Vi redder ikke kloden ved å fange CO2 fra luften, mener forskere

Dagens klimafremskrivninger – som anslår hvordan situasjonen vil utvikle seg hvis vi gjør alt riktig – overvurderer hvor mye direkte CO₂-fangst fra luften kan bidra med.

Slik lyder det i en ny forskningsartikkel fra Massachusetts Institute of Technology (MIT), med tittelen Getting real about capturing carbon from the air. Artikkelen tar et dypdykk i de såkalte DAC-teknologiene (direct air capture).

Forskningsartikkelen peker på fire hovedpunkter.

1: Altfor komplisert

For det første er det komplisert å fange CO₂-gass fra atmosfæren, ettersom konsentrasjonen kun er 0,04 prosent. Store mengder luft må derfor behandles for at teknologien skal fungere, noe som resulterer i høye kapitalkostnader.

2: Enormt energiforbruk

Det neste punktet er energiforbruket. Ifølge fysikkens lover kreves det minst 133 kilowattimer (KWh) per tonn i det ideelle tilfellet.

Dersom DAC-teknologi implementeres i stor skala – for eksempel ti gigatonn årlig, noe som tilsvarer nesten en fjerdedel av utslippene i 2023 – vil det kreve 12.000 terawattimer (TWh) CO₂-fri strøm. Dette utgjør mer enn 40 prosent av dagens totale globale strømproduksjon.

Ifølge forfatterne finnes det ingen restvarme som kan utnyttes i prosessen, ettersom temperaturforskjellene i utstyret er for små.

3: Krever for mye plass

Teknologien krever store anlegg fordi det må fanges store mengder luft. Det er heller ikke enkelt å finne egnede steder, til tross for at CO₂ er til stede overalt i atmosfæren. Det må være tilgang til strøm med lavt CO₂-utslipp, nærhet til lagringsstedet eller rørledninger, rimelige vind- og værforhold samt tilgang til vann.

Artikkelen anslår at et anlegg som fanger ett megatonn CO₂ per år, vil trenge et areal på opptil syv kvadratkilometer.

4: Prisen er svært høy

Til slutt kommer prisen. Det anslås at kostnaden per tonn ligger fra 100 til 250 dollar, mellom 1100 og 2800 norske kroner, men muligens også lavere.

Ifølge beregningene over krever fjerning av ett tonn CO₂ rundt 1,2 megawattimer. Dersom strømprisen er 1,10 kroner per kilowattime, vil strømforbruket alene utgjøre over 1300 kroner per tonn. Noen studier opererer med priser helt ned til 22 øre per kilowattime, men forfatterne mener dette ikke er realistisk, gitt den enorme etterspørselen etter elektrisk energi i fremtiden.

Artikkelen konkluderer med at fremtidig billig karbonfjerning gjennom DAC-teknologi kanskje aldri blir en realitet. Derfor bør klimastrategier i stedet fokusere på å redusere utslippene som skjer i dag. DAC er et tiltalende konsept, og teknologien kan utvilsomt bidra til en del av løsningen, understreker forfatterne. Men det er urealistisk å tro at DAC vil bli den store helten i historien om CO₂-reduksjon, fastslår de.

Dansk ekspert: Helt uenig

Påstandene fra MIT-forskerne blir imidlertid blankt avvist av førsteamanuensis Philip Fosbøl ved Danmarks tekniske universitet (DTU).

– Jeg er svært uenig med forfatterne. Min umiddelbare tanke om artikkelen er at dette minner om å si på 1980-tallet: «Vindmøller og solceller, det kommer aldri til å fungere. Det er ikke særlig sannsynlig at det blir storskala noen gang.»

Fosbøl mener de amerikanske forskerne tar utgangspunkt i en altfor høy strømpris.

– Og med solceller kan man kanskje produsere strøm til 10 eller 5 øre per kilowattime. Det er ikke mulig å kjøpe strøm til den prisen i dag, men det kan hende at om 10–15 år, når det etableres store energiparker, at man vil kunne begynne å kjøpe til den prisen, sier Fosbøl.

Denne påstanden avfeies imidlertid fullstendig av studiens hovedforfatter, forskningsingeniør Howard Herzog, som mener det er ren spekulasjon.

Han legger til at det er helt irrelevant at sol- og vindkraft har gått fra nesten ingenting til dagens store suksess.

– Ifølge denne logikken vil enhver ny teknologi bli en suksess, bemerker Herzog tørt.

Fosbøl er også uenig i påstanden om at det er vanskelig å skalere opp teknologien.

– Det er det samme som å si at det er umulig å rulle ut solceller i stor skala. Det er riktig at samfunnet må akseptere det som en del av løsningen, men det er ikke urealistisk. Forfatternes perspektiv er ikke spesielt bredt, sier Fosbøl.

Herzog svarer at dette er stråmannsargumentasjon:

– Vi sier ikke at det er umulig. Vi sier at det er usikkert.

Ren strøm blir en hyllevare

MIT-teamet argumenterer for at ren energi bør brukes der den gjør mest nytte. Fosbøl omtaler prinsippet om å rasjonere den fornybare strømmen som en «klassisk amerikansk holdning».

– For 10–15 år siden ble all strøm produsert med termisk energi. Det vil si at det nærmest var «forbudt» å bruke strøm til andre formål enn der det var absolutt nødvendig, sier han.

Men denne tankegangen har endret seg, ettersom strøm nå kan produseres på andre måter. Fremtiden er solceller, vindturbiner og andre fornybare energikilder. Dermed blir strøm i større grad en generell energikilde. Den har ikke lenger begrensningen med å være avhengig av termiske forbrenningsprosesser.

Opprinnelig ble strøm produsert med termisk energi, med en effektivitet på rundt 30 prosent. Det betydde at man måtte tilføre tre ganger så mye energi i prosessen for å produsere samme mengde strøm. Dette gjelder ikke for vind- og solenergi.

– Når jeg sier at det er en amerikansk holdning, er det fordi den amerikanske energiinfrastrukturen fortsatt ser ut som den gjør. Den er i stor grad basert på termisk energi, sier Fosbøl.

Herzog mener derimot at Fosbøls kommentarer ikke forholder seg til problemstillingen og at de avsporer diskusjonen med irrelevante poenger om forskernes nasjonalitet:

– Ja, jeg er amerikaner, men USA er et stort, mangfoldig land med mange ulike synspunkter. Vind- og solkraft har eksistert i over 50 år. Det amerikanske strømnettet består av mye mer enn termisk energi – vi har vind, sol, vannkraft, kjernekraft, geotermisk energi og biomasse. Det er imidlertid et betydelig gap mellom etterspørselen etter karbonfri elektrisitet og tilbudet. Derfor øker karbonutslippene fortsatt globalt. Spørsmålet vi reiser er dette: For å redusere karbonutslipp, hva er den beste bruken av energikilder med lavt karboninnhold? Og vi tviler virkelig på at DAC er den beste løsningen.

Til tross for uenighetene er det et lite punkt forskerne er enige om: DAC alene er ikke svaret på alle klimautfordringer, men kan være en del av en bredere portefølje av tiltak for å redusere utslippene.

Artikkelen ble først publisert på Ingeniøren for deres abonnenter. Den er tilgjengelig på norsk for abonnenter av Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.