Bijna al onze economische activiteiten zorgen voor CO2-uitstoot: hoe we wonen, eten, reizen, dingen maken en energie opwekken. We moeten deze uitstoot in de komende tien jaar zien te halveren en dat is niet eenvoudig. Maar alleen zo maken we kans om onder de twee graden opwarming van de aarde te blijven.
We zullen op veel manieren het wiel opnieuw moeten uitvinden. Dat vormt een van de grootste uitdagingen van onze tijd, maar biedt ook kansen. In dit artikel beschrijven we vijf van die uitdagingen en belichten we bedrijven die werken aan een mogelijke oplossing.
1. Opslag van elektriciteit
De vraag naar elektriciteit neemt toe, terwijl ons elektriciteitsnet dat eigenlijk niet aankan.
We kunnen wel al voor dezelfde prijs elektriciteit uit zon en wind produceren als van fossiele energie, maar we moeten nog altijd zeer fors investeren in de verdere ontwikkeling van het elektriciteitsnet. Dat onderstreept het belang van elektriciteitsopslag.
Die opslag is niet eenvoudig. Toch zijn er op dit vlak inspirerende (tech)innovaties.
Form Energy: ijzer-lucht batterijsysteem
Zoals door Form Energy, een Amerikaans bedrijf dat nieuwe kosteneffectieve, meerdaagse energieopslagsystemen ontwikkelt en produceert. Form Energy maakt daarmee het hele jaar een betrouwbaar en volledig hernieuwbaar elektriciteitsnet mogelijk.
Hoe doet Form Energy dat? De innovator heeft een eerste commercieel product ontwikkeld in de vorm van een ijzer-luchtbatterij die 100 uur lang elektriciteit kan opslaan tegen systeemkosten die concurrerend zijn met die van oudere energiecentrales.
De actieve componenten van het ijzer-luchtbatterijsysteem zijn ijzer, water en lucht. Tijdens het ontladen ademt de batterij zuurstof uit de lucht in en zet het ijzer om in roest. Tijdens het opladen zet de elektrische stroom de roest weer om in ijzer en ademt de batterij zuurstof uit.
2. Bouwen aan een CO2-vrije voedselproductie: precisiefermentatie
Met de groeiende wereldbevolking neemt ook voedsel- en eiwitconsumptie toe. Het ontwikkelen en opschalen van eiwitten met een lage CO2-voetafdruk wordt gezien als een belangrijke strategie in de voedingsindustrie.
Het eten van dierlijke producten, vooral van de koe, zorgt voor veel meer CO2-uitstoot dan het eten van plantaardige eiwitten. Onderzoekers schatten dat overschakelen naar een plantaardig dieet (het terugdringen van 25 tot 50 procent van de huidige hoeveelheid vlees per persoon) tussen de 6,5 en 7,5 procent van de wereldwijde uitstoot kan besparen. Zélfs als rekening wordt gehouden met de huidige bevolkingsgroei.
De wereldwijde precisiefermentatie-industrie groeit hard. Dezelfde smaak en voedingswaarde als van dierlijk voedsel bieden is de grote belofte. Door microben zoals gist, algen, schimmels en bacteriën te gebruiken in plaats van dierlijke eiwitten en vetten ontstaan er nieuwe mogelijkheden voor vlees-, vis- en zuivelvervangers.
Wel zijn er twee grote knelpunten. Ten eerste is er onvoldoende productiecapaciteit, waardoor veelbelovende innovaties niet verder kunnen groeien. Ten tweede houdt regelgeving, vooral in Europa, de groei van de industrie tegen.
Planetary: opschalen fermentatietechnologie
Planetary is een van de grote innovators in deze sector. Het Zwitserse bedrijf bouwt aan een productiefaciliteit voor bedrijven om fermentatietechnologie sneller te kunnen maken en opschalen.
Veel bedrijven op het gebied van alternatieve proteïnen bevinden zich in de technologie- of productontwikkelingsfase, maar voor sommige bedrijven is schaalgrootte doorslaggevend.
Planetary biedt met de productiefaciliteit de bedrijven een kans om de technologie van precisiefermentatie te versnellen. Zo ontstaat de mogelijkheid om kaas te maken zonder koeien, eieren zonder kippen en enzymen zonder dieren.
3. Duurzame verwarming van gebouwen en huizen zonder onze planeet te oververhitten
Gebouwen zijn een belangrijke bron van CO2-uitstoot. Ze zijn verantwoordelijk voor 6 procent van de wereldwijde uitstoot en 80 procent daarvan komt door verwarming.
Het installeren van water- en luchtpompen heeft een terugverdientijd van negen jaar (hoewel dit door de hoge gasprijzen is gedaald naar slechts twee jaar), maar deze pompen zijn niet krachtig genoeg voor de koudste dagen van het jaar. Andere CO2-arme opties, zoals stadsverwarming, vereisen nieuwe infrastructuur die duur is en waarmee de overheid geen haast maakt.
Toch lijken er internationaal wel steeds meer maatregelen genomen te worden. In de Verenigde Staten trekt de regering-Biden via de Inflation Reduction Act 9 miljard dollar uit om huiseigenaren te helpen over te stappen op elektrische verwarming. Huiseigenaren kunnen 8.000 dollar besparen bij de aanschaf van een warmtepomp. In veel Europese landen, waaronder Duitsland, Frankrijk, Zweden, Slovenië, het Verenigd Koninkrijk en Nederland, wordt het gebruik van olie- en/of gasgestookte boilers afgeschaald.
