Het klimaatakkoord van Parijs windt er geen doekjes om. In 2050 moet de uitstoot van CO2 met minimaal 95 procent zijn teruggebracht ten opzichte van het peiljaar 1990. Bedoeld om de opwarming van de aarde tot maximaal 1,5 graad te laten oplopen. Wetenschappers waarschuwen voor hogere temperatuurstijgingen, die desastreus uitpakken voor de leefbaarheid van onze planeet.
Dan nu de werkelijkheid. In plaats van minder stoten we alsmaar meer uit. Volgens het Global Carbon Project kwamen de CO2-emissies in 2022 uit op een recordniveau van 36,6 miljard ton. Dat is een stijging van 1 procent ten opzichte van een jaar eerder. De uitstoot van CO2 snel terugdringen lukt dus niet. Maar wat als we het ook uit de atmosfeer kunnen halen?
Atomic Layer Deposition
Direct air capture (DAC) wordt deze technologie genoemd. Nieuw is het idee niet. Het was de Amerikaanse wetenschapper Klaus Lackner die er twintig jaar geleden voor het eerst over schreef. De in België geboren Hans De Neve, ceo van Carbyon, raakte door het artikel geïnspireerd en bleef het onderwerp lange tijd langs de zijlijn volgen. In 2017 ontdekte hij een technologie die nu de basis is van zijn product.
Lees ook: Deze startup ontwikkelt een elektrische zonneauto die CO2 uit de lucht haalt
‘Ik werkte bij TNO aan de ontwikkeling van een nieuwe generatie zonnepanelen’, zegt De Neve. ‘Daarvoor gebruikten we atomic layer deposition, waarbij je met atoomlaagjes de kenmerken van materialen verandert. Wat nu als we deze technologie gebruiken om CO2 te binden? Met die vraag zijn we niet veel later ons bedrijf gestart.’
Pilots in IJsland en Eindhoven
Carbyon is niet de enige startup in dit nieuwe speelveld. Wereldwijd zijn er enkele tientallen pioniers bezig met direct air capture. Een handjevol heeft zelfs al faciliteiten draaien, waaronder het Zwitserse Climeworks. Sinds de zomer bouwen zij in IJsland aan een tweede commerciële installatie.
Zover is Carbyon nog niet. Wel is het bedrijf na vijf jaar klaar voor de eerste test-unit. En als alles meezit, gaat die vanaf maart op de High Tech Campus in Eindhoven draaien. Kern van de technologie is een membraan waar CO2 zich aan kan hechten. Als dat wordt verwarmd, laten de deeltjes los en kunnen ze worden opgeslagen.
Financiering van Elon Musk
Carbyon kreeg in april 2022 1 miljoen dollar op de rekening gestort van Elon Musk. De Eindhovenaren deden met succes mee aan de Xprize Carbon Removal, een competitie met startups die CO2-stofzuigers ontwikkelen. Alle vijftien techbedrijfjes kregen hetzelfde bedrag uitgekeerd.
Studenten van de Design Academy Eindhoven hebben meegedacht over het ontwerp. De machine doet nog het meest denken aan het onderstel van een raket.
De technische uitdaging
De Neve ziet in zijn machine een groot voordeel ten opzichte van de techniek die door andere bedrijven wordt toegepast. ‘Wat je in feite doet, is het verplaatsen van heel veel lucht. Om je een beeld te geven: in één kubieke meter atmosfeer zit zo’n 0,7 gram CO2. Bij andere toepassingen die nu draaien, duurt dit filterproces erg lang en dat kost daardoor veel energie.’
Hij vervolgt zijn verhaal: ‘Met de technologie die wij gebruiken, kunnen we elke minuut een nieuwe lading CO2 filteren, waar dat nu nog vaak twee uur duurt. Door die snelheid heb je minder energiegebruik.’
Nu nog kost het stofzuigen zo’n 500 euro per ton CO2, Carbyon denkt dat het uiteindelijk voor 50 euro kan. Mits het gebeurt op plekken in de wereld waar zon- en windenergie goedkoop zijn.
Het verdienmodel van Carbyon
Welke technologie het uiteindelijk gaat winnen, is in deze fase van de strijd nog niet duidelijk. De Neve vertelt dat de eerste reviews van klanten positief uitpakken. ‘Ze geven ons een goede kans van slagen.’
Klanten, het woord is gevallen. Hoe gaat Carbyon straks geld verdienen en wat gebeurt er met de CO2 die uit de lucht is gehaald? Een deel moet volgens De Neve onder de grond worden opgeslagen, in lege olie- en gasvelden. Maar er is ook concrete interesse vanuit twee sectoren die worstelen met hun ambities om klimaatneutraal te worden.
Dit wordt een miljardenindustrie, dat staat voor mij vast
‘Het gaat om luchtvaartmaatschappijen en rederijen. Door CO2 te mengen met waterstof kun je synthetische brandstoffen produceren. Nu nog wordt daar biomassa voor gebruikt, maar hier kleven nadelen aan. Denk aan het gebruik van landbouwgrond bijvoorbeeld. Wanneer bedrijven als Carbyon op grote schaal CO2 gaan leveren, dan kunnen ook deze zwaar vervuilende sectoren verduurzamen.’
Oplossing voor klimaatprobleem?
Dat gaat alleen nog wel even duren. De test-unit van Carbyon kan 1 ton CO2 per jaar uit de lucht filteren. Dat is slechts een fractie van de 150 miljoen CO2 die ons land ieder jaar de atmosfeer in laat verdwijnen.
Ter vergelijking: de nieuwe DAC-installatie van Climeworks in IJsland haalt 36.000 ton per jaar. Toch is ook dat nog maar een druppel op de gloeiende plaat. Het gaat om slechts 0,0001 procent van de mondiale CO2-uitstoot.
Lees ook: Eindhovense startup RIFT heeft wereldwijde primeur met energie uit ijzerpoeder
Dat brengt ons op de vraag in hoeverre CO2-stofzuigers een oplossing zijn voor het klimaatprobleem. Het Planbureau voor de Leefomgeving ziet direct air capture de komende decennia nog niet als reële optie. Een bewezen en betaalbare technologie om de lucht te zuiveren is er simpelweg nog niet, zo stelt het instituut.
Carbyon kan lucht weer schoonmaken
‘Deze technologie is een deel van de oplossing, benadrukt De Neve. ‘We hebben 150 jaar lang miljarden kubieke meters CO2 de atmosfeer in gepompt. Die kraan dichtdraaien blijft het belangrijkste uitgangspunt. Maar als we in 2050 eenmaal CO2-neutraal zijn, dan moeten we de lucht weer schoonmaken. Als we niks doen, duurt dat tienduizenden jaren en is het klimaat alsnog blijvend veranderd. Direct air capture kan helpen dit te voorkomen.’
Uiteindelijk wil Carbyon naar modulaire productie-units die per jaar 100 ton CO2 uit de lucht kunnen halen. De Neve ziet een toekomst waarin parken worden gebouwd met dit soort machines, te vergelijken met de zonne- en windparken die er al zijn.
‘Dit wordt een miljardenindustrie, dat staat voor mij vast. En wij hopen met Carbyon één van de koplopers te worden. Nu is het een kwestie van testen, maar daarna willen we razendsnel opschalen.’ Hij verwacht dat zijn bedrijf rond 2030 in staat zal zijn om ongeveer 50 miljoen ton CO2 uit de lucht te filteren, grofweg een derde van de jaarlijkse uitstoot in ons land. In 2050 mikt Carbyon op minimaal 5 miljard ton per jaar.
