CO2 onder de Noordzee: een tijdelijke oplossing of greenwashing?

Nederland krijgt met Porthos een van de grootste carbon capture en storage (CCS)-projecten ter wereld. De olie-en gassector ziet in het afvangen en opslaan van CO2 een kans om nog veel langer door te gaan met fossiele brandstoffen. Greenpeace bestempelt het als greenwashing. Volgens professor Kornelis Blok van het IPCC is CCS echter nodig om de klimaatdoelen van 2030 te realiseren.

CO2 onder de Noordzee

Ergens in 2026 wil Porthos (Port of Rotterdam CO2 Transport Hub and Offshore Storage) beginnen met het injecteren van CO2 in lege Noordzee gasvelden twintig kilometer uit de Nederlandse kust. Deze joint-venture van Havenbedrijf Rotterdam, de Nederlandse Gasunie en Energie Beheer Nederland biedt hiermee klanten in de Rotterdamse haven de mogelijkheid CO2 permanent op te slaan zodat ze daarvoor geen emissierechten hoeven te betalen. De verwachting is dat Porthos jaarlijks 2.5 megaton CO2 zal opslaan, ongeveer 10 procent van wat de industrie in het Rotterdamse havengebied produceert.

De infrastructuur van Porthos vraag om een investering van €1.3 miljard. CO2 zal onder een druk van 35 bar via een 30 kilometer lange aanvoerleiding van het Botlekgebied via het Europoortgebied stromen naar een compressorstation van Porthos op de Maasvlakte. Daar verhogen drie compressoren de druk tot maximaal 130 bar en persen het gas dan via een 22 kilometer lange leiding met een diameter van 40 centimeter naar P18-A. Dit gaswinningsplatform van TAQA Energy zal uitgerust worden met een installatie die de CO2 in de gasvelden injecteert en met apparatuur die de condities in die gasvelden in de gaten houdt.

Porthos kan in een periode van vijftien jaar in totaal 37.5 megaton CO2 opslaan. De CO2 zal geleverd worden door de raffinaderijen van Shell en ExxonMobil en de waterstoffabrieken van Air Liquide en Air Products. Deze vier klanten zorgen zelf voor de afvang van het broeikasgas. Mocht de CO2 opslag per ton voor de vier bedrijven duurder uitpakken dan de emissieprijs van in ETS, dan wordt het verschil bijgepast middels een SDE++ subsidie. De overheid heeft hiervoor maximaal twee miljard euro gereserveerd. Hoe dit zal uitpakken? Porthos schat dat het afvangen, vervoeren en opslaan ongeveer 80 euro per ton CO2 gaat kosten. Analisten verwachten volgens een peiling van Reuters dat de emissieprijs van een ton CO2 in 2026 rond de €100 zal schommelen.

Zero-carbon olie?

Nu zijn zowel CCS als het subsidiëren van CCS-projecten omstreden. CCS staat vooral in een kwade reuk omdat het zo hartstochtelijk omarmd is door olierijke landen en door bedrijven die fossiele brandstoffen uitbaten. Vicky Hollub, de CEO van het Amerikaanse Occidental Petroleum karakteriseert  CCS als de technologie die ervoor zal zorgen dat de olie- en gassector nog 60 tot 80 jaar zal kunnen blijven opereren. Ze had het zelfs over net-zero olie. Hollub betaalde daarom in 2023 1.1 miljard dollar voor Carbon Engineering, een bedrijf met een technologie die CO2 direct uit de atmosfeer haalt.

Opmerkingen als die van CEO Hollub geven gewicht aan de beschuldigingen dat CCS niets anders is dan ‘greenwashing’. Het stelt de vervuilers immers in staat om processen te blijven gebruiken die CO2 produceren zonder de noodzaak over te schakelen naar duurzamere brandstoffen en technologieën. De kritiek luidt verder dat CCS-projecten altijd te klein zijn om echt te helpen bij het behalen van klimaatdoelen, dat ze te veel energie gebruiken en dat de investeringen effectiever gebruikt kunnen worden voor het ontwikkelen van duurzamere industriële processen.

De Insitute for Energy Economic and Financial Analysis (IEEFA) publiceerde in 2022 een onderzoek naar de dertien grootste CCS-projecten in de wereld. Het ging om CCS-projecten bij kolenvergassing, aardgasproductie, waterstofproductie en elektriciteitscentrales.  De conclusie: zeven projecten haalden bij lange na niet de gestelde productiedoelen, twee kampten met serieuze technische problemen en één, een kolenvergassingsinstallatie met CCS, was na een investering van meerdere miljarden volledig afgeschreven. Alleen de Noorse Sleipner en Snøhvit projecten opereerden volledig het onderzoek van de IEEFA zoals gepland.

De onderzochte processen verbruiken volgens het IEEFA-rapport aanzienlijk meer energie dan gepland en dat betekent dan een verminderde duurzaamheidswinst. Verder opereerden ze vrijwel allemaal in een situatie waarin niets of weinig betaald moet worden voor CO2-emissies waardoor een financiële prikkel ontbrak. De Noorse projecten slagen wel vanwege de manier waarop de overheid daar deze projecten financieel mogelijk maakt en door lange ervaring van bedrijven met het verwijderen van waterstof uit het gewonnen aardgas.

