CO2 is de belangrijkste boosdoener voor de opwarming van de aarde, maar zou het helpen als producten konden worden gemaakt van CO2 zelf? Die vraag is niet zo gek; CO2 werd al gebruikt om dranken te carboniseren, tomaten te bemesten en cosmetica te maken. Inmiddels produceert een groeiende carbontechindustrie van alles, uiteenlopend van sokken en beton tot wodka.
Voor de site Reasons to be cheerful maakte Michaela Haas een rondje langs geavanceerde bedrijven in de snelgroeiende carbontechindustrie die koolstofdioxide opvangen voordat het in de atmosfeer ontsnapt. Die afgevangen CO2 gebruiken ze vervolgens om er van alles en nog wat mee te maken.
Voedsel
Landbouw is wereldwijd verantwoordelijk voor 24 procent van de broeikasgassen, dus andere manieren van voedselproductie zouden een grote stap kunnen betekenen. En dat is precies wat de Fin Pasi Vainikka probeert met zijn food-tech startup Solar Foods, gevestigd in de buurt van Helsinki: voedselproductie loskoppelen van agricultuur.
Hier op aarde zou het eiwitpoeder kunnen helpen in de strijd tegen klimaatverandering
‘Wij maken eten van lucht!’ zegt hij. ‘We hebben geen landbouwgrond nodig, hoeven geen bossen te kappen en hebben zelfs nauwelijks water nodig.’ Solar Foods produceert eiwitpoeder van microben, die zijn bedrijf uit de bodem en mariene ecosystemen in de Finse wildernis haalt. In een fermentatieapparaat zoals ook in brouwerijen wordt gebruikt, voegt het bedrijf vervolgens water, waterstof, vitamines en CO2 uit de atmosfeer toe om de microben te laten groeien tot Solein, een geelachtig eiwit dat kan worden gedroogd en hetzij in een shake, hetzij als meel, hetzij in pilvorm kan worden ingenomen.
Samen met de European Space Agency ontwikkelt Solar dit voedselconcept voor een missie naar Mars. Hier op aarde zou het eiwitpoeder kunnen helpen in de strijd tegen klimaatverandering.
Tapijt
Op het eerste gezicht ziet tapijt van het bedrijf Interface eruit als elke andere vloerbedekking die je op luchthavens en in kantoorgebouwen tegenkomt: grijze, vezelige vierkanten. Maar dit grijze tapijt is feitelijk een koolstofopslag. De ‘Climate Takeback’-technologie, ontwikkeld door het bedrijf dat in Atlanta is gevestigd, resulteert in koolstofnegatieve vloeren. De onderkant van het tapijt is gemaakt van latex dat bestaat uit CO2 afkomstig van de rook uit schoorstenen, gecombineerd met gerecycled vinyl en bioafval. Het oppervlak bestaat uit gerecycled nylon. Volgens Interface haalt het bekleden van een vergaderruimte met dit product het equivalent van zo’n 5,5 kilo koolstof uit de atmosfeer. ‘Stop met koolstof als de vijand te zien’, zegt het bedrijf, ‘en gebruik het als een hulpbron of bouwsteen om betere producten te ontwikkelen.’
Beton
Volgens Marcius Extavour, CEO van non-profit Carbon XPrize, is cement verantwoordelijk voor zeven procent van de wereldwijde CO2-uitstoot. Zijn Canadese bedrijf CarbonCure in Halifax, Nova Scotia, gebruikt gerecycleerde, vloeibare CO2 die wordt opgevangen uit fabrieksuitlaatgassen, en injecteert deze in vers beton. ‘Eenmaal geïnjecteerd, ondergaat de CO2 een chemische reactie waardoor het wordt omgezet in een mineraal dat permanent wordt ingebed’, aldus de ingenieurs van CarbonCure.
Het proces vermindert niet alleen de uitstoot met vijf tot acht procent in vergelijking met conventionele betonmengsels maar het maakt het beton ook sterker. CarbonCure zegt meer dan 120.000 ton CO2 te hebben afgevangen en heeft onlangs de Carbon XPrize gewonnen. Dat is een wereldwijde wedstrijd die deelnemers uitdaagt baanbrekende technologieën te ontwikkelen om koolstofdioxide om te zetten in bruikbare producten. Het bedrijf deelt de prijs met CarbonBuilt, een bedrijf uit Los Angeles dat technologie inzet die is ontwikkeld door het Institute for Carbon Management aan de UCLA, om de CO2-uitstoot in beton met bijna 50 procent te verminderen. ‘De wereldwijde voorraad aan gebouwen zal naar verwachting in 2060 verdubbelen’, aldus Extavour, ‘dus het is van vitaal belang dat oplossingen zoals die van CarbonCure snel kunnen opschalen.’
Matrassen, sokken en panty’s
Fossiele brandstoffen zitten in de vorm van kunststoffen in vrijwel elk gefabriceerd product. Maar afgevangen koolstofdioxide kan in plaats daarvan als bouwsteen voor veel van deze producten worden gebruikt. In samenwerking met de Tech University Aachen (RTWH) heeft het Duitse bedrijf Covestro met succes CO2 en andere gasmengsels die vrijkomen bij de productie van staal, omgezet in polyolen, een organisch composiet dat gewoonlijk wordt gewonnen uit niet-hernieuwbare bronnen. Covestro gebruikt deze polyolen om een op koolstof gebaseerd materiaal te maken, cardyon genaamd, voor de productie van schuim voor isolatie, matrassen, interieurs van voertuigen, deurpanelen en bekleding van autostoelen.
