Het verwijderen van koolstofdioxide uit de atmosfeer, Carbon Dioxide Removal (CDR), is volgens het IPCC ten eerste nodig om na 2050 de mondiale CO2-emissies negatief te houden. Want in ontwikkelingslanden zijn de emissies dan nog niet op nul. Ten tweede zijn er nog lastig te verminderen restemissies na 2040. Dat gaat in de EU om 5-20% resterende emissies van landbouw, luchtvaart, scheepvaart en industriële processen. Ten derde, als de gemiddelde temperatuur op aarde de 1,50C overstijgt (de zogenaamde ‘overshoot’), dan zal de temperatuur teruggebracht moeten worden met extra carbon removals. De VN Overshoot Commission schrijft hier aanbevelingen voor.
Definitie IPCC van Carbon Dioxide Removal (CDR):
”Anthropogenic activities removing carbon dioxide (CO2) from the atmosphere and durably storing it in geological, terrestrial, or ocean reservoirs, or in products. It includes existing and potential anthropogenic enhancement of biological or geochemical CO2 sinks and direct air carbon dioxide capture and storage (DACCS) but excludes natural CO2 uptake not directly caused by human activities” (Bron: IPCC 2023)
Ook voor de luchtvaart zijn removals onmisbaar. De Europese luchtvaartbranche verwacht in Destination 2050 nog 8% moeilijk te verminderen emissies over te houden en in carbon removals te moeten investeren. Het Mission Possible Partnership verwacht dat men dat de mondiale luchtvaart een van de grootste consumenten van DAC wordt tot max. 800–1.200 Mton. Tijdens de ICAO Assembly 2022 hebben landen een mondiaal net-zero doel in 2050 aangenomen voor de luchtvaart. In de Resolutie wordt het Westen uitgenodigd de net-minus emissies al eerder te halen dan 2050, om emissie-ruimte te creëren voor het Zuiden. Ook daar vraagt men impliciet om removals. IAG (British Airways) wil 2 miljoen CDR jaarlijks vanaf 2030 kopen en 100 miljoen in 2050.
Het beperken van de opwarming tot 1,5°C vertaalt zich mondiaal in ongeveer 4 Gton per jaar in 2030 en 10 GtCO2 aan CDR per jaar tegen 2050. Momenteel is slechts 2 Gton cumulatief opgeslagen, waarvan het merendeel in bossen en bodems, en slechts 0,002 Gton aan technische removals, ofwel Direct Air Capture (DAC). Volgens de IEA moeten tegen 2030 DAC-installaties in staat zijn om 85 Mton CO2 op te nemen. Tegen 2050 moet dat 980 Mton per jaar zijn. De huidige 18 DAC’s in Canada, Europa en de Verenigde Staten vangen nu 0,01 Mton CO2 af.
Dus hoe kunnen we tijdig het aanbod aan CDR stimuleren?
Sommige organisaties in de EU willen dat dat alleen met beleid en subsidie mag, zo bleek op het Carbon Removal Basel event van CarbonGap vorige maand. Dit om risico’s over permanence en sociale aspecten en politieke voorkeuren. Carbon Gap houdt bij welk beleid er in Europa is dat carbon removals wil bevorderen. De Europese Commissie staat daar neutraal in, en wil alleen dat removals betrouwbaar gecertificeerd worden. Men werkt daaraan in het Carbon Removal Certification Framework systeem. Op het Zero Emission Platform event vorige maand meenden deelnemers dat in eerste instantie de vrijwillige CO2-markt een rol heeft bij de huidige opstart, maar te klein blijven voor totale vraag. Uiteindelijk zal de verplichte CO2-markt daar onmisbaar bij zijn. Deze column gaat over mogelijke marktmechanismes.
Carbon Removals in de vrijwillige CO2-markt (VCM)
In 2021 werd bijna 1 Gton aan carbon credits verhandeld, waarvan de helft nature based. In 2020 was dat 328.000, waarvan driekwart nature based (cookstoves, wind, zon, biogas, bos, bosbescherming etc). Wat DAC removals betreft is er 800.000 aan futures gekocht, maar slechts 80.000 removals zijn gerealiseerd. Onder de Verra en PURO carbon credit programma’s is het mogelijk credits voor het residu biochar te krijgen. Puro heeft ook al methodes voor carbon storage in bouwmaterialen. Daarnaast zijn er vele carbonprogramma’s die credits voor nature based removals verstrekken. De vrijwillige CO2-marktvraag naar zal naar verwachting toenemen naar 3,5 GtCO2e in 2050. De vrijwillige CO2-markt zal niet in staat zal zijn tegen 2050 10 Gigaton alleen al aan removals per jaar te genereren (meer informatie in de regelmatige Energeia Carbon Podcast).
De tekst loopt hieronder door.
Er zijn naast de carbon credit programma’s allerlei particuliere initiatieven om kopers te binden aan dure carbon removal en DAC-investeringen. Zo is er de Frontier’s Carbon Removal Buyers’ club met meer dan $ 1miljard (Stripe, Alphabet, Shopify, Meta, McKinsey, H&M, JPMorgan) en NextGen CDR Facility met South Pole (Mitsubishi, Boston Consulting Group, Mitsui OSK Lines, Swiss Re, UBS). Men wil 1 Mton carbon credits genereren in 2025. Daarnaast besteedt Microsoft $ 1 biljoen om in 2030 CO2-negatief te zijn. Apple heeft een deal met Climeworks voor 10Mt CDR in 2030 voor $1,000/ton. De CO2-prijzen van de meest innovatieve DAC-credits varieert van €200-2000 per ton gereduceerde CO2 removed. Biochar is betaalbaarder met €100-200 per ton. De natuurlijke removals kosten €2-5 per ton voor bos en vanaf €20 voor soil carbon en blue carbon (zie CO2-prijzen in overzichttabel)
Carbon removals en de verplichte CO2-markt: ETS
Er zijn zes manieren waarop carbon removals aan het EU ETS gekoppeld en gestimuleerd kunnen worden:
- Directe koppeling, waarbij ETS-deelnemers carbon credits kopen en in kunnen laten wisselen voor EU emissierechten, al dan niet tot een bepaald oplopend percentage;
- De directe koppeling met een extra beloning, bijvoorbeeld dat een removal 1,5-2 ton emissierechten oplevert als het om permanente negatieve emissies gaat;
- Ook kan, om removals extra te belonen, vanaf 2040 ETS-deelnemers verplicht worden voor elke ton resterende emissies 1,5-2 ton aan emissierechten of carbon removals in te leveren;
- Ook kan de EU besluiten tot toewijzing van gratis emissierechten aan installaties die CDR realiseren;
- Er kan ook een indirecte koppeling van removal credits ontstaan wanneer het EU ETS gekoppeld wordt aan het Californische, Canadese of Zuid-Koreaanse ETS en als daar removal credits worden gegenereerd;
- De inkoop kan ook door de Europese Commissie via de EIB of door Lidstaten gedaan worden, waarna zij deze inwisselen voor emissierechten in de Marktreserve. Landen kunnen via Art. 6.2 van het Parijs Akkoord removal credits inkopen van andere landen om aan hun doel bij te dragen. Zwitserland wil 5 Mton aan DAC in het buitenland inkopen. Landen kunnen deze zogenaamde internationally transferred mitigation outcomes (ITMO’s) gebruiken om in te wisselen voor ETS-rechten voor bedrijven. Die ITMOs kunnen ontstaan door carbon credits van vrijwillige marktprogramma’s te gebruiken, of van het nieuw op te zetten VN carbon credit mechanisme van Artikel 6.4. van het Parijs Akkoord.
Op deze manieren is het mogelijk negatieve emissies en ruimte met removals te creëren voor resterende emissies van de EU ETS (zie blauw gearceerd vlak in de figuur na 2040). Hoewel CDR nog niet expliciet in het EU-ETS is opgenomen, dekt het ETS al CCS, CO2-transport via pijpleidingen en geologische opslag die relevant zijn voor removals. Bovendien worden de opbrengsten van emissierechtenveilingen herbestemd via het Innovatiefonds, onder andere 4,6 Mton CO2 via CCS. Via de Net Zero Industry Act wil de EU 50Mt annual carbon storage stimuleren in 2030. De VS stimuleert trouwens met $369 miljard via de Inflation Reduction Act $180 per ton removal van DAC-installaties. De Europese Commissie zou bovengenoemde opties mee kunnen nemen bij de aanpassingen aan het ETS in 2026 en rapportage hoe negatieve emissies kunnen worden verantwoord en gedekt door emissiehandel. En als de afvalverbrandingsinstallaties vanaf 2028 onder het ETS vallen is er een koppeling met de daar beschikbare BECCS voor de 50% biogene CO2.
