Kan negativ utslippsteknologi – populært kalt NET – redde oss? Eller er det bare pengesluk som narrer oss til å tro at vi slipper å kutte så mye i utslippene? Helene Muri fra NTNU har sett på forskningen om disse teknologiene. Artikkelen er under fagfellevurdering nå, men hun kan fortelle om litt av det hun har funnet i forskningen.

2°C: – Hva er egentlig negativ utslippsteknologi, eller NET?

Helene Muri: – NET står for “negative emissions technology”. Det er teknologi som går ut på å aktivt fjerne CO₂ fra atmosfæren. Det finnes en lang rekke av dem, noen foregår på land, andre på havet. Noen – som skogplanting – går ut på å bare forsterke prosesser som allerede finnes i naturen. Andre er mer kunstige, som for eksempel direktefangst av CO₂ fra luften.

– Hvorfor er dette blitt et tema?

– Det er fordi trenden viser at vi slipper ut stadig mer CO₂ i atmosfæren, samtidig som vi trenger å starte å kutte. Selv om alle landene oppnår målene de har satt seg, er det ikke tilstrekkelig for å nå målene i Paris-avtalen. Jo lenger vi venter med å kutte, desto raskere og bråere må kuttene komme for at vi skal nå målene i Paris-avtalen, og i siste halvdel av århundret må det bli bundet mer karbon enn det slippes ut. Skal vi nå det, vil vi måtte ta i bruk teknologi som kan binde karbon fra atmosfæren.

– I artikkelen deres går dere gjennom syv utvalgte teknologier. Vi tar de på land først, og da kan vi begynne med skogplanting. Hva kan du si om det?

– Det er for det første et eksempel på å forsterke en naturlig prosess som foregår hele tiden. Skogplanting går rett og slett ut på å plante trær det ikke allerede er skog. Trær binder karbon gjennom fotosyntesen, og lagrer det til det blir brent eller på annen måte blir dekomponert. Men det er begrensninger: Skogplanting kan gå på bekostning av annen arealbruk, til matproduksjon, for eksempel. Det kan også true naturlige økosystemer som skogplantingen fortrenger, og dermed også redusere det biologiske mangfoldet.

Her i nord er det også et viktig moment at det kan ha en lokal oppvarmende effekt. Dette er fordi det kan bidra til å senke albedoeffekten. Albedoeffekten er når bakken reflekterer energien fra solstrålene tilbake til verdensrommet, i stedet for å absorbere varmen fra dem. Trær har som regel mørkere overflate enn bar mark, og absorberer dermed mer varme – altså lav albedo. Det kan gi lokal oppvarming der det er skog, spesielt dersom det ellers ville vært snødekt mark.

I tillegg er det også begrenset hvor mye trær vi kan plante. Ett anslag går for eksempel på at man i løpet av dette århundret kan lagre karbon tilsvarende fire års utslipp. Skogplanting alene vil derfor aldri være nok.

– BECCS, eller Bio-CCS, er noe som vi hører mye om. Hva innebærer det?

– BECCS er forkortelsen for bioenergi med karbonfangst og -lagring på engelsk, Bioenergy with carbon capture and storage. Det handler – igjen – om at man binder CO₂ fra luften i planter via fotosyntese. Men her høster man også i neste omgang energi ved å for eksempel brenne biomassen i et lukket system, fange karbonet igjen, og så lagre det i et deponi. Her foregår det også en rekke prøveprosjekter, blant annet ett i fullskala i USA, og noen mindre prosjekter i Europa. I Norge har vi for eksempel det mye omtalte Klemetsrudanlegget.

BECCS er den teknologien som opptrer i de fleste framtidsscenariene. Disse scenariene krever storskala karbonfangst for å nå Paris-målene. BECCS har imidlertid foreløpig ikke blitt utprøvd i den skalaen man trenger. Det er også flere andre utfordringer. Igjen kan det for eksempel komme i konkurranse om landareal. Og du kan også her få albedo-endringer. Men i tillegg kan du få indirekte CO₂-utslipp hvis du for eksempel avskoger for å plante bioenergi-avlinger. Da er det ikke sikkert at klimaeffekten blir så stor.

– Biokull er en annen NET som har med biomasse å gjøre. Hva går det ut på?

– Det går i korthet ut på å brenne rester av biomasse, for å dekomponere og gjøre det mer kompakt. Biokull er egentlig ingen ny teknologi. Stammefolk i Amazonas har for eksempel brukt dette i hundrevis av år for å forbedre jordsmonnet.

I industriell skala tar man for eksempel sagflis, og behandler det med pyrolyse for å lage kull. Det betyr at man varmer det opp uten tilgang til oksygen. Kullet er rett og slett en mer kjemisk stabil versjon av karbonet, som kan blandes rett i jord. Biokull i jordsmonnet har en annen positiv bieffekt: Det begrenser utslipp av N₂O, en annen drivhusgass.

En av utfordringene er at det er usikkert hvor stabilt biokullet er, altså hvor lenge den faktisk blir værende i jordsmonnet. Det kan være tiår, eller det kan være århundrer, det vet man ikke sikkert. I tillegg er det for øyeblikket også begrenset pyrolysekapasitet. Pyrolyse krever også store mengder energi.

– Det er også snakk om å kunstig gjenskape forvitringseffekter. Hva går det ut på?

– «Enhanced weathering» kalles det på engelsk. Når enkelte bergarter forvitrer, kan de binde CO₂ fra regn som har absorbert CO₂ på vei ned. Dette er en helt naturlig prosess som vi ser verden over, men vi kan øke effekten av den. Tanken er å knuse kalkstein i industriell skala, og rett og slett fordele den oppmalte steinen over jordens overflate. Dette kan også bidra til å forbedre jordsmonnet og avlinger.

