Potentieel om klimaatdoelen te halen met BECCS is beperkt op korte termijn

Grootschalige toepassing bio-energie met CO2-afvang en -opslag (BECCS) kan bijdragen aan de klimaatdoelen van de Overeenkomst van Parijs. Een nieuw onderzoek van onderzoekers van de Universiteit Utrecht, Radboud Universiteit  en het Nederlands Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) laat zien dat de bijdrage van BECCS over een periode van 30 jaar relatief beperkt is. Bij evaluatie van BECCS over de volledige 21e eeuw is het totale potentieel daarentegen theoretisch zo groot als de huidige CO2-emissie. Dit zou echter leiden tot een enorm landbeslag.

Het Klimaatakkoord van Parijs heeft tot doel de stijging van de wereldtemperatuur te beperken tot ruim onder de 2 graden Celsius. Veel scenario-studies in de wetenschappelijke literatuur laten zien dat bio-energie met CO2-afvang en -opslag, kortweg BECCS, een belangrijke bijdrage zou kunnen leveren aan het halen van deze doelen. Tijdens de groei van biomassa (gebruikt voor bio-energie) wordt CO­2 vastgelegd. Door na verbranding CO2 af te vangen en op te slaan in geologische opslaglocaties, kan BECCS theoretisch netto CO2 uit de atmosfeer verwijderen. Het resultaat van BECCS hangt echter ook af van de CO2-emissie die ontstaat bij de verwerking, het transport en de productie van biomassa.

Voor een goede evaluatie van het BECCS-potentieel voor negatieve emissie moet daardoor rekening gehouden worden met verschillende factoren, zoals de locatie van de biomassaproductie, de periode waarover de impact is geëvalueerd en het soort geproduceerde energie. De onderzoekers van de UU, RU en PBL maakten bij de evaluatie van het wereldwijde potentieel van BECCS uit houtachtige biomassa gebruik van een uniek computermodel dat met al deze factoren rekening houdt.

BECCS-potentieel

Steef Hanssen, onderzoeker bij de RU en hoofdauteur van het onderzoek, legt uit: “Eerdere implementatie van BECCS vergroot aanzienlijk het potentieel om klimaatverandering te beperken. Bij evaluatie over de komende dertig jaar is het wereldwijde potentieel van BECCS beperkt tot 28 exajoule (EJ, tien tot de achttiende macht kilojoule) per jaar voor elektriciteit met negatieve emissie, waarmee per jaar 2,5 Gigaton CO2 wordt vastgelegd. Over de hele eeuw kan het potentieel veel groter zijn: in het meest extreme geval zelfs tot 220 EJ per jaar en 40 Gigaton CO2 per jaar. Dit is ongeveer hetzelfde als de huidige emissie, wat duidt op een aanzienlijk biofysisch potentieel voor bio-energie.”

De resultaten voor de komende dertig jaar zijn echter vooral gevoelig voor wat er gebeurt met de oorspronkelijk aanwezige vegetatie voor het ontstaan van plantages. ”Het is duidelijk beter om oorspronkelijke biomassa te gebruiken voor energie of materialen dan deze te verbranden,” benadrukt Hanssen. “Als de oorspronkelijke biomassa ook wordt gebruikt om bio-energie te produceren, of voor hout of papier in andere sectoren, neemt het vast te leggen potentieel BECCS-elektriciteit sterk toe, van 2,5 tot tussen 5,9 en 11 Gigaton CO2 per jaar.”

Grote stukken land nodig

Volledige en wereldwijde implementatie van BECCS voor het behalen van de klimaatdoelen leidt echter ook tot grote vraag naar land, wat mogelijk concurrentie veroorzaakt met ander gebruik van dit land, zoals voor voedselproductie en bescherming van biodiversiteit. In de meest extreme gevallen is in het jaar 2100 zo'n 0,8 tot 2,4 miljard hectare land nodig voor het verbouwen van gewassen voor BECCS. Dit komt overeen met 5 tot 16% van het totale landoppervlak op aarde.

Prof. dr. Detlef van Vuuren, coauteur van het onderzoek, hoogleraar bij de UU en senior onderzoeker bij PBL, voegt daarom toe: “Het grootschalig gebruik van BECCS is ondanks het potentieel niet zondermeer aantrekkelijk: de unieke bijdrage om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen komt met een groot beslag op de ruimte. Dit moet goed tegen elkaar worden afgewogen. Beleidsmakers moeten daarom ook goed kijken naar andere opties voor emissieverlaging, zoals levensstijlveranderingen en meer gebruikmaken van andere bronnen van hernieuwbare energie. Alleen dan kunnen we de vermindering van de uitstoot van broeikasgassen en de verwijdering van CO2 bereiken waar we met Parijsakoord naar streven.”

Publicatie

Hanssen, Daioglou, Steinmann et al, 2020. The climate change mitigation potential of bioenergy with carbon capture and storage. Nature Climate Change. DOI: