Commentaar op Carbyon

Website Carbyon. Doorsnee 2 a 3 m, hoogte 5 a 6m

Voor een eerder verhaal op deze site dat in dit verband relevant is, zie https://www.bjmgerard.nl/koolstof-uit-de-atmosfeer-houden-of-halen/ .

De Eindhovense start-up Carbyon heeft, na eindeloos veel experimenteren, een systeem ontwikkeld om CO2 sneller, energiezuiniger en goedkoper uit de buitenlucht te halen dan eerder bestaande procedé’s. Dit naar eigen zeggen.
De, meer propagandistische dan informatieve, website is https://carbyon.com/ .

De NRC wijdde er op 06 mei 2023 anderhalve pagina in de wetenschapsrubriek aan van Laura Wismans ( https://www.nrc.nl/nieuws/2023/05/04/een-eindhovens-bedrijf-wil-co2-uit-de-lucht-plukken-met-een-laagje-van-een-atoom-dik-a4163641?t=1684938744 als je eraan kunt). Een lezenswaardig artikel.

Het materiaal bestaat uit een drager in de vorm van actieve koolstof, in de volksmond ongeveer Norit. Dat is uiterst poreus en heeft daardoor een heel grote binnenoppervlakte. CEO De Neve van Carbyon is halfgeleiderfysicus en heeft bij TNO ervaring opgedaan met dunne laagjes afzetten ten behoeve van zonnepanelen (zegt hij in de NRC).
De Neve is er in geslaagd om op die poreuze binnenruimte een laagje te construeren van één molecuul dik, bestaande uit de (gebruikelijke) stoffen amines of kaliumcarbonaat.

De apparatuur schakelt voortdurend tussen twee standen.
In de eerste stand wordt buitenlucht langs dat laagje gevoerd. De CO2 in de lucht (momenteel 0,042% en dat is al te hoog) hecht zich selectief aan het laagje. Dat laagje is al snel verzadigd.
In de tweede stand wordt de buitenlucht even afgeschakeld en wordt het dragermateriaal elektrisch verhit. De CO2 laat weer los en wordt opgeslorpt richting een opslagvat. Het gas in het opslagvat bestaat voor ca 60 a 70% uit CO2 (en voor de rest uit buitenlucht). Voor sommige toepassingen moet dit gas gezuiverd worden tot bijna 100% CO2 , maar dat kan eenvoudiger door anderen met andere methodes.

Er bestaat veel scepsis over dit proces ‘Direct Air Capture’ (DAC) in zijn algemeenheid (niet speciaal richting Carbyon) en dat is niet zonder reden. Daarom dit verhaal. Bovendien presenteert Carbyon zich als onderdeel van het Brainport-ecosysteem rond mijn woonplaats Eindhoven en dat is ook een aanleiding tot interesse.

De ene reden voor scepsis is dat het proces veel energie verbruikt. Carbyon specificeert op zijn website dat het 1000kWh kost (Carbyon is all-electric) om 1 ton CO2 uit de lucht te halen.  Dat is overigens netjes van Carbyon, want de concurrentie vermeldt geen energiebehoefte per ton (bij https://climeworks.com/  of https://verdox.com/ bijvoorbeeld zul je er vergeefs naar zoeken).

Carbyon hoopt een kostprijs van €50 per ton CO2 te bereiken, wat goedkoper is dan wat nu het ETS doet.

Wat moet je doen om 1000kWh elektrisch te komen?
Als je die stroom zou maken met een kolencentrale met een rendement van 40%, zou dat om en nabij 0,9 ton CO2 in de lucht brengen om er 1 ton uit te halen.
Zou je hetzelfde doen met een gascentrale met 50% rendement, dan zou die 0,4ton CO2 in de lucht brengen om er 1 ton uit te halen.
In beide gevallen is er nog energie nodig voor de nazuivering van het CO2, en vervolgens ook nog voor wat je met die opgeslagen CO2 wilt doen.  .

Je moet dus de elektriciteit voor het Carbyonproces niet fossiel willen opwekken. Maar 1000kWh is in Nederland de jaaropbrengst van 5m2 netto zonnepaneel (in zondoordrenkte landen wat minder). Dus 1ton CO2 per jaar wegvangen met Carbyon vraagt om de aanwezigheid van 5m2 PV-park. Op de huidige kleine schaal denkt Carbyon aan 1000 ton per jaar.
Nederland loosde in 2021 145 miljoen ton CO2 .


Mondiaal werd er in 2022 37 miljard ton CO2 uitgestoten (KNMI, 7 dec 2022, dat is op elementbasis bovenstaande 10 miljard ton). Dat zou om 185000 km2 PV-park vragen.
Nu maakt het op zich weinig uit waar ter wereld men CO2 uit de lucht haalt en er is bijvoorbeeld een heleboel woestijn op aarde en Saoedi-Arabië is bijvoorbeeld is 12* bovenstaande oppervlakte, maar er hoort, hoe dan ook, een fatsoenlijk politiek en logistiek verhaal bij dit soort claims en Carbyon maakt zich daar erg makkelijk van af.

De andere reden is de vraag wat je met die opgevangen CO2 wilt gaan doen.
Het ene alternatief is opbergen. Bijvoorbeeld waar vroeger gas gewonnen is (in Nederland wordt gedacht aan de Noordzee – het Porthosproject), of bijvoorbeeld door het aan vulkanisch gesteente te binden (wat Climeworks’ partner Carbfix  op Ijsland doet en in Oman overweegt). Als dat langdurig goed gaat, ben je het spul kwijt.

Het andere alternatief is hergebruik, waarbij de grote getallen van de productie van synthetische brandstof (bijvoorbeeld kerosine). De CO2 wordt dan cyclisch gebruikt en komt weer vrij.

Ik ga nu niet  op dit deel van het verhaal in, omdat Carbyon het hoofdonderwerp is. Elders op deze site staat het nodige over synthetische kerosine – op zich een goed idee. Ook de TU/e heeft interesse voor dit onderwerp.
Duidelijk is wel, dat er achter de 1000kWh per ton CO2 van Carbyon (en achter de €50 per ton) nog een lange staart komt.

Mijn conclusie:
ik  ben niet a priori tegen welke bona fide techniek dan ook op energie- en klimaatgebied. Waarschijnlijk heb je alle technieken nodig die je kunt verzinnen, en dan nog meer. Ik volg in deze het IPCC.
Dit standpunt geldt ook voor Carbyon. Maar  op dit moment bestaat  Carbyon nog teveel uit alleen maar ingenieursdromen die zich nog in praktijk moeten waarmaken, en uit industriepolitiek, en te weinig uit een maatschappelijk contextverhaal.

Dat geldt trouwens boort Brainport als geheel ook.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.