Skal dette monne, må man imidlertid ha virkelig store mengder med kalkstein. Det krever gruvedrift, og det krever energi å knuse steinen. Vi vet heller ikke nok om metningen av effekten – det kan avhenge av hvor du er, og hva slags miljø det foregår i. I tillegg er lagringstiden usikker. Det kan hende dette holder i noen måneder, det kan være snakk om geologisk tidsskala.

Mengden kalkstein som utvinnes må også skaleres opp skal dette monne. Det krever gruvedrift, i neste omgang kreves det transport og spredning, alt dette krever energi. I tillegg skal steinen underveis males opp. Det kan i seg selv frigjøre en del CO₂. Til slutt er det en del tungmetaller som finnes naturlig i kalksteinen. Dette er potente miljøgifter. De utgjør ikke noe stort problem så lenge forvitringen foregår naturlig. Begynner vi å gjøre det i industriell skala, vil vi imidlertid få dette som avfall. Det må i så fall trekkes ut og håndteres så det ikke slippes ut i naturen.

– En lignende NET handler om å spre det over havet?

– Ja, det fungerer i teorien på samme måten. Oppløst kalkstein i havet kan bidra til at havet tar opp enda mer CO₂ direkte fra luften enn det gjør i dag. I dag bidrar havets CO₂-opptak dessuten til havforsuring, kalkstein kan også motvirke denne forsurende effekten.

Egentlig er det nesten ubegrenset hvor mye CO₂ du kan ta opp på den måten – den eneste begrensningen er hvor mye mineraler du har tilgjengelig. Her har vi imidlertid nøyaktig de samme utfordringene som med den økte forvitringen: Mer gruvedrift, energikostnader, CO₂-utslipp fra knusingen og tungmetaller.

– Det finnes også andre måter å fange CO₂ i havet på?

– Ja, man kan gjødsle havet med jern. Det kan gi næring til algeoppblomstringer, som så kan ta opp CO₂ gjennom fotosyntesen. Tanken er så at dette vil gå videre i næringskjeden, det blir mer næring til dyreplankton, til fisk og så videre, og dermed også mulighet for større uttak i fiskeriet. Nøyaktig hvor effektivt det er, og hvor stort potensial det har, er imidlertid usikkert.

Det er noen problemer med denne prosessen også. Først og fremst kan dette gi giftige algeoppblomstringer, noe som også har skjedd i prøveprosjekter i småskala. Det kan også føre til utslipp av for eksempel drivhusgassen N₂O fra algene, avhengig av hvilke alger som blomstrer. Og til slutt må man ha gruvedrift for å utvinne jern, og det er det som tidligere nevnt problemer med.

Et siste problem med denne teknologien, er at den i praksis er ulovlig: Ifølge internasjonale avtaler er det generelt forbudt å dumpe stoff i havet. Det finnes visse unntak, men jern er ikke blant disse.

– En siste NET går ut på å fange direkte fra luft. Hva kan du si om det?

– Her er det flere ulike teknologier under utvikling, og det er noen prosjekter som fungerer nå. Det er ett i Sveits, et annet i Canada. Den sistnevnte ligger på ett megatonn CO₂ hvert år, men her brukes den til brensel – effekten hadde selvsagt blitt større dersom man hadde fjernet karbonet helt fra kretsløpet.

Dette er en metode som krever mye energi, og stor infrastruktur. Selv om konsentrasjonen av CO₂ er på vei oppover, er det fortsatt en ganske liten del av atmosfæren man skal få tak i. Man må pumpe store mengder luft gjennom fangstanleggene for å få tak i nok CO₂. Det krever vifter, og vifter trenger energi. Derfor har dette så langt også vært en kostbar metode. I tillegg kommer problemer knyttet til lagring, først og fremst at det ikke er mye lagringsplass tilgjengelig.

– Hvilken NET er best? Hvilken har størst lagringspotensial, hva koster minst, i det hele tatt: Hvilke bør vi satse på?

– Det er vanskelig å si, fordi det er vanskelig å sammenlikne. Det er store forskjeller i hvor modne NET-ene er, og hvor mye vi vet om fangstpotensial og kostnader. Ser vi for eksempel på å spre kalkstein på havet, er det kun to studier som har vurdert dette. Fangstpotensialet ligger generelt på mellom 0,5 og 5 gigatonn CO₂ per år for de fleste landbaserte teknologiene. Det er litt høyere tall for de som har med havet å gjøre, men det er også større usikkerhet i de anslagene. Selv velger jeg å være teknologioptimist med tanke på direktefangst fra luft, der tror jeg vi kan komme opp i mer enn 5 gigatonn per år når teknologien modnes. Men det krever at kostnadene går ned.

Prisene spriker også veldig. Direktefangst er blant de dyreste, fra 100 til 800 dollar per tonn CO₂. I andre enden av skalaen er skogplanting, som anslås å ligge på fra 5 til 100 dollar per tonn. Anslagene varierer kraftig også for de andre.

– Hvor mye karbon trenger vi å fange med NET?

– I de scenariene som skal få oss ned til 1,5 grader, kreves det 5–15 gigatonn netto negative utslipp per år. Så må vi regne med at vi ikke klarer å få menneskeskapte utslipp helt ned til null, og dermed kreves det altså at enda mer enn 5–15 gigatonn CO₂ faktisk fjernes fra luften årlig mot siste halvdelen av dette århundret. Det er med andre ord ganske store mengder som det er snakk om. Med tanke på at de fleste av NET-ene anslås å ha et makspotensial på 0,5 til 5 gigatonn årlig, må det altså flere ulike teknologier til samtidig. Vi kan ikke satse alt på ett kort.