Groene kolen. Hiteq. CO 2. -afvang en -opslag: een schone zaak? Erik Teerhuis. Domein Technologie

centrum van innovatie

Hiteq

Groene kolen

Hiteq, centrum van innovatie, wil komen tot duurzame

CO2-afvang en -opslag: een schone zaak?

vernieuwing. Het centrum richt zich daarbij op technische beroepen en opleidingen. Hiteq wil ondernemingen en

Erik Teerhuis

onderwijsinstellingen met concepten, modellen en visies ondersteunen bij het richting geven aan hun strategische beleid en toepassen van innovatie. Daarvoor ontwikkelt het centrum toekomstscenario’s; visies op een toekomst die mogelijk gaat ontstaan.

Domein Technologie

Opdrachtgever

Juli 2007

Hiteq, centrum van innovatie

Uitgave: december 2007

www.hiteq.org

Programmaleider Technologie Ir. Daan Maatman

Groene kolen

CO2-afvang en -opslag: een schone zaak? Erik Teerhuis Opdrachtgever Hiteq, centrum van innovatie Programmaleider Technologie Ir. Daan Maatman

Domein: Technologie Juli 2007 Uitgave: december 2007

www.hiteq.org

Hiteq Hiteq, centrum van innovatie, wil komen tot duurzame vernieuwing. Het centrum richt zich daarbij op technische beroepen en opleidingen. Hiteq wil ondernemingen en onderwijsinstellingen met concepten, modellen en visies ondersteunen bij het richting geven aan hun strategische beleid en toepassen van innovatie. Daarvoor ontwikkelt het centrum toekomstscenario’s; visies op een toekomst die mogelijk gaat ontstaan. Hiteq doet dat door kennis te ontsluiten, te combineren en te verrijken en werkt daarbij samen met specialisten uit de wetenschap, het onderwijs en ondernemingen. Ontwikkelingen in vernieuwingsgebieden zijn vaak niet in afgebakende domeinen te vangen. Er is samenhang en wederzijdse beïnvloeding. Om enige richting te

-

bepalen, hanteert Hiteq vier domeinen: Maatschappij Onderneming en arbeid Onderwijs Technologie Hiteq zoekt nadrukkelijk de verbanden tussen de domeinen, omdat de ontwikkelingen als geheel van invloed zijn op leren en werken in technische beroepen. Deze Hiteq-publicatie valt binnen het domein Technologie.

www.hiteq.org Hiteq is een initiatief van Kenteq Deze publicatie is een bewerking van een onderzoeksverslag in het kader van de masteropleiding Management, Policy-analysis & Entrepreneurship van de Vrije Universiteit van Amsterdam. Opdrachtgever:

Hiteq, centrum van innovatie

Programmaleider: ir. Daan Maatman

Inhoudsopgave

Samenvatting

1

Inleiding

7 13

2

Theoretische achtergrond

17

2.1

Technologische innovatie

17

2.2

Het innovatiesysteem

19

2.3

Systeemfuncties

21

2.4 Methode

24

Sectie 1

25

3

Technologieën

27

3.1

Afvang

27

3.1.2 Afvang ná de verbranding (post-combustion)

30

3.1.3 Verbranding met zuurstof (oxyfuel)

31

3.1.4 Risico’s van afvang

32

3.2

Transport

33

3.3

Opslag

34

4

Niet-technologische factoren

39

4.1

Het sociale veld

39

4.2

Beleid en wetgeving

44

4.3

Activiteiten

47

Sectie 2

51

5

Kansen

53

5.1

Emissiereductie

53

5.2

Kennispositie

54

5.3

Geografische positie

56

5.4

Opslagcapaciteit

56

Samenvatting

6

Bedreigingen

59

6.1

Publieke acceptatie

59

6.2

Veiligheid

59

Groene kolen

6.3

Afhankelijkheid

61

CO2-afvang en -opslag: een schone zaak?

6.4

Hernieuwbare energie

61

Erik Teerhuis

7

Het innovatieproces

63

De Nederlandse energievoorziening is voor een belangrijk deel afhankelijk van

7.1

Onderzoek en ontwikkeling

63

fossiele brandstoffen, namelijk gas, olie en kolen. Bij de verbranding van fossiele

7.2

Demonstraties

65

brandstoffen komt het broeikasgas koolstofdioxide (CO2) vrij. Dit broeikasgas

7.3

Commercialisatie

66

wordt gezien als de belangrijkste oorzaak van klimaatveranderingen.

