Kredit:CC0 Public Domain
Under de kommande decennierna, vår ekonomi och vårt samhälle kommer att behöva minska utsläppen av växthusgaser dramatiskt, vilket krävdes i Parisavtalet. Men även en framtida ekonomi med låga koldioxidutsläpp kommer att släppa ut en del växthusgaser, såsom vid tillverkning av cement, stål, inom boskaps- och växtodling, och inom den kemiska och läkemedelsindustrin. För att nå klimatmålen, dessa utsläpp måste kompenseras. För att göra det krävs teknik för "negativa utsläpp", med hjälp av vilken CO 2 avlägsnas från atmosfären och förvaras permanent i underjordiska förvar.
Forskare vid ETH Zürich har nu beräknat potentialen för en av dessa teknologier för Europa:kombinationen av energiutvinning från biomassa med avskiljning och lagring av CO 2 , eller bioenergi med avskiljning och lagring av koldioxid (BECCS) som det kallas. Beräkningarna visade att om BECCS utnyttjades till sin fulla potential, det skulle minska koldioxidutsläppen i Europa med 200 miljoner ton per år. Detta motsvarar 5 % av de europeiska utsläppen 2018 och en betydande del av de 7,5 miljarder ton koldioxid 2 att Europa kumulativt måste spara till 2050 för att nå sina klimatmål. Som författarna till studien också påpekar, dock, Att fullt ut utnyttja den beräknade potentialen hos BECCS kommer att vara en utmaning i praktiken.
Teknik redo för handling
BECCS innebär att fånga CO 2 vid punktkällorna där det framställs av biologiskt material. I Europa, företag inom massa- och pappersindustrin har störst potential. Andra sektorer med potential är avfallsförbränningsanläggningar (där ungefär hälften av avfallet kommer från biomassa), kraftvärmeverk som drivs på ved, och biogasanläggningar som använder komposterbart kommunalt avfall eller växt- och djurbiprodukter från livsmedelsproduktion som inte är lämpliga att äta. Ytterligare källor är reningsverk och boskapsgödsel.
"Tekniken för att fånga upp koldioxid vid sådana punktkällor är redo att gå, " förklarar Marco Mazzotti, Professor vid Institutet för energi- och processteknik och studieansvarig. Kolet skulle sedan behöva transporteras till lagringsplatser via ett nätverk som ännu inte har skapats – i rörledningar, till exempel. "Detta är en stor utmaning, säger Lorenzo Rosa, forskare i Mazzottis grupp och huvudförfattare till studien. Trots allt, CO 2 produceras ojämnt över Europa. Lämpliga lagringsplatser finns nu bara på ett fåtal platser, långt från CO 2 punktkällor, som till exempel under Nordsjöns botten. Dock, denna utmaning är lösbar om ett sådant transportnät byggs upp så snabbt som möjligt, säger Rosa.
Pappersindustrin
Som ETH-forskarnas beräkningar visade, potentialen för BECCS varierar mycket från land till land. I ena ytterligheten ligger Sverige, som har en stark massa- och pappersindustri. Genom att använda BECCS, Sverige skulle kunna fånga upp nästan tre gånger så mycket koldioxid från biomassa (och därmed atmosfäriskt ursprung) som det släpper ut från fossila bränslen idag. "Om Sverige skulle utnyttja sin fulla BECCS-potential, det skulle kunna handla med utsläppscertifikat och därmed kompensera för utsläpp i andra länder, " säger Rosa. Finland och Estland skulle kunna minska sin CO 2 utsläpp till hälften, även möjligt tack vare en stark massa- och pappersindustri. I många andra europeiska länder, potentialen är lägre, med utsläppsminskningar på cirka 5 % eller mindre.
För deras beräkningar, ETH-forskarna tog bara hänsyn till biomassa som uppstår som en biprodukt från industri eller jordbruk eller som avfall. De räknade medvetet bort grödor som odlats för det primära syftet med energiproduktion, en praxis som är mer utbredd i andra delar av världen än i Europa. Eftersom sådan odling är i direkt konkurrens med livsmedelsgrödor, det anses inte särskilt hållbart. "Med den globala efterfrågan på mat som förväntas fördubblas till 2050, det finns ett trängande behov av att utveckla BECCS-tekniker som inte är beroende av specialodlade bioenergiplantager, säger Rosa.
Avfall som råvara
I Schweiz, BECCS-potentialen är cirka 6%. Avfallsförbränningsanläggningar skulle kunna utgöra en stor del av denna summa. "I många andra regioner i Europa, däremot denna potential ligger tom, eftersom avfall dumpas oanvänt på deponier, säger ETH-professor Mazzotti.
Avfallsförbränningsanläggningar fyller redan idag tre viktiga funktioner:De tar hand om avfall; de återvinner råvaror så långt som möjligt; och de genererar fjärrvärme och el. "Nu, en fjärde funktion läggs till:Som betydande negativa utsläppsanläggningar, avfallsförbränningsanläggningar kan bidra till att minska vårt samhälles koldioxidavtryck, säger Mazzotti. För närvarande, denna potential förblir outnyttjad. För det mesta, ingen koldioxid fångas ännu i papper, förbrännings- eller biogasanläggningar. Enligt ETH-forskarnas åsikt, vi bör börja göra det så snart som möjligt.