De tijd dringt

Kornelis Blok, professor Energy System Analysis aan de TU Delft en een hoofdauteur van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), vindt dat CCS zeker een rol moet spelen bij het behalen van de klimaatdoelen van 2030. ‘Technisch is CCS geen rocket science en er zijn wel degelijk projecten die goed lopen.  Het kost inderdaad veel energie en dat is één van de redenen waarom het duur is, tussen de €50 en €150 per ton CO2. Bij opschalen kan het iets goedkoper worden, maar een grote prijsdaling zoals bij zon en wind, dat zie ik niet gebeuren. Het is geen oplossing voor de elektriciteitssector, maar je hebt CCS nodig in de industrie. Het gebruik van waterstof staat nog op een laag niveau en het opschalen daarvan kost veel tijd. Wil je op korte termijn CO2-emissies terugdringen, dan is CCS een goed optie.’ 

Air Liquide en Air Products, twee klanten van Porthos, zullen de afvang en opslag van CO2 gebruiken om (een deel van) de grijze waterstof die ze produceren over te hevelen naar de categorie blauwe waterstof. Die blauwe waterstof zal dan waarschijnlijk vooral door beide andere klanten van Porthos, Shell en ExxonMobil, gebruikt worden de productie van hun raffinaderijen verder te verduurzamen. Blok: ‘Blauwe waterstof mag minder duurzaam zijn als wind of groene waterstof, maar het gaat hier om fabrieken die er toch al staan en waarbij je dus snel kunt beginnen met het afvangen van CO2.’

Het gebruik van waterstof staat nog op een laag niveau en het opschalen daarvan kost veel tijd. Wil je op korte termijn CO2-emissies terugdringen, dan is CCS een goed optie.“

Professor Kornelis Blok, hoofdauteur IPCC.

Om het CO2-rendement van Porthos te berekenen moeten we de hoeveelheid CO2 die het project gedurende 15 jaar produceert in mindering te brengen op de 37.5 megaton CO2 die wordt opgeslagen. Volgens een Milieueffectenrapport van Royal HaskoningDHV ligt het CCS-rendement van Porthos tussen een minimum van 71 procent en een maximum van 99 procent. De belangrijkste variabelen zijn hier het soort afvangtechnologie dat wordt toegepast en de eigenschappen van het industriële proces waarbij de CO2 wordt afgevangen. Die 99 procent is waarschijnlijk alleen mogelijk in fabeltjesland waar de CO2 ‘ op spec’ – dus puur en onder de juiste druk – uit het proces komt.

Afvangen is het duurst

De grootse kosten van CCS, minimaal 80 procent van het totaal, zitten in het afvangen. Bij de meeste processen gebeurt dit tot nu toe met chemische absorptie aan aminen. Het kost dan erg veel warmte om de CO2 en de aminen weer te scheiden en veel elektriciteit om het gas op de vereiste druk te brengen. Tegenwoordig worden ook cryogene en membraan technologieën toegepast. Zo zal Air Liquide in Rotterdam gebruik maken van een door dit bedrijf zelf ontwikkeld proces dat een cryogene technologie combineert met membraam technologie. Cryocap H2 is volgens Air Liquide speciaal ontwikkeld om CO2 af te vangen bij de productie van waterstof door middel van de stoomreformatie van methaan.

Volgens het Internationale Energieagentschap heeft de wereld in 2030 meer dan 1.000 megaton  aan CCS-capaciteit nodig om op schema te blijven voor zero-carbon in 2050. In 2023 werd nog niet meer dan 45 megaton afgevangen en opgeslagen. Of die capaciteit van 1.000 megaton er inderdaad komt zal in belangrijke mate afhangen van economische prikkels en subsidies. Wat moet een bedrijf betalen om een ton CO2 in de atmosfeer te brengen? Wanneer het uitstoten een stuk goedkoper is dan CCS ontbreek een stimulans. Dat is volgens IEEFA de  belangrijkste reden waarom grote CCS-projecten tot nu toe geen goede staat van dienst hebben. Tenslotte is het interessant om te zien of het afvangen van CO2 door opschaling of met nieuwe technologieën flink goedkoper kan worden.

Verdieping: ARAMIS

De CO2-capaciteit van Porthos verbleekt alweer bij de plannen voor een nog groter Nederlands CCS project dat eveneens zijn naam ontleend aan een held van Alexander Dumas: Aramis. Dit samenwerkingsverband van Energie Beheer Nederland (EBN) met de Nederlandse Gasunie, Shell en TotalEnergies opereert momenteel in de FEED-fase (Front-End Engineering Design) van een CCS-project dat jaarlijks 22 megaton CO2 moet opslaan in lege gasvelden onder de Noordzee. De gasvelden waar Aramis naar kijkt hebben een totale opslagcapaciteit van 400 megaton en liggen ca 200 kilometer uit de Nederlandse kust.