7.4

Marktaanpassing

67

Daarnaast spelen er een aantal problemen die samenhangen met het energie

7.5

Diffusie

68

verbruik. Het mondiale energieverbruik neemt toe, en zolang er gebruik wordt gemaakt van fossiele brandstoffen om energie op te wekken, zou dit gevolgen kunnen hebben voor het klimaat. Ook nemen de energievoorraden af. Verder

8

Systeemfuncties

71

9

Beleidsinstrumenten

77

zorgt voor afhankelijkheid van deze landen, waardoor er onzekerheid over de

9.1

Technology-push-instrumenten

78

energievoorziening ontstaat.

9.2

Market-pull-instrumenten

78

10

Conclusies en aanbevelingen

81

Kyoto-protocol opgesteld. Landen hebben zich in dit protocol verbonden

10.1 De huidige situatie

81

aan doelstellingen om de uitstoot van broeikasgassen te beperken. Ook

10.2 De toekomst

82

Nederland heeft zich verbonden aan deze doelstelling en moet zijn uitstoot van

10.3 Aanbevelingen

84

broeikasgassen verminderen.

Bijlagen

87

1

Achtergrond van acties op klimaat- en energiegebied

88

(schoon fossiel) is er de afgelopen jaren een groeiende interesse.

2

Kennisnetwerken

90

Schoon fossiel wordt gekenmerkt door de bestrijding van de gevolgen van het

3

Projecten

91

4

Efficiëntie van bestaande energiecentrales

93

Bronnen

95

Afkortingen

99

Colofon

zijn veel fossiele brandstoffen aanwezig in politiek instabiele landen. Dit

Om mondiaal de gevolgen van klimaatverandering te beperken is het

Nederland kan deze reductie bereiken door minder energie te verbruiken, door over te stappen op hernieuwbare energie en door op een zo schoon mogelijke manier gebruik te maken van de fossiele brandstoffen. Voor deze laatste optie

verbruik van fossiele brandstoffen. Dit kan gebeuren door CO2 uit de rookgassen te verwijderen (af te vangen) en deze te transporteren naar een opslagplaats. Deze opslagplaats kan een leeg gas- of olieveld zijn of bestaan uit onmijnbare kolenlagen of zoutwaterhoudende waterlagen. Andere opties zijn technisch mogelijk maar economisch nog niet haalbaar. Om de mogelijkheden en onmogelijkheden van schoon fossiel voor Nederland te bepalen, zijn, met deze achtergrond, de volgende onderzoeksvragen geformuleerd:

100 Groene kolen - CO2- afvang en - opslag: een schone zaak?

1.

Wat zijn voor Nederland de kansen en bedreigingen op het gebied van schoon

De huidige situatie

fossiel als een toekomstige energievoorziening? 2.

Wat is de mogelijke impact van schoon fossiel op sociaal en technologisch

Uit de analyse van de maatschappelijke achtergrond komt naar voren dat er een

gebied?

verschuiving van waarden is opgetreden, waardoor schoon fossiel als klimaat maatregel belangrijk is geworden. De waarde van schoon fossiel voor het milieu is

In deze publicatie is een onderverdeling gemaakt in twee secties. In de eerste

toegenomen en de waarde voor economische ontwikkeling is daarmee veranderd

sectie worden de activiteiten in de huidige situatie onderzocht, in de tweede

in de waarde voor duurzame economische ontwikkeling.

sectie komt de weg naar de toekomst aan de orde. Hierbij is gebruik gemaakt van

Deze verandering heeft ertoe geleid dat er momenteel een klein aantal commer

de theorie over het innovatiesysteem.

ciële, grootschalige projecten plaatsvindt. Daarnaast lijkt er een trend te zijn waar

Innovaties kunnen worden beschouwd als de uitkomst van een innovatiesysteem.

bij er een toenemend aantal activiteiten ondernomen wordt.

Het proces dat hiermee samenhangt, kan worden onderverdeeld in zes fasen:

Op onderzoeksgebied is er in Nederland het programma CATO waarin diverse

fundamentele R&D, toegepaste R&D, demonstraties, commercialisatie, markt

bedrijven, onderzoeksinstellingen, universiteiten en milieuorganisaties deel

aanpassing en diffusie. Per fase wordt beschreven wat er nodig kan zijn om

nemen. Daarnaast zijn enkele Nederlandse organisaties actief in internationale

te komen tot commerciële volwassenheid van schoon fossiel. Daarnaast zijn

kennisnetwerken.

de activiteiten op het gebeid van schoon fossiel, die zich in de huidige situatie

Op beleidsgebied zijn er nationale en Europese intenties om schoon fossiel meer

afspelen, aan de hand van de systeemfuncties geanalyseerd.

te ondersteunen, met name in de precompetitieve fase. Ook op juridisch gebied

De aanwezigheid van de verschillende systeemfuncties is een maat voor de

zijn er mondiaal activiteiten om opslag van CO2 mogelijk te maken.

ontwikkeling in het innovatieproces rond schoon fossiel. Naarmate er meerdere activiteiten plaatsvinden, is de kans op het succesvol doorlopen van dit proces

De technieken die nodig zijn bij schoon fossiel worden al toegepast in de olie-

groter.

industrie en de chemische industrie. De afvangtechnieken zijn daarmee beschik

De huidige situatie is beschreven aan de hand van informatie uit een literatuur

baar, maar de toepassing bij energiecentrales is vanuit kostenoverwegingen

onderzoek. Verder is informatie gebruikt die ingewonnen is tijdens congressen.

commercieel nog niet interessant. Onderzoek naar afvangtechnieken is nood

Hierbij komen zowel technische als niet-technische aspecten van schoon fossiel

zakelijk om kostenreducties te bereiken. Ook de benodigde transporttechnieken

aan bod. Daarnaast worden diverse activiteiten op het gebied van schoon fossiel

zijn beschikbaar, en ervaring met transport door pijpleidingen is aanwezig. Opslag

genoemd, evenals een aantal intenties tot activiteiten. Verder zijn de actoren

mogelijkheden van CO2 zijn er in Nederland vooral in aardgasvelden, maar er zijn

geïnventariseerd die betrokken zijn bij het thema schoon fossiel en zijn hun rollen

ook mogelijkheden voor opslag in aquifers, aardolievelden en kolenlagen. Om

en belangen onderzocht.

risico’s te beperken is nog een beter inzicht nodig in het gedrag van CO2 als het is opgeslagen.

Vanuit het perspectief van de huidige situatie kan worden beschreven welke kansen en bedreigingen er voor de toekomst zijn. Daarbij is de impact van die kansen en bedreigingen onderzocht. Tevens zijn de beleidsinstrumenten

De toekomst

onderzocht die de overheid kan inzetten. In dit kader is een aantal experts met

verschillende achtergronden geïnterviewd, waarbij de semi-gestructureerde

Er kan een aantal algemene opmerkingen worden gemaakt die een keuze voor

interviewmethode is gebruikt. Tijdens de diepte-interviews werden de experts

schoon fossiel legitimeren. Het toepassen van schoon fossiel zal gepaard gaan

op hun vakgebied bevraagd over mogelijke en noodzakelijke ontwikkelingen om

met het gebruik van kolen, waarvan de reserves wereldwijd groter en even

schoon fossiel marktrijper te maken. Verder kwamen de kansen, bedreigingen en

wichtiger verdeeld zijn dan die van olie en gas. Dit betekent dat er meer zekerheid

impacts van schoon fossiel aan bod.

voor de energievoorziening gecreëerd kan worden. Daarnaast past schoon

(Zie voor een meer gedetailleerde beschrijving van de gebruikte methode:

fossiel in de huidige energievoorziening: er zijn bijvoorbeeld weinig institutionele

Teerhuis, juli 2007).

barrières die implementatie van de techniek hinderen.

Groene kolen - CO2- afvang en - opslag: een schone zaak?


Voor Nederland is er een aantal kansen op het gebied van schoon fossiel.

zou marktwerking ervoor moeten zorgen dat verdere implementatie gerealiseerd

Nederland heeft gunstige bodemeigenschappen en een relatief groot opslag

wordt.

potentieel, voldoende om gedurende decennia de eigen uitstoot van CO2 op te

Het is noodzakelijk dat de beperking van emissies door afvang, transport en

slaan. Verder heeft Nederland een gunstige geografische positie ten opzichte

opslag van CO2 als instrument in het emissiehandelssysteem wordt opgenomen.

van gebieden in Europa waar veel uitstoot van CO2 plaatsvindt. Als het afvangen

Dit marktgestuurde instrument zou op de lange termijn kosteneffectief gebruik

van CO2 internationaal zal worden toegepast, kan Nederland binnen Europa een

van schoon fossiel mogelijk kunnen maken.

belangrijke rol gaan vervullen op het gebied van CO2-transport en -opslag. Daarnaast heeft Nederland een goede internationale kennispositie op deel

Als schoon fossiel wordt toegepast, kan Nederland op de korte termijn de

gebieden van schoon fossiel. Zo neemt Nederland in de vergassings-, scheidings-

eigen emissies opslaan. Bronnen waar de CO2 geconcentreerd vrijkomt, komen

en verbrandingstechnologie een vooraanstaande plaats in. Het behouden van

daarbij het eerst voor afvang in aanmerking. Daarna volgt toepassing bij nieuwe

deze positie kan, bij wereldwijde toepassing van schoon fossiel, kennisexport en

energiecentrales en later bij bestaande centrales en industrieën.

daarmee een economische impact opleveren. Er kan bedrijvigheid ontstaan op

Op de middellange termijn kan Nederland, bij daarop gericht overheidsbeleid,

een aantal deelgebieden en er kan een impact op de werkgelegenheid ontstaan;

faciliterend optreden als doorvoerland voor CO2. De CO2 afkomstig van CO2-

binnen de technische beroepen vertaalt zich dit naar de bouwen installatiesector.

puntbronnen uit buurlanden kan getransporteerd worden naar opslagplaatsen op het Nederlandse grondgebied of op het Continentaal Plat.

Naast de kansen zijn er voor Nederland ook bedreigingen. De publieke acceptatie

Op de lange termijn – in de loop van de tweede helft van deze eeuw – als het

speelt een rol bij grootschalige toepassing van de techniek. Om deze te

Groningenveld beschikbaar komt, kan Nederland fungeren als grootschalig opslag

bevorderen dienen de onzekerheden voor de samenleving op het gebied van

gebied voor CO2.

veiligheid te worden weggenomen. Richtlijnen voor monitoring en controle bij de opslag van CO2 kunnen de risico’s verminderen. Op de lange termijn kan de afhankelijkheid van opslaglocaties een rol gaan spelen.

Aanbevelingen

Deze bedreiging geldt niet voor Nederland, omdat er in Nederland veel potentiële Om de ontwikkeling in het innovatieproces positief te beïnvloeden, zijn de

opslagcapaciteit is. Wel zorgt de toepassing van schoon fossiel voor een toe nemende afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. De extra energie die nodig is om CO2 af te vangen, vertaalt zich namelijk in extra verbruik van brandstoffen. Nog een bedreiging is het mogelijke uitstel van toepassing van hernieuwbare energie. Doordat op een relatief schone manier gebruik kan worden gemaakt van fossiele brandstoffen, zouden investeringen in de aan schoon fossiel gerelateerde technieken ten koste kunnen gaan van technieken die gericht zijn op het gebruik

-

van hernieuwbare energie. Gezien de door de Nederlandse overheid geformuleerde doelstelling voor de reductie van broeikasgassen lijkt de gedeeltelijke inzet van schoon fossiel voor

volgende aanbevelingen geformuleerd: Investeren in kennisontwikkeling om op de korte termijn kostenreducties te bereiken en om het behoud van de internationale kennispositie veilig te stellen. De aanleg van een transportinfrastructuur om marktpartijen te stimuleren om CO2 af te vangen. Beslissingen nemen over prikkelmechanismen om marktpartijen duidelijkheid te bieden over de ingeslagen weg; partijen ondersteunen die snel gebruik willen

-

maken van de techniek. Draagvlak creëren onder zoveel mogelijk actoren om de legitimiteit van de methode te vergroten.

binnenlandse emissiereductie, mits kosteneffectief, legitiem. Om toepassing van de technologie mogelijk te maken, is minimalisatie van onzekerheden op het gebied van technologie, wetgeving en markt noodzakelijk. De overheid kan de techniek ondersteunen met een mix van subsidies en markt gestuurde instrumenten. Naarmate de techniek commercieel volwassener wordt, 10



11

1 Inleiding De huidige mondiale energiebehoefte is enorm en voorspellingen geven aan dat deze behoefte nog zal toenemen. De behoefte is de laatste 25 jaar verdubbeld, en het lijkt erop dat deze trend zich zal voortzetten door de sterk groeiende economieën van onder andere China en India (IEA, 2006). Het aandeel van de fossiele brandstoffen bij het opwekken van energie is groot, en volgens de voorspellingen zal dit nog enkele decennia zo blijven (IEA, 2006). De bij de verbranding van fossiele brandstoffen optredende uitstoot van het broeikasgas koolstofdioxide (CO2) is daardoor eveneens groot. Sinds het begin van de Industriële Revolutie is de concentratie CO2 in de atmosfeer met ongeveer 30% toegenomen ten opzichte van duizend jaar daarvoor (IPCC, 2007). Deze explosieve toename van de concentratie CO2 wordt gezien als de belangrijkste oorzaak van klimaatverandering. De problemen die op energie- en klimaatgebied spelen, hebben geleid tot een verandering van waarden. Sinds de Industriële Revolutie is economische ontwikkeling belangrijk geweest, waarbij er weinig waarde werd gehecht aan het milieu. Door onder andere de klimaatproblemen is de waarde die aan het milieu wordt gehecht, toegenomen (deze verschuiving van waarden komt in bijlage 1 uitgebreider aan de orde). Om mondiaal de impact van de klimaatveranderingen te beperken is in 1997, als aanvulling op het Klimaatverdrag, het Kyoto-protocol opgesteld, dat pas in februari 2005 in werking trad. Doelstelling van het Kyoto-protocol is om in de periode 2008-2012 een mondiale reductie van 5,2% uitstoot van broeikasgassen te bewerkstelligen ten opzichte van 1990. De EU kijkt nog verder en heeft ambitieuze doelstellingen. Zij heeft bepaald dat de uitstoot van broeikasgassen in de industrielanden in 2020 met ongeveer 30% beperkt moet worden ten opzichte van 1990 om een temperatuurstijging groter dan 2˚C te voorkomen. Om deze reductiedoelstellingen te kunnen bereiken zijn maatregelen nodig. Naast energiebesparing en de toepassing van duurzame energie is schoon fossiel één van de maatregelen waarmee de reductiedoelstelling behaald zou kunnen worden. Schoon fossiel is het opwekken van energie met fossiele brandstoffen, waarbij CO2 uit de rookgassen wordt verwijderd (afgevangen) en opgeslagen. 12



13

Het afvangen van CO2 vindt bij voorkeur plaats bij bronnen die rookgassen

Schoon fossiel kan worden toegepast bij het afvangen en opslaan van CO2 van

uitstoten met een hoge concentratie CO2, met name bij elektriciteitscentrales

kolencentrales. De kolen worden dan op een ‘groene’ manier gebruikt. Daarbij

en diverse industrieën. De afgevangen CO2 kan worden opgeslagen in lege

komt dat de kolenreserves wereldwijd veel groter zijn dan de aardolie- en aardgas

gas- en olievelden, in zoutwaterhoudende grondlagen (aquifers) en in onwinbare

reserves, en dat ze zich bevinden in politiek stabielere landen. Dit geeft meer

kolenlagen. Voor Nederland is met name de opslag in lege aardgasvelden

zekerheid voor de energievoorziening.

interessant.

Om op korte termijn reducties te bereiken, moeten op beleidsniveau keuzes

Nederland is, met alle andere geïndustrialiseerde landen, voor zijn energie

worden gemaakt omtrent de weg die moet worden ingeslagen. Hierbij spelen

systeem afhankelijk geworden van fossiele brandstoffen. Hierdoor zijn

verwachtingen over de te gebruiken methode een rol, maar ook de obstakels zijn

economische, technologische en institutionele barrières ontstaan die niet snel

belangrijk.

vanuit het systeem zelf zullen veranderen en die omschakeling naar koolstofarme methoden en technieken afremmen. Deze situatie wordt aangeduid als de

Het traject naar het gebruik van schoon fossiel als energievoorziening in de

koolstof-lock-in (Unruh, 2002).

toekomst is complex omdat er veel spelers uit verschillende disciplines bij betrokken zijn. Het traject kent bovendien een aantal obstakels, maar het biedt

Het afvangen en opslaan van CO2 maakt het mogelijk om bij het (onvermijdelijke)

ook kansen voor Nederland. Daarom is het belangrijk dat de mogelijkheden en

gebruik van fossiele brandstoffen een substantiële emissiereductie te bereiken.

onmogelijkheden van schoon fossiel in kaart worden gebracht: op technisch,

Toegepast op centrales waar op grote schaal biomassa als brandstof wordt

economisch, sociaal en juridisch gebied. Naast de nationale kansen zijn de

gebruikt, levert dit zelfs negatieve emissies op. Gedurende het gebruik van

randvoorwaarden belangrijk waaronder schoon fossiel toepasbaar kan worden

deze methode kunnen energie-efficiëntere en schonere methodes worden

gemaakt.

ontwikkeld. Dit zouden toepassingen met hernieuwbare energie kunnen zijn of nucleaire (fusie)toepassingen, die op de lange termijn leiden tot een duurzaam

Binnen het kader van deze achtergrond zijn daarom de volgende onderzoeks

energiesysteem.

vragen gedefinieerd:

Ook voor mogelijk toekomstig gebruik van waterstof kan schoon fossiel uit komst bieden en als brugfunctie dienen. Waterstof kan worden geproduceerd uit fossiele brandstoffen, waarbij CO2 tegen relatief lage kosten kan worden afgevangen en opgeslagen. Dit zou gedaan kunnen worden totdat waterstof met

-

Wat zijn voor Nederland de kansen en bedreigingen op het gebied van schoon fossiel als een toekomstige energievoorziening? Wat is de mogelijke impact van schoon fossiel op sociaal en technologisch

hernieuwbare energie of op een andere duurzame manier kan worden verkregen.

gebied?

In het transitieproces naar het gebruik van duurzame energie staat energie-

Bij deze onderzoeksvragen zijn de volgende studievragen opgesteld:

innovatie centraal. Duurzame energie is nog duur. Daarom is het wenselijk om tijdens dit transitieproces alternatieven aan te spreken. Bij het nemen van stappen in de transitie spelen de voorzieningszekerheid van energie en het klimaatbeleid een grote rol. Schoon fossiel kan worden gebruikt om de voorzieningszekerheid te waarborgen en om aan het klimaatbeleid tegemoet te komen. Daarmee is het gebruik van schoon fossiel een maatregel waarmee de transitie deels kan worden bereikt. De voorzieningszekerheid is belangrijk omdat de afhankelijkheid van politiek instabiele landen die aardolie en

-

Welke actoren zijn betrokken bij het thema schoon fossiel en wat is hun rol en belang bij schoon fossiel? Welke technologische en niet-technologische factoren zijn van invloed op toe passing van schoon fossiel? Wat is de impact van schoon fossiel op technische beroepen? Welke prikkelmechanismen kunnen worden gebruikt om de introductie van schoon fossiel te stimuleren?

aardgas produceren momenteel groot is. Europa is momenteel voor ongeveer de helft van zijn elektriciteitsproductie afhankelijk van fossiele brandstoffen. 14



15

Bij de onderzoeksvragen is voor dit onderzoek de volgende doelstelling

2 Theoretische achtergrond

geformuleerd: In dit hoofdstuk wordt eerst de achtergrond van technologische innovatie Inzicht krijgen in de mogelijkheden en de impact van schoon fossiel als energie

beschouwd. Er komen daarbij twee theorieën aan de orde: de market-

voorziening voor Nederland en het maken van een daarop gebaseerd overzicht

pull-theorie en de technology-push-theorie. Daarna wordt beschreven

van gefundeerde aanbevelingen.

hoe technologische ontwikkelingen onderzocht kunnen worden aan de hand van de verschillende fasen binnen een innovatieproces. Vervolgens wordt aangegeven hoe aan de hand van eigenschappen van het systeem waarbinnen innovaties plaatsvinden, de verschuivingen in een innovatieproces kunnen worden onderzocht.

2.1 Technologische innovatie Technologische innovatie is al sinds de Industriële Revolutie van belang bij modernisering. Innovatie wordt namelijk belangrijk gevonden bij het bereiken van economische vooruitgang (Dosi, 1982). Daarmee is innovatie nationaal belangrijk voor de ontwikkeling van een land. Het stimuleren van innovatie is nog altijd een moeilijk proces; richting geven aan innovatie is wellicht nog moeilijker (Hekkert et al., 2006). Innovatie wordt hier als volgt gedefinieerd (Rip en Kemp, 1998; Foxon et al., 2005): Innovatie is een dynamisch en niet-lineair proces waarbij onzekerheden, en interacties tussen technologische en institutionele factoren een rol spelen. Bij dit proces vindt er interactie plaats tussen vele actoren in een hiërarchie met gespecificeerde grenzen. In de situatie van schoon fossiel betekent dit dat men te maken heeft met de hiërarchie in de energiewereld. Het proces is dynamisch omdat technologische en institutionele veranderingen voorkomen op verschillende niveaus en op verschillende tijdstippen. Individuele technologieën kunnen snel veranderen, terwijl technologische systemen relatief langzaam veranderen. Er zijn vaak verschillende niveaus van institutionele verandering: markttransacties veranderen continu; contracten worden veelal voor enkele maanden afgesloten; formele instituties zijn stabiel voor enkele jaren; culturele waarden zijn aan verandering onderhevig op een tijdschaal van decennia (Williamson, 2000). Innovatie is niet-lineair omdat het proces aan aanpassingen onderhevig is. Kleine veranderingen van rand- of beginvoorwaarden kunnen radicale gevolgen hebben. 16



17

Ten slotte: innovatieprocessen zijn onzeker omdat toekomstige technologieën en

Deze twee benaderingen – market-pull en technology-push – zullen hier gebruikt

marktmogelijkheden moeilijk te voorspellen zijn.

worden om aan te geven op welke manier de ontwikkelingen rond schoon fossiel bevorderd kunnen worden. Zo kan een antwoord worden gegeven op de

De theorieën van technologische innovatie kunnen worden onderverdeeld in twee

studievraag over stimulering van schoon fossiel.

categorieën: een categorie waarbij marktkrachten de belangrijkste oorzaak zijn van

Enerzijds blijkt uit de eerste theorie dat dit mogelijk is met pull-krachten vanuit de

technologische innovatie (market-pull) en een categorie waarbij technologie als

markt, anderzijds blijkt uit de tweede theorie dat dit mogelijk is met push-krachten

autonome factor de oorzaak is van innovatie (technology-push) (Dosi, 1982).

vanuit het onderzoek. Als de overheid besluit tot stimulering van de technologie,

In het klimaatdebat, waar richting wordt gegeven aan beleid, komen vaak twee

kunnen de beleidsinstrumenten zo gekozen worden dat er gebruik wordt gemaakt

gepolariseerde opvattingen van technologische innovaties naar voren.

van krachten uit één van deze categorieën of van krachten uit beide categorieën.

Market-pull-theorie De belangrijkste beweegreden bij de market-pull-theorie is de vraag vanuit de

2.2 Het innovatiesysteem

markt naar nieuwe technologieën. Deze vraag resulteert in innovatief gedrag. Chronologisch verloopt dit ongeveer als volgt (Dosi, 1982):

1� Er bestaan technologieën op de markt die voldoen aan de verschillende behoeftes van de gebruikers.

2� Bij de gebruikers verandert de behoefte. 3� Het gedrag van de gebruikers verandert doordat de originele technologie niet meer gebruikt wordt.

4� Producenten worden zich bewust van de veranderende behoefte. 5� Het innovatieproces begint; succesvolle bedrijven zullen verbeterde of nieuwe

Technologische ontwikkeling en verandering kunnen worden opgevat als de uitkomst van een innovatiesysteem. Het concept innovatiesysteem kan worden gebruikt om te onderzoeken hoe actoren of instituties bijdragen aan innovaties (Foxon et al., 2005). Binnen een innovatieproces kunnen verschillende fasen worden onderscheiden; in dit verband zijn dat de fasen waarin de commerciële volwassenheid van een technologie wordt aangegeven (zie figuur 1). Overheid

technologieën op de markt brengen. Hierbij komen twee problemen naar voren die de adequaatheid van de theorie ter discussie kunnen stellen.

1� Een theorie gericht op innovatie moet zich niet alleen op incrementele innovatie richten, maar is bedoeld om grote en kleine doorbraken te interpreteren.

Market-pull

2� Met deze benadering is het moeilijk te bepalen wat er gebeurt tussen het moment waarop de behoefte wordt opgemerkt en het moment waarop de nieuwe technologie op de markt komt.

Fundamentele R&D

Toegepaste R&D

Demonstraties

Commercialisatie

Marktaapassing

Difussie

Technology-push

Technology-push-theorie De basis van de technology-push-theorie is stimulering van onderzoek naar technologieën, waarbij de nieuwe kennis uiteindelijk kan resulteren in nieuwe technologieën die de markt kunnen voorzien. Hierbij vindt de ontwikkeling plaats zonder een specifieke behoefte vanuit de markt. Als de innovaties zijn opgetreden, worden toepassingen gezocht die daarbij passen.

Investeerders Figuur 1: Overzicht van de fasen in het innovatieproces (Foxon et al., 2005).

De klassieke gedachte van lineaire innovatie – wetenschap, techniek, productie – gaat vaak niet op. Er is juist een complexe samenhang tussen de omgevingsfactoren en de richting waarin de technologie zich ontwikkelt. 18



19

-

Het gaat dan om de volgende zes fasen (Grubb, 2004):

2.3 Systeemfuncties

Fundamentele R&D – onderzoek en ontwikkeling waaruit potentiële technieken naar voren kunnen komen.

Om helder te maken hoe het innovatieproces zich ontwikkelt, kan er een inventari

Toegepaste R&D – onderzoek en ontwikkeling van een specifieke technologie.

satie worden gemaakt van activiteiten die plaatsvinden binnen dit proces. De

Demonstraties – het tonen van de technologie in kleine markttoepassingen en het

ontwikkeling van het systeem is immers het resultaat van de verschillende

testen en demonstreren van mogelijkheden en levensduur.

activiteiten. Deze zijn alleen relevant als zij het doel van het innovatiesysteem

Commercialisatie – het opnemen van de technologie door het bedrijfsleven of het

– namelijk ontwikkelen, toepassen en diffusie van technologische kennis –

creëren van bedrijvigheid om de techniek heen.

beïnvloeden. Deze activiteiten worden de functies van het innovatiesysteem of

Marktaanpassing – het groeien van de markt, in bijvoorbeeld niches.

systeemfuncties genoemd (Johnson, 2001).

Diffusie – verspreiding in de markt op grote schaal.

De inventarisatie van deze systeemfuncties zal gebruikt worden om de stand van zaken in het innovatieproces van schoon fossiel duidelijk te maken. Waar

Het proces moet hierbij niet noodzakelijkerwijs als lineair worden opgevat, want

deze functies ontbreken, zullen aanbevelingen worden geformuleerd om de

kennis kan in beide richtingen stromen. Informatie uit de commercialisatiefase

ontwikkelingen te stimuleren.

– bijvoorbeeld over beginnende markttoepassingen – kan teruggaan naar een

In de literatuur worden verschillende systeemfuncties onderscheiden, waarbij

eerdere fase, en bijvoorbeeld als input dienen voor nieuw onderzoek.

vaak een relatie wordt gelegd met instituties of met het systeem als geheel. Er

Elke fase resulteert in technologische verbeteringen en kostenreducties,

wordt een aantal systeemfuncties benoemd die belangrijk zijn bij de ontwikkeling

waardoor diffusie steeds dichterbij komt, maar de drijvende krachten én de

van een technologisch innovatiesysteem. Hierbij wordt aangenomen dat de

barrières veranderen gedurende het doorlopen van de verschillende fasen.

systeemfuncties worden beïnvloed door de (bijvoorbeeld door investeerders en

Technology-push-krachten domineren in de eerste fasen; market-pull-krachten

overheid) gecreëerde randvoorwaarden van het innovatiesysteem.

gaan domineren als de technologie zich verder ontwikkelt. Hekkert et al. (2006) noemt zeven systeemfuncties om de activiteiten binnen het Het model in figuur 1 geeft ruimte om te onderzoeken in hoeverre technology-

innovatiesysteem te identificeren en te beschrijven en om de verschuivingen in

push-mechanismen, bij aanbod van R&D, en market-pull-mechanismen, aan de

specifieke technologische innovatiesystemen te verklaren.

vraagkant, kunnen worden ingezet door terugkoppeling uit een bepaalde fase. Ook de invloed van randvoorwaarden, geschapen door overheidsbeleid en de

Functie 1: Experimenteren door ondernemers

eventuele aanwezigheid van investeringskapitaal, kunnen worden onderzocht.

Ondernemers zijn essentieel voor een goed functionerend innovatiesysteem.

Daarnaast helpt deze onderverdeling bij het beantwoorden van de vraag in welke

De ondernemer gebruikt nieuwe kennis om markten te creëren en deze te

fasen innovatie al of niet zal optreden, en wat voor effect dit zal hebben op de

bedienen. De ondernemer kan nieuw zijn en een visie hebben om een nieuwe

commercialisatie van de technologie (Foxon et al., 2005).

markt te creëren, of gevestigd zijn en als doel hebben de bedrijfsstrategie te verbreden en voordeel te halen uit de ontwikkelingen.

Aan de hand van de verschillende fasen zal hier beschreven worden wat er

Het werk van ondernemers aan technologische ontwikkelingen gaat gepaard met

gedaan kan worden om toe te werken naar diffusie van toepassingen op het

het omgaan met onzekerheden. Er kan bij technologische innovaties onderscheid

gebied van schoon fossiel. Hierbij spelen naast de kansen en bedreigingen ook

worden gemaakt tussen onzekerheden van verschillende aard. Ze kunnen

de beslissingen van de betrokken actoren een belangrijke rol. In elke fase van het

bijvoorbeeld technisch of politiek zijn, maar ze kunnen ook te maken hebben

innovatieproces zijn er immers kansen die de ontwikkeling kunnen bevorderen én

met concurrentie en andere marktfactoren. Zekerheid kan worden verkregen

bedreigingen die de ontwikkeling kunnen tegenwerken.

door te onderzoeken hoe de technologie onder verschillende omstandigheden functioneert en daarbij de reacties van verschillende actoren mee te nemen. Leereffecten dragen bij aan zekerheid.

20



21

Functie 2: Kennisontwikkeling

stempