DAC interessante technologie om onafhankelijk te worden van externe CO2-levering

In het door Kennis in je Kas gefinancierde project ‘CO2 uit de buitenlucht’ heeft TNO de mogelijkheden in kaart gebracht voor de glastuinbouw om CO2 af te vangen uit lucht met een technologie die ‘Direct Air Capture (DAC)’ heet. Bij DAC wordt CO2 gewonnen uit de omgevingslucht en is externe levering van CO2 niet meer nodig. Vervolgens kan deze CO2 worden gebruikt ter verbetering van de productiviteit van de gewassen.

Er zijn grofweg twee technologiestromen die gebruikt kunnen worden voor de DAC technologie: Adsorptie (met behulp van vaste stoffen) en absorptie (met behulp van wasvloeistoffen). Adsorptie lijkt interessant voor de glastuinbouw, omdat dit een vrij modulaire en flexibele technologie is, die daarom gemakkelijk is op en af te schalen afhankelijk van de specifieke behoefte van de tuinders. Absorptiesystemen zullen vooral interessant zijn wanneer grote hoeveelheden aan CO2 worden afgevangen (>100 kiloton CO2 per jaar). De meeste bedrijven en startups focussen momenteel op de ontwikkeling van adsorptietechnologie voor DAC.

Verschillende perspectieven
TNO heeft veel van de bedrijven en startups benaderd die zijn gerelateerd aan DAC en gevraagd om verder uit te wijden over de werking en efficiëntie van hun technologie. Vanuit alle informatie kwam een aantal bedrijven naar voren, vanuit verschillende perspectieven, waaronder:

1. Climeworks: het enige bedrijf op de wereld dat (in IJsland) op dit moment een commerciële DAC-installatie heeft draaien, met een capaciteit van 4 kiloton CO2 per jaar;
2. GreenCap: is actief met de DAC-technologie in de glastuinbouw en heeft een pilotinstallatie in Noorwegen staan. DAC wordt daar gecombineerd met het ontvochtigen en daarmee meer sluiten van ramen in de kassen waardoor het CO2-verlies beperkt wordt;
3. Carbyon: Nederlandse startup die gebruik maakt van een roterend adsorptiebed, waardoor de kosten en voetafdruk significant zouden kunnen dalen. Voor wat betreft de technologie van Carbyon is een labschaal prototype op het moment van schrijven nog niet gerealiseerd.

Uiteraard zijn er daarnaast nog andere, potentieel interessante bedrijven die DAC technologie ontwikkelen.

Nog niet kosten-efficiënt
TNO heeft een theoretisch model gemaakt van de DAC-adsorptietechnologie, dat gebruik maakt van een adsorbent waarvoor veel publieke informatie beschikbaar is. Zodoende kon het DAC-systeem, als toepassing voor tuinders, meer in detail worden geanalyseerd. Een van de vooraf ingeschatte voordelen van de DAC-technologie voor de tuinders is dat er relatief lage CO2-concentraties nodig zijn in de kassen. Aangezien er dus geen puur CO2 nodig is, kan de afvangsttechnologie theoretisch goedkoper zijn. Het model wijst echter uit dat dit waarschijnlijk niet het geval is. Puur CO2 produceren (net zoals voor de andere DAC toepassingen) is de meest efficiënte manier voor toepassing van DAC in de glastuinbouw.
Qua kosten is de DAC-technologie op dit moment nog ver weg om kosten-efficiënt te zijn met andere manieren van CO2-levering. De enige commerciële DAC installatie (van Climeworks) biedt op dit moment de CO2 aan voor 1000 €/ton CO2, in de vorm van negatieve emissies in combinatie met ondergrondse CO2-opslag. Een realistische kostprijs voor de technologie op dit moment ligt rond de 500-700 €/ton CO2. De International Energy Agency (IEAGHG) voorspelt dat in 2050, met implementatie van de technologie op grote schaal en verbetering van de materialen in de technologie, de kosten van de DAC technologie zou kunnen zakken naar 130-300 €/ton CO2.

Prijsdaling komende decennia
Conclusie van TNO is dat DAC een interessante technologie voor de glastuinbouw is om onafhankelijk te kunnen worden van CO2-levering door externe partijen. Hoewel de technologie bewezen is en al op commerciële schaal wordt toegepast, zijn de kosten nu veel te hoog om het commercieel interessant te maken. De prijs van de technologie zal de komende decennia omlaag gaan door verbeteringen in materialen en implementatie op grotere schaal. Vanwege de huidige hoge kosten en de ontwikkeling van de huidige prijs van externe CO2, is het op dit moment nog onduidelijk wanneer deze technologie toegepast zal worden voor de glastuinbouw.

Dit project is tot stand gekomen in het kader van programma Kas als Energiebron, het innovatie- en actieprogramma van het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit en Glastuinbouw Nederland en mede gefinancierd door de Stichting Kennis in je Kas.