Nieuwsbrief: Impact in your Inbox
Blijf op de hoogte over alles wat met impact, durfkapitaal en klimaattechnologie te maken heeft.
lees verder
Woltair: digitaal platform voor verbinden installatietechnici en consument
Daarnaast zijn er talrijke initiatieven op dit gebied, zoals Woltair. Deze Tsjechische startup haalde vorig jaar nog ruim 16,3 miljoen euro op om verder te kunnen groeien. Woltair heeft een digitaal platform gebouwd om consumenten die duurzame energieoplossingen willen installeren, zoals warmtepompen en zonnepanelen, in contact te brengen met installatie- en onderhoudstechnici.
Consumenten weten meestal niet wat geschikt is voor hun huis en waar ze een team kunnen vinden om het te installeren. Aan de andere kant van de keten hebben technici problemen met het vinden van onderdelen en met de administratieve afhandeling van klanten.
Woltair biedt een tool die de grootte en het profiel van het huis van een consument analyseert en de beste technologische oplossing aanbeveelt, samen met details over haalbare besparingen en beschikbare overheidssubsidies.
4. Industriële processen veranderen en minder CO2 uitstoten
Alles wat we produceren, zoals het cement in onze gebouwen, het staal in onze auto’s, de kleren die we dragen en het plastic dat we gebruiken, omvat bijna een kwart van de wereldwijde uitstoot van CO2.
Voor de industriële processen zijn hoge temperaturen nodig en dat is moeilijk te elektrificeren. Voor staal worden vooral nog kolen verbrand, voor beton worden fossiele brandstoffen gebruikt om een mengsel van kalksteen en klei in een oven tot meer dan 1.400 graden Celsius te verhitten. Daarnaast is het verhitten van kalksteen (calciumcarbonaat) met klei een chemisch proces waarbij CO2 vrijkomt.
Boston Metal: groen metaal
Voor de staal- en betonindustrie zijn dus andere oplossingen nodig. Gelukkig zijn er verschillende vernieuwers die deze industriële processen transformeren.
Boston Metal is in 2013 voortgekomen uit onderzoek aan het Massachusetts Institute of Technology en heeft sindsdien in totaal 250 miljoen dollar opgehaald. Het bedrijf werkt aan een groene manier om staal te maken.
In plaats van een door kolen aangedreven hoogoven gebruikt Boston Metal een elektrochemisch proces: elektrolyse van gesmolten oxide.
IJzeroxide wordt met vele andere oxiden gemengd tot chemische verbindingen die ten minste één zuurstofatoom bevatten. Als de elektriciteit die het proces ingaat ‘groen’ is, dan is het staal dat aan de andere kant van de elektrolysecel uitkomt dat ook.
Het proces lijkt op een batterij, met een positief geladen anode en negatief geladen kathode die de stroom van elektriciteit door het proces leiden.
Om de elektrolyse van Boston Metal te laten werken, moet het de wisselstroom van het elektriciteitsnet omzetten in gelijkstroom.
Sublime Systems: elektrochemisch cement
Voor beton heeft Sublime Systems een oplossing. Het is het eerste bedrijf met de potentie om beide delen van het cementproces CO2-vrij te maken. Ze noemen hun product toepasselijk elektrochemisch cement.
Sublime past beproefde industriële elektrochemische concepten toe om een platform te creëren dat aan de wereldwijde vraag naar bouwmateriaal kan voldoen. Aluminium, waterstof, chloor, magnesium, koper – al deze grondstoffen worden geproduceerd met behulp van grootschalige elektrolytische processen.
De technologie van Sublime zet kalksteen om in kalk bij kamertemperatuur, waardoor er minder energie gebruikt hoeft te worden. Vervolgens kan de CO2 die tijdens het omzettingsproces vrijkomt gemakkelijk worden opgevangen. Omdat het proces van Sublime volledig kan worden aangedreven, is het volledig CO2-neutraal.
5. Innovatie in grondstoffen
Een groot obstakel bij het terugdringen van CO2-uitstoot is de te lage mijnbouwcapaciteit.
Naar verwachting is de vraag naar lithium rond 2030 verzesvoudigd, wat zou betekenen dat er vijftig nieuwe mijnen nodig zijn. Maar het duurt gemiddeld tien jaar om deze in gebruik te nemen. Daarnaast heeft de mijnbouw een slecht imago rond mens en milieu, zoals kinderarbeid en ontbossing.
Er wordt dit jaar naar verwachting meer geïnvesteerd in bedrijven die innovaties ontwikkelen om meer grondstoffen te winnen en onze afhankelijkheid van bepaalde materialen zoals lithium te verminderen.
Cyclic Materials: recyclen van zeldzame aardelementen
Mooie innovatie op dit vlak biedt bijvoorbeeld Cyclic Materials. De startup creëert een duurzamere toeleveringsketen voor zeldzame aardelementen (REE’s) en andere metalen via een innovatief recyclingproces. Het brengt de elementen terug in het productieproces en verlaagt zo de milieu-impact van de wereldwijde energietransitie.
REE’s behoren tot de minst gerecyclede metalen, omdat het moeilijk is om de verschillende magnetische materialen uit afgedankte producten te scheiden. Omdat de wereldmarkt voor REE’s tegen 2030 naar verwachting verdrievoudigd zal zijn, is het van cruciaal belang om nieuwe bronnen van REE’s aan te boren.
Het recyclen van REE’s en metalen heeft veel economische en milieuvoordelen ten opzichte van mijnbouw, zoals een kortere ontwikkelingstijd, lager verbruik van reagentia en water, minder afval en een aanzienlijk kleinere CO2-voetafdruk.
Wil jij bijdragen aan een CO2 neutrale toekomst? Kijk op carbonequity.com hoe jij dat kan doen door te investeren in innovatieve klimaattechnologiebedrijven.
Dit artikel wordt u aangeboden door
Carbon Equity
Carbon Equity enables investors to build the world’s most impactful companies by bundling capital into first-class climate funds. We make...
Meer info
