CO2-uitstoot terugdringen door afvang, gebruik en opslag

Inmiddels is op industriële schaal aangetoond bij verschillende bedrijven dat CO₂-uitstoot vermindering door afvang mogelijk is en dat er uitdagingen liggen op het gebied van kosten terugbrengen.

Verwijderen en afvangen

Afvang van CO₂ is voorlopig het enige alternatief voor veel sectoren om de hoeveelheid broeikasgassen te verminderen. Bedrijven zijn namelijk nog geruime tijd afhankelijk van fossiele brand- en grondstoffen voor hun productieprocessen. TNO werkt met industriële en wetenschappelijke partners in binnen- en buitenland aan methoden om CO₂ vroeg in het proces te verwijderen (pre-combustion) of na verbranding van gas, kolen of afval uit rookgassen af te vangen (post-combustion). Waar mogelijk wordt de CO₂ vervolgens hergebruikt of ondergronds opgeslagen.

Artikel gaat verder onder de video

Internationale projecten

In nationale projecten als CATO (CO₂ Afvang Transport Opslag) sinds 2004 en ROAD (Rotterdam Opslag en Afvang Demonstratieproject) is met partners veel onderzoek gedaan en kennis verworven over de mogelijkheden en risico’s van afvang en opslag. In Europees verband werkt TNO al geruime tijd in onderzoeks- en demonstratieprojecten die op specifieke sectoren zijn gericht.

Voorbeelden hiervan zijn STEPWISE, FReSMe en BOF2UREA voor CO₂-reductie in de staalindustrie, CEMCAP in de cementindustrie en ALIGN-CCUS richt zich op decarbonisatie in zes Europese industriële regio’s. In dit door TNO geleide project gaat het om de combinatie afvang, transport, gebruik en opslag. De betrokkenheid van TNO bij deze grote projecten vloeit voort uit onze diepgaande kennis op deze vier gebieden, de verbanden daartussen en het energiesysteem als geheel.

Afvang

Op het gebied van afvang zijn er twee voorbeelden te noemen waar de expertise van TNO vruchten heeft afgeworpen.

In Zweden is afvang van CO₂ uit de hoogovens van een staalfabriek succesvol gedemonstreerd. De SEWGS-pilotinstallatie vangt veertien ton CO₂ per dag af tegen minder kosten dan de huidige state-of-the-art technologie voor het afvangen van CO₂. Hiermee heeft TNO laten zien dat de SEWGS technologie klaar is voor de volgende stap. Momenteel zijn we in gesprek met partijen om de technologie te commercialiseren en nodigen geïnteresseerde bedrijven uit contact met ons op te nemen.

De expertise van TNO heeft in Duiven bijgedragen aan een wereldprimeur voor AVR, namelijk het op zeer grote schaal afvangen van CO₂ uit hun afvalenergiecentrale. TNO had met behulp van een zelf ontworpen en gebouwde mobiele installatie op locatie proeven gedaan met afvang van CO₂ uit verschillende rookgassen. Op basis van de uitkomsten en ontwerpadviezen van TNO heeft AVR een afvanginstallatie laten bouwen die twaalf ton per uur kan afvangen. De CO₂ gaat vervolgens naar tuinders voor groei van hun gewassen. Dat betekent daar weer CO₂ reductie omdat er nu geen aardgas verbrand hoeft te worden.

Transport

In de Rotterdamse haven zijn grootscheepse plannen voor transport van afgevangen CO₂. Havenbedrijf Rotterdam, Gasunie en EBN werken hiertoe samen in het Porthos-project. Op dit moment gebruikt de industrie veel waterstof, vooral voor hoge temperatuur processen, door aardgas te verbranden. Porthos voorziet in een nieuw stelsel van pijpleidingen waar bedrijven uit de haven op kunnen aansluiten om hun afgevangen CO₂ te transporteren naar lege gasvelden onder de Noordzee. Een vergelijkbaar plan, Athos, is er voor het Noordzeekanaalgebied.

TNO werkt nauw met deze consortia samen en onderzoekt hoe het transport, naar lege gasvelden onder de Noordzee, technologisch en economisch het best is te realiseren. De plannen sluiten ook mooi aan op het initiatief H-vision om in de Rotterdamse haven grootschalig blauwe waterstof te produceren. Waterstof productie gebeurt in dat geval nog steeds met aardgas, maar de vrijkomende CO₂ wordt afgevangen en opgeslagen. De infrastructuur van Porthos en Athos zijn inzetbaar om deze te transporteren naar de lege gasvelden.

Hergebruik

De hoeveelheid afgevangen CO₂ zal de komende tijd alleen maar toenemen. CO₂ is meer dan een schadelijk broeikasgas, want je kunt er met behulp van speciale technologieën grond- en brandstoffen van maken. Dan snijdt het mes aan twee kanten: minder uitstoot van CO₂ door substitutie van fossiele stoffen en in plaats daarvan de CO₂ omzetten in nuttige producten.

CO₂ kan als koolstofbron dienen om nieuwe, synthetische koolwaterstoffen te produceren. TNO ontwikkelt technologie om deze synthetische brandstoffen en grondstoffen zo efficiënt mogelijk te produceren. In de toekomst kunnen vliegtuigen, vrachtwagens en schepen hier gebruik van maken en kunnen de huizen waarin we wonen en de producten die wij gebruiken worden gemaakt van synthetische bouwstoffen.

Opslag

Opslag van CO₂ in lege gasvelden onder de Noordzee dient twee doelen. Het gaat niet langer de schoorsteen uit de atmosfeer in maar wordt afgevangen en veilig opgeborgen. CO₂-opslag maakt deel uit van systeemintegratie op de Noordzee en geeft een tweede leven aan olie- en gas installaties. In het verleden was TNO actief in het ROAD- project waarbij een systeem is ontworpen om CO₂ veilig op te slaan in een leeg gas veld.

Samenwerkingen en projecten

Veel bedrijven hebben plannen voor CO₂-afvang maar weten onvoldoende hoe dat technologisch en economisch effectief is te realiseren. TNO heeft de kennis, expertise en faciliteiten om bedrijven te helpen dat kostenefficiënt te realiseren.

De komende jaren blijven we met industriële en kennispartners werken aan de verdere ontwikkeling van technieken voor afvang, transport, gebruik en opslag van CO₂. Op deze gebieden bereiden en ondersteunen we grootschalige demonstratieprojecten voor.

Bij ons onderzoek nemen we nadrukkelijk de risico’s in ogenschouw, economische haalbaarheid en regelgeving. Dat alles moet de komende periode resulteren in een fors lagere CO₂ uitstoot met effectieve en betaalbare technologieën.