Wetenschappers van onder meer UAntwerpen verwachten veel van bijzondere techniek

Sproeien we op termijn vermalen gesteente vanuit vliegtuigen boven bepaalde ecosystemen om de klimaatverandering aan te pakken? Het lijkt behoorlijk vreemd, maar uit internationaal onderzoek, waar ook UAntwerpen aan meewerkte, blijkt dat deze techniek heel wat CO2 uit de atmosfeer zou kunnen halen.

Om de klimaatdoelstellingen van het Akkoord van Parijs van 2015 te halen, is naast een snelle afname van de uitstoot ook de actieve verwijdering van CO2 uit de atmosfeer vereist: de zogenaamde negatieve emissies. Een enorme uitdaging, want hoe kunnen we op voldoende grote schaal en in voldoende tempo negatieve emissies realiseren met technologieën die betrouwbaar, kosteneffectief, duurzaam en maatschappelijk aanvaardbaar zijn? Er werden reeds een aantal verschillende negatieve-emissietechnologieën (NET's) voorgesteld. Het planten van bomen is een bekende techniek, maar de natuur biedt zelf nog veel meer mogelijkheden.

Een internationaal team, waar ook Ivan Janssens en Sara Vicca van de Universiteit Antwerpen deel van uitmaakten, onderzocht het gebruik van fijngemalen silicaatgesteente (steenmeel). Hun bevindingen verschijnen in het toonaangevende tijdschrift Nature Geoscience.

Basaltpoeder

“Wanneer silicaatgesteente vermalen wordt tot poeder en over het landoppervlak verspreid wordt, zal het reageren met CO2, waardoor het broeikasgas uit de atmosfeer verwijderd wordt”, legt Vicca uit. “Dit noemen we het abiotische CO2-verwijderingsmechanisme. Basalt is een prima gesteente om deze techniek toe te passen: het verweert relatief snel en bevat ook plantenvoedingsstoffen. Die kunnen plantengroei bevorderen en zo zorgen voor een tweede CO2-verwijderingsmechanisme, dat nu voor het eerst is gekwantificeerd."

In een groot aantal ecosystemen wordt de vastlegging van CO2 door planten beperkt door een lage bodemvruchtbaarheid. Door nutriëntenarme ecosystemen te besproeien met basaltpoeder, dat tijdens verwering langzaam voedingsstoffen vrijgeeft, zouden de nutriëntenbeperkingen kunnen worden opgeheven en kan de koolstofopslag in ecosystemen worden bevorderd.

Groot verwijderingspotentieel

Terwijl eerdere evaluaties vooral gericht waren op vruchtbare landbouwgrond waar bestaande infrastructuur kan worden gebruikt voor de verspreiding van steenmeel, richtte het onderzoeksteam zich nu op natuurlijke ecosystemen met verarmde bodems. Daartoe gebruikten de wetenschappers een uitgebreid numeriek model van de biosfeer om de verwijdering van koolstofdioxide door steenmeel te simuleren, rekening houdend met zowel de abiotische als de biologische route.

“We kwamen uit bij een aanzienlijke verwijdering van CO2 tot 2,5 miljard ton CO2 per jaar, waarvan ongeveer 50% was toe te schrijven aan de reactie van de biosfeer (planten en bodem) op steenmeeltoevoeging”, aldus Ivan Janssens. “De grootste CO2-verwijdering werd gevonden in regio's die voorheen werden beschouwd als ongeschikt voor steenmeeltoevoeging. Daarmee is het wereldwijde CO2-erwijderingspotentieel van basalt aanzienlijk groter dan eerder werd gesuggereerd.”

Prominente optie

De wetenschappers brachten ook het volledige kostenplaatje in beeld. Uitgaande van het gebruik van vliegtuigen die zijn uitgerust om steenmeel te sproeien, bleken de kosten van CO2-verwijdering uit te komen op zo’n 150 dollar per ton verwijderde CO2.

Om een voldoende hoge netto CO2-verwijdering te bereiken, zou de basaltmijnbouw moeten worden opgeschaald, zouden afgelegen gebieden bereikt moeten worden met bijvoorbeeld drones of luchtschepen, en zou de energie die nodig is voor deze toepassing uit hernieuwbare bronnen moeten gehaald worden.

“Deze steenmeeltoepassing zou als een prominente optie moeten worden beschouwd wanneer men landbeheer wil aanpassen met als doel de klimaatverandering te beperken”, klinkt het bij de onderzoekers. “Anderzijds is er dringend nood aan velddata om zowel de kwantificatie van de CO2-opslag te verbeteren als de nog onbekende neveneffecten te bepalen. Het gebruik van steenmeel in gedegradeerde ecosystemen en bebossingsprojecten zou een potentieel gebied voor eerste toepassing kunnen zijn, maar het vereist zorgvuldige monitoring om mogelijke negatieve neveneffecten tijdig te detecteren en te remediëren.”