CO2 uit buitenlucht: technisch goed mogelijk, economisch lastig

Marco Linders (TNO)

CO2 uit buitenlucht is technische haalbaar, alleen economisch nog niet. Dat blijkt uit onderzoek van TNO. De doelstelling van dit project was om te komen tot een met de kas geïntegreerd CO2 afvang- en doseersysteem dat de CO2-concentratie in de kas kan verhogen tot de gewenste concentratie gebruikmakend van CO2 uit de lucht en tegen 40 euro per ton CO2 (CAPEX en OPEX).

Het innovatieve idee is om in de nacht de sorbent (het materiaal dat CO2adsorbeert) te beladen met CO2 uit de koude omgevingslucht. Overdag wordt een luchtstroom uit de kas eerst opgewarmd met behulp van geothermie of restwarmte en vervolgens wordt met deze verwarmde lucht de CO2 weer van de sorbent vrijgemaakt (desorptie). De luchtstroom is daarmee verrijkt met CO2 en niet sterk geconcentreerd. TNO heeft op basis van labproeven en deskstudie de haalbaarheid bepaald.

Technisch haalbaar
Technisch is het mogelijk om het CO2-gehalte in de kas te verhogen tot de gewenste concentratie met CO2 uit buitenlucht. Het materiaal dat was geselecteerd voor he CO2 adsorptie/desorptieproces was een met amine geïmpregneerde koolstofmonoliet. Hiervoor zijn verschillende technologische procesconfiguraties ontwikkeld, mede gebaseerd op de beschikbaarheid van geothermische warmte. De voorkeursopties, waarbij tevens gebruik wordt gemaakt van geothermische warmte, zijn:

  • Circulatielucht opwarmen tot een temperatuur van ongeveer 70°C dat wordt gebruikt voor het strippen van de CO2 uit het adsorptiemiddel;
  • Water verdampen onder vacuümomstandigheden bij 70°C om waterdamp te produceren dat wordt gebruikt voor het strippen van de CO2 uit het sorptiemiddel.

Ruimtegebruik
Voor een eerste schatting is de oppervlakte berekend die nodig is voor de CO2-afvangeenheid om 50 ha kas te bedienen. Op basis van literatuurramingen zou voor een plant van voor circa 50 ha kassen een oppervlakte van ongeveer 1,1 ha vereist zijn, wat overeenkomt met 2% van het kasoppervlak dat nodig zou zijn voor de CO2 uit lucht afvangeenheid.

Kostenschattingen
Uit kostenschattingen blijkt dat de prijs kan oplopen tot 200 tot 300 euro per ton CO2, wanneer de kosten voor aardwarmte vergelijkbaar zijn met de kosten voor aardgas (5 euro/GJ is gebruikt in deze studie). De kosten kunnen aanzienlijk dalen tot waarden lager dan 100 euro per ton CO2 bij een schaalvergroting en wanneer wordt aangenomen dat aardwarmte zonder of tegen geringe kosten beschikbaar is. Het wordt daarom aanbevolen om situaties te vinden waarin de warmtebron beschikbaar is tegen lage (of geen) kosten en/of uit te gaan van een systeem dat is ontworpen voor een grotere CO2-productieschaal, bijvoorbeeld 50 ha in vergelijking met de veronderstelde 5 ha in het basisscenario.

Het project is uitgevoerd met subsidie van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, Nationale regelingen EZ-subsidies, Topsector Energie uitgevoerd door Rijksdienst voor Ondernemend Nederland. Daarnaast heeft ook Stichting Programmafonds Glastuinbouw bijgedragen vanuit het programma Kas als Energiebron.

Meer CO2 nieuws

Efficiënt CO2 doseren

Op weg naar een fossielvrije glastuinbouw neemt de beschikbaarheid van fossiele CO2 af en wordt (externe) CO2 een kostenpost. De eerste stap om hier...

Lees meer