Kilo's ijzer in oceaan om klimaatverandering te stoppen

Het rapport Klimaatengineering: hype, hoop of wanhoop leest als een science-fiction boek. Het doel van de auteurs van het Rathenau Instituut is om het debat aan te zwengelen over klimaat-engineering: het tegengaan van klimaatverandering door op grote schaal natuurlijke processen te manipuleren. Dan kom je uit bij het storten van duizenden kilo's ijzer in de oceanen om algengroei te bevorderen. Of het nabootsen van vulkanen om zwavelhoudende deeltjes in de lucht te sproeien. Beide opties hebben in potentie een koelend effect op het klimaat.

Hoewel de ideeën in het rapport nu nog vergezocht lijken (en vaak zijn), kan het toch zijn dat ze snel aan geloofwaardigheid winnen. Huidige maatregelen om klimaatverandering tegen te gaan blijken niet effectief genoeg. Het Rathenau Instituut zegt ook dat het goed mogelijk is dat klimaatverandering sneller plaatsvindt dan verwacht. Zo komt de geaccepteerde grens van twee graden opwarming steeds dichterbij en wordt de kans op onomkeerbare kantelpunten in het klimaat steeds groter.

Dus toch maar kijken naar klimaatengineering, stelt het instituut. De maatregelen van klimaatengineering vallen in twee categorieën. De eerste is verwijdering van CO2 uit de atmosfeer: Carbon Dioxide Removal (CDR). De andere categorie is het voorkomen dat zonnestralen de aarde opwarmen, oftewel Solar Radiation Management (SRM).

CO2-verwijdering

Verwijdering van CO2 uit de atmosfeer ligt voor de hand en dan met name door op grote schaal bossen aan te planten. Per slot van rekening zijn de fossiele brandstoffen die we nu zo snel verstoken miljoenen jaren geleden op dezelfde manier ontstaan. Ook de grootschalige kap van (tropische) bossen voor bijvoorbeeld palmolieplantages is op dit moment verantwoordelijk voor zo’n 20 procent van de CO2-uitstoot.

Door herbebossing en de grootschalige aanplant van nieuw bos kunnen grote hoeveelheden CO2 worden vastgelegd. Maar deze optie vergt grote hoeveelheden land, analyseert het Rathenau Instituut, wat kan conflicteren met de behoefte aan landbouwgrond en gevolgen kan hebben voor de biodiversiteit. Hoewel bebossing eenvoudig en snel te realiseren is, verloopt de vastlegging van CO2 daarnaast door het trage groeiproces relatief langzaam.

IJzer en kolen

IJzerfertilisatie valt ook onder de noemer CDR. Hierbij worden oceanen voorzien van extra ijzer om de algengroei te bevorderen. In hun groei nemen zij extra CO2 op. De adder onder het gras is flink. De invloed van ijzerfertilisatie op de ecosystemen in de oceanen is volstrekt onduidelijk en kan leiden tot verdere verzuring van het zeewater.

Biokolen lijken een derde vruchtbare optie voor het verwijderen van CO2-uit de lucht. Als plantaardig materiaal groeit, slaat het CO2 op. Bij het afsterven komt dit weer vrij. Als plantaardig materiaal verkoold en begraven wordt, zit de CO2 voor langere tijd in de vorm van houtskool opgeslagen. Deze methode kent vrijwel geen technologische uitdagingen en heeft positieve neveneffecten op de bodemvruchtbaarheid. Alleen de teelt van biomassa op grote schaal vraagt om miljoenen hectaren landbouwgrond. Dezelfde problemen die ontstaan bij herbebossing duiken ook hier op.

Spiegels en witte verf

De opwarming van de aarde kan niet alleen gestopt worden door broeikasgas CO2 te verwijderen, maar ook door te voorkomen dat zonlicht de kans krijgt de aarde op te stoken. Solar Radiation Management (SRM) is de overkoepelende term voor maatregelen die zorgen dat minder zonlicht het aardoppervlak bereikt. Volgens het Rathenau Instituut kunnen we door 2 procent van de inkomende zonnestraling te blokkeren alle opwarming sinds de industriële revolutie ongedaan maken.

De ideeën om SRM te implementeren variëren van opmerkelijk tot waanzinnig. Een van de genoemde opties is om 55.000 reflecterende ‘zonnezeilen’ van honderd vierkante kilometer doorsnee in een baan om de aarde te brengen. Een andere opties is een ijzeren spiegel van 5,1 micrometer dikte en 3.600 vierkante kilometer doorsnee, met een gewicht van 420 miljoen ton.

Dan zijn we nog niet bij een dertig jaar durende lancering van triljoenen dunne schijfjes die het zonlicht weren. Deze hele dunne schijfjes, met een doorsnee van ongeveer zestig centimeter, moeten elke minuut van de dag met een miljoen tegelijk de ruimte in worden gelanceerd. Het is niet verbazingwekkend dat deze opties vooralsnog als technisch onhaalbaar en te duur zijn.

Een andere greep uit de SRM-maatregelen is woestijnen bedekken met wit folie zodat het woestijn oppervlak niet opwarmt. Technisch gezien is het wit schilderen van verharde oppervlaktes, zoals daken of wegen, een stuk simpeler. Alleen is de impact bijna nul en blijkt dit financieel niet haalbaar.

Lange termijn

Of klimaatengineering wenselijk is zal het maatschappelijk debat moeten uitwijzen. Frans Rooijers, directeur van onderzoeksbureau CE Delft, is in ieder geval weinig positief. "Adaptatie en klimaatengineering bestrijden slechts de symptomen van een opwarmend klimaat en doen niets aan de oorzaak van het probleem: ‘Het zijn pleisters.’"

Alleen al puur technisch gezien biedt klimaatengineering op de korte termijn geen perspectief om klimaatverandering de baas te zijn. Wel kunnen de verschillende technologieën om CO2 uit de lucht te halen en op te slaan op langere termijn een bijdrage leveren. De technologieën moeten nog verder ontwikkeld worden en er dient een internationaal kader ontwikkeld te worden waarin zij een plaats krijgen.

Nederlandse rol

Ook Nederland kan een bijdrage leveren, zegt het Rathenau Instituut, bijvoorbeeld door verwijdering van CO2 (CDR) als instrument op de agenda te zetten van de internationale klimaatonderhandelingen in 2015. Of door het voortouw te nemen en een nationaal onderzoeksprogramma in te stellen. Nederland heeft al enige expertise op het gebied van olivijn, biokolen, de 'biobased economy' en CCS. Een verdere uitbouw van deze onderzoeksgebieden kan leiden tot een koploperspositie bij de ontwikkeling van dergelijke technologieën.

Pier Vellinga is hoogleraar klimaatverandering aan de Vrije Universiteit en aan Wageningen Universiteit & Research Centrum en speelde een belangrijk rol in het opzetten en begeleiden van het IPCC. Als het aan Vellinga ligt, moet Nederland zich niet al te veel mengen in de discussie over klimaatengineering en al helemaal niet investeren in onderzoek. Er zijn volgens hem nog vele andere opties die gebruikt kunnen worden, zelfs wanneer de nood aan de man komt. Hij ziet meer kansen in CCS en een biobased economy. ‘We kunnen ons geld wel beter besteden, bijvoorbeeld aan de transitie naar een duurzame economie.'

Foto: Martin Jansen via Flickr