‘Het is niet alleen een klimaatveranderend gas, maar ook een hulpbron’
Het materiaal is gebruikt voor ’s werelds eerste ondervloer van koolstofdioxide in een onlangs geopende hockeyfaciliteit in het Duitse Krefeld. Niet ver daarvandaan, in Leverkusen, pronkt Covestro-chemicus Liv Adler met oranje sokken die gemaakt zijn van op CO2 gebaseerde draad. ‘Het is niet alleen een klimaatveranderend gas, maar ook een hulpbron’, zegt ze. Adler is coördinator van Carbon4Pur, een EU-initiatief om industriële afvalgassen om te zetten in waardevolle hulpbronnen. Haar sokken zijn nog niet klaar voor massaproductie, maar een grote fabrikant van panty’s maakt al prototypes van de vezel, in de hoop de elasticiteit te verbeteren en deze uiteindelijk in de productie te integreren.
Diamanten
‘Diamonds are not the planet’s best friend’, schrijft Michaela Haas. Mijnbouw vereist een enorme hoeveelheid hulpbronnen, energie en vervuiling. Maar een diamant is in wezen een gewone kristallijne koolstof. Dit jaar zijn twee bedrijven begonnen met de productie van diamanten gemaakt van koolstof die is afgevangen: Aether in de VS en Sky Diamond in het VK. ‘Alles wat nodig is om een Sky-diamant te maken, komt uit de lucht’, zegt Dale Vince, die tevens eigenaar is van ’s werelds groenste voetbalclub.
‘Het enige dat we terug in de wereld brengen, is lucht die schoner is dan hoe we haar eruit haalden’
‘De koolstof wordt uit de atmosfeer gehaald, wind en zon leveren al onze energie en het water dat we gebruiken is opgevangen regen. Het enige dat we terug in de wereld brengen, is lucht die schoner is dan hoe we haar eruit haalden.’
De diamanten zijn fysiek en chemisch ‘identiek aan gedolven diamanten, behalve dan dat ze niet van diep uit de aarde komen’, aldus Aether. Wat normaal gesproken miljoenen of zelfs miljarden jaren duurt, wordt in een paar weken bereikt door extreem hoge temperaturen en druk van hernieuwbare energiebronnen op CO2 los te laten. Ryan Shearman, CEO van Aether, verkoopt zijn sieraden als ‘bling without a sting’ en beweert dat een diamant van één karaat ongeveer 20 ton CO2 uit de atmosfeer haalt, wat meer zou compenseren dan wat de gemiddelde Amerikaan in een jaar produceert, hoewel zijn bewering moeilijk valt te verifiëren. ‘Dit past perfect bij onze boodschap dat groen leven niet betekent dat je dingen moet opgeven’, zegt Dale Vince. ‘Of het nu gaat om hamburgers, auto’s, voetbal of zelfs diamanten, belangrijk is dat we ze op een andere manier produceren.’
Wodka
Air Company, een jonge New Yorkse startup, biedt de kans om emissievrij aan de drank te gaan. Hun wodka bestaat uit slechts twee ingrediënten: CO2 en water. En zon, aldus de website.
Meestal wordt alcohol gedistilleerd na het vergisten van fruit of graan. Bij de productie van een fles wodka gemaakt van tarwe wordt ongeveer zes kilo aan klimaatgassen uitgestoten die worden gegenereerd bij het telen, oogsten en transporteren van de granen. De wodka van Air Company absorbeert daarentegen evenveel CO2 als acht bomen, zegt medeoprichter Gregory Constantine. Vanwege het bedrijfsgeheim weigert hij het recept te geven, maar het productieproces gebruikt in wezen zonne-energie om CO2 om te zetten in pure ethanol, vergelijkbaar met de manier waarop planten fotosynthese gebruiken om CO2 in voedsel om te zetten.
‘Onze wodka is zelfs zuiverder dan conventionele wodka omdat het geen verontreiniging of bijproducten van granen bevat’
‘Onze wodka is zelfs zuiverder dan conventionele wodka omdat het geen verontreiniging of bijproducten van granen bevat’, aldus medeoprichter Stafford Sheehan. Hij studeerde scheikunde aan Yale en daar slaagde hij er voor het eerst in om CO2 om te zetten in alcohol. Het patent van Air Company heeft prijzen gewonnen van NASA en de Verenigde Naties.
Marktpotentieel
Je zal heel veel van deze CO2-negatieve wodka moeten drinken om je CO2-uitstoot van vliegreizen te compenseren. Om een retourvlucht van Los Angeles naar New York te compenseren, in totaal zo’n 8000 kilometer, zijn dat meer dan vierduizend flessen. Anders gezegd: de meeste van deze producten verbruiken niet genoeg CO2 om de klimaatcrisis wezenlijk aan te pakken. Maar het is een begin en nieuwe technologie begint altijd klein.
De nonprofitdenktank Carbon180 schat het jaarlijkse marktpotentieel voor carbontech op meer dan 1 biljoen dollar in de VS en bijna 6 biljoen dollar wereldwijd. Net als Klaus Lackner en andere pioniers op het gebied van koolstofafvang, denkt Carbon180 dat brandstofproductie met 85 procent uiteindelijk het grootste segment van de carbontechmarkt zal uitmaken, gevolgd door bouwmaterialen en kunststoffen. ‘Carbontech biedt marktwaarde voor CO2 die anders de klimaatverandering zou verergeren’, aldus Carbon180.
