.

Waar Greensand van plan is de CO₂ per schip naar de reservoirs te vervoeren, richten andere CCS-projecten in Europa zich op de injectie van CO₂ via pijpleidingen onder het zeeniveau. “Beide opties kennen voors en tegens, maar samen bieden ze flexibiliteit voor de toekomstige, commerciële CO₂-markt”, zegt Liya Khasanova, Senior Innovation Lead bij Maersk Drilling.

De offshore boorinstallaties en expertise van Maersk Drilling worden gebruikt om bestaande olie- en gasbronnen te hergebruiken voor CO₂-injectie. Samen met INEOS Energy, Wintershall Dea en GEUS vormde de boorplatformoperator het Greensand consortium in fase één.

Eind vorig jaar overwon het project zijn eerste grote hindernis: het Nini West-reservoir kreeg een haalbaarheidscertificaat voor CO₂-opslag toegewezen door DNV – een internationaal classificatiebureau voor de maritieme industrie. Met dit certificaat op zak is het project begonnen aan de pilotfase, waarvoor het consortium is uitgebreid van 4 naar 23 partijen. Het project verwacht eind 2025 de eerste 0.5 – 1.5 miljoen ton CO₂ te kunnen opslaan. Ook transport, het afvangen en vloeibaar maken van CO₂ en tijdelijke onshore opslagfaciliteiten moeten tegen die tijd klaar zijn. 

Pionieren

Het verschil tussen een opslagcapaciteit van 0,5 en 8 miljoen ton is groot en zegt iets over de pionierende rol van het project. Er zijn nog steeds onzekerheden, zoals de CO₂-capaciteit van het reservoir in termen van volume en tarieven, en de kosten van de kapitaalinvestering. Pionieren brengt risico met zich mee, weet Khasanova. “Technische risico’s in verband met het reservoir bijvoorbeeld, of het ontbreken van een legaal framewerk. En natuurlijk de commerciële risico’s rondom het verdienmodel van CCS.”

Legaal framework

Allemaal vragen die terug te leiden zijn naar overheidsbeleid. “De regering laat volledige toewijding zien aan CCS, voorziet in subsidies en communiceert duidelijke intenties. Maar, als ze hun klimaatdoelen van 2030 willen halen door CO₂ op te slaan, moet er in 2024 een wet- en regelgevingskader opgetuigd zijn. Er moet op dat gebied nog veel gebeuren”, aldus Khasanova.

Ook Fosbøl is huiverig. “De regering heeft torenhoge verwachtingen van CCS, maar stopt er onvoldoende tijd en geld in om die verwachtingen waar te kunnen maken. Als ruim 75 procent van de CO₂-reductie hier vandaan moet komen, moet er in verhouding geïnvesteerd worden en mist er inderdaad een stevig, landelijk framewerk.”

Als voorbeeld noemt de wetenschapper dat de regering de eerste fase van Greensand subsidieerde, terwijl het wettelijk gezien nog illegaal was om CO₂ op te slaan. “Dat waren ze gewoon vergeten, kun je het je voorstellen? Toen moest er in alle haast een wet doorheen gedrukt worden die de opslag legaliseerde. Ik denk dan: kom op jongens, neem het serieus.”

Financiële steun

CCS is een “key-tool” voor de Deense klimaatstrategie. Ondanks dat de regering in het herstelplan € 26,8 miljoen reserveert voor verder onderzoek naar de technologie en aankondigde € 36,5 miljoen in Greensand en Bifrost te investeren, gaat er volgens Fosbøl in verhouding te liquide middelen naar onderzoek en projecten rondom de techniek.

“Kijk naar de ontwikkeling van windmolenparken. Daar gaat jaarlijks vier tot vijfhonderd miljoen euro heen. Voor CCS is er tot 2040 twee miljard euro gereserveerd. Dat lijkt veel, maar is in verhouding tot andere industrieën echt weinig. Met deze bedragen kan onze industrie niet de impact maken die er in alle Deense klimaatplannen staat vermeld.”

Publieke opinie

De houding van het publiek tegenover CCS is nog twijfelachtig. Gek is dat niet, de techniek werd tot 2018 vrijwel volledig buitenspel gezet door de regering.

Khasanova vindt dat het publiek voorgelicht moet worden over de techniek. “Projecten en bedrijven gaan op een duurzame manier te werk en willen groene innovatie niet in de weg staan. Het helpt dat de focus ligt bij opslag onder de zeebodem, in plaats van het land, weg van de ‘backyard’.”

Een vaak gehoord argument: als er zoveel geïnvesteerd wordt in het opvangen en opslaan van CO₂, waarom niet hergebruiken? Iets waar Fosbøl het mee eens is, de wetenschapper heeft het tijdens het interview dan ook steevast over CCUS (carbon capture, utilization, and storage).

Voor CCS is er tot 2040 twee miljard euro gereserveerd. Dat lijkt veel, maar is in verhouding tot andere industrieën echt weinig. Met deze bedragen kan onze industrie niet de impact maken die er in alle Deense klimaatplannen staat vermeld.

Philip Fosbøl

Hergebruik van CO₂

De DTU kijkt naar verschillende opties voor het hergebruik van CO₂. Daarbij zijn enzymen – katalysatoren die een specifieke chemische reactie kan laten plaatsvinden – heel belangrijk. Wanneer enzymen van stroom worden voorzien, komt er een proces op gang waarmee chemicaliën en brandstof zoals methanol kunnen worden geproduceerd.

“CO₂ wordt dan dus gekatalyseerd tot methanol of methaanzuur. Zo zetten we CO₂ in voor de productie van chemicaliën die op dit moment nog uit fossiele bronnen komen”, legt Fosbøl uit. Het vermogen van enzymen om de snelheid van chemische reacties te verhogen – en daarbij CO₂ uit de lucht te halen – zou zomaar een belangrijk wapen in de strijd tegen broeikasgasuitstoot kunnen worden. Fosbøl ziet in ieder geval talloze mogelijkheden. “In de toekomst kunnen we CO₂ afvangen, deels opslaan en deels hergebruiken. Dan vliegen vliegtuigen op recyclede CO₂.”

Alle ogen in Denemarken zijn gericht op zijn onderzoeksveld en Fosbøl verwacht dat dat de komende vijf jaar alleen maar zal toenemen. Van die druk ligt hij niet wakker. Wel vraagt hij zich af of de Deense regering écht durft te investeren, zodat het land opnieuw koploper kan worden. “We dragen als rijk, progressief land een bepaalde verantwoordelijkheid. Denemarken kan laten zien dat CCUS onmisbaar is in de strijd tegen klimaatverandering.”