Met steengruis de opwarming te lijf

Om de klimaatopwarming tot twee graden Celsius te beperken, volstaat het niet meer om de broeikasgasuitstoot te stoppen tegen 2050. We zullen ook koolstof uit de atmosfeer moeten halen. Door op landbouwbodems fijngemalen steengruis uit te strooien, zouden we jaarlijks een half à twee miljard ton CO₂ uit lucht kunnen halen, becijfert een internationaal team wetenschappers in Nature.

Het gaat meer bepaald om gesteente zoals basalt, dat silicaten bevat. Die mineralen reageren bij verwering onder vochtige omstandigheden met CO₂ uit de lucht. Daarbij komt de koolstof terecht in bicarbonaat-ionen (HCO₃^-), die via wegvloeiend regenwater uiteindelijk in de oceaan belanden. Daar eindigt een deel van de koolstof als calciumcarbonaat (CaCO₃) in schelpen, kreeftachtigen en koralen, en wanneer die sterven uiteindelijk op de zeebodem.

‘In de natuur verloopt dat proces heel langzaam’, zegt bioloog Ivan Janssens (UAntwerpen), die aan de studie meewerkte. ‘Maar we kunnen de verwering versnellen door steenpuin fijn te malen, waardoor meer silicaten in contact komen met CO₂.’ De onderzoekers zien in die aanpak een manier om op grote schaal koolstof uit de atmosfeer te halen en zo de klimaatopwarming af te remmen.

Volgens hun berekeningen is het potentieel van de techniek het grootst in China, de Verenigde Staten en India, landen met erg veel landbouwgrond en toevallig ook de grootste uitstoters van broeikasgas. In Europa zijn de mogelijkheden door het kleinere landbouwareaal beperkter. Toch zouden de vijf landen met het grootste potentieel - waaronder Duitsland, Spanje en Polen – ongeveer een derde van de jaarlijkse Europese CO₂- uit de lucht kunnen halen.

De wetenschappers wijzen erop dat het potentieel van versnelde verwering vergelijkbaar is met dat van bekendere technieken, zoals (her)bebossing, meer organisch materiaal in landbouwbodems brengen en de teelt van energiegewassen gecombineerd met koolstofafvang en -opslag. ‘Het grote voordeel is hier dat er geen competitie om land ontstaat’, zegt Janssens. ‘Je hoeft niet te kiezen tussen land gebruiken voor voedsel, energiegewassen of bos. Want op de ‘bemeste’ bodems kan je nog steeds voedsel telen. Doordat je ook andere micronutriënten zoals zink en selenium aanbrengt, en doordat de mineralen ook helpen om droogtestress en verzuring tegen te gaan, verwachten we zelfs een positief effect op de voedselproductie.’

Helemaal nieuw is de technologie niet. Steenmeel wordt nu al onder meer in de bio-landbouw als bodemverbeteraar toegepast. ‘Het verschil zit hem in de schaalgrootte’, zegt Janssens. ‘Wij gaan uit van een jaarlijkse toediening van 40 ton per hectare.’ Waar moet dat steengruis allemaal vandaan komen? ‘Het is niet de bedoeling om speciaal voor dit doel massaal silicaathoudend gesteente te gaan ontginnen’, zegt Janssens. ‘Maar wereldwijd zijn grote hoeveelheden puin beschikbaar als bijproduct van mijnbouw. Ook sommige resten van de metaalindustrie en zelfs vermalen baksteen en beton zijn prima bruikbaar.’ 

Hoeveel moet dat kosten? De onderzoekers schatten dat het, afhankelijk van arbeids- en energiekosten per land, tussen de 75 en 250 dollar zou kosten om met versnelde verwering een ton CO₂ uit de lucht te halen, en dat die kost zou dalen naarmate de techniek meer wordt toegepast. Volgens de verwachtingen van de Wereldbank zal de prijs om een ton CO₂ uit te stoten tegen 2050 100 à 150 dollar bedragen. In dat geval zou de techniek op veel plaatsen rendabel worden, het snelst in groeilanden zoals India, China, Indonesië en Brazilië.

De wetenschappers hebben het potentieel van versnelde verwering bepaald op basis van proeven in het lab en modellen. De proeven in het lab kijken onder meer hoe snel gesteente verweert in bodems in potten en hoeveel koolstof daarbij wordt opgeslagen. De modellen houden onder meer rekening met de hoeveelheid landbouwgrond en de nabijheid van geschikte gesteente – het heeft weinig zin steenpuin duizenden kilometers te verslepen. ‘De onzekerheid is gigantisch’, erkent Janssens. ‘We hebben dringend nood aan veldproeven om meer inzicht te krijgen in hoe snel deze processen in de praktijk verlopen en hoe we ze kunnen versnellen.’

‘Zelfs als we de CO₂-emissies tot nul brengen tegen 2050, kunnen we de opwarming niet meer onder de twee graden Celsius houden’, zegt Janssens. ‘Daarvoor zouden we het teveel aan CO₂ uit de lucht moeten halen. Volgens het IPCC jaarlijks tot 10 miljard ton in de tweede helft van deze eeuw. Daar zullen we alle mogelijke technieken voor nodig hebben. Hoe vroeger we daarmee starten, hoe kleiner de kans dat de opwarming gevaarlijke kantelpunten overschrijdt.’