2040 target
De EC staat, zo bleek in het Removal Basel event, voor de EU-doelstelling voor 2040 open voor import van DAC via Art 6-overdrachten. Dat kan een ETS-link bevatten. De EC heeft consultaties gestart over het EU CO2-doel voor 2040 en of gebruik gemaakt kan worden van internationale carbon credits. Ook heeft EC inzicht nodig in de vereiste CDR voor 2040. De EU heeft in de Klimaatwet afgesproken na 2050 CO2-negatief te zijn. Het kan uit de consultaties over 2040 blijken dat de EU al in 2040 klimaatneutraal moet zijn – wetenschappers roepen daartoe op - wat de verplichting tot negatieve emissies naar voren haalt.
Nu ETS na 2039 geen nieuwe emissierechten meer gaat veilen, CDR nog in de kinderschoenen staat, en de kosten van CDR erg hoog zijn, is het verstandig al na 2030 een beperkte koppeling – bijvoorbeeld voor 1% van de emissies - 8 Mton in in 2030 - tussen EU ETS en CDR-credits te maken.
Welke typen Carbon Dioxide Removal zijn er?
Natuurlijke removals
Dat is bosaanplant, bosbeheer met CO₂-vastlegging, mangroveherstel, veenweide aangroei, regeneratieve landbouw met koolstofvastlegging in de bodem, ook wel (carbon farming) door organische resten terug te brengen in de grond.
Deze natuurlijke removal heeft bijkomende voordelen: bodemverbetering, biodiversiteit, water wordt beter vastgehouden en het biedt een gezonde leefomgeving. Nadeel is dat de vastgelegde koolstof niet altijd permanent is; meestal wordt 100 jaar gehanteerd. Dat kan bijvoorbeeld als een boer na enkele jaren voor een andere werkwijze kiest, of nieuw aangeplant bos geveld wordt door een ziekte of brand of als mangrove door zeespiegelstijging wordt beschadigd. Daarom worden natuurlijke methoden als minder permanent beoordeeld. Al kan die onzekerheid gecorrigeerd (bijvoorbeeld door een discount van 10% toe te [assen) of via het aanhouden van credit buffers worden.
Technische removals
Dat zijn technische manieren om koolstof uit de lucht te halen zijn:
- BECCS: dat is de uitgestoten CO₂ van biobijstook afvangen en permanent in de bodem opslaan
- DACCS: direct air carbon capture and storage. In dat geval wordt de CO₂ met grote stofzuigers of sponzen uit de atmosfeer gefilterd en permanent opgeslagen tot mineralen.
- Biochar: Een andere optie is biochar, dat is de houtskool als residu van pyrolyse (duurzame energie-opwek met organisch materiaal) permanent aan de bodem wordt toegevoegd
- Enhanced Weathering ofwel versneld verweren van mineralen zoals olivijn door aanraking met CO2
- Ocean Carbon Removal. Het verwijderen van koolstof uit de oceaan om extra opname te creëren. Dat kan biologisch (fotosynthese met zeewier) of chemisch (alkalische verbindingen aan water toevoegen om de pH te verhogen en de verzuring door CO2-absorptie tegen te gaan). Beide manieren helpen de opname van extra kooldioxide te vergroten.
Europa kiest allereerst voor natuurlijke carbon removals. Men wil in 2030 jaarlijks 310 megaton CO₂ vastleggen via bosaanplant en landgebruik, en 5 Mton via BECCS. De Europese Commissie werkt aan een Carbon Removal Certification Framework systeem om dat te stimuleren. Daarna wil de EU pas met DAC aan de slag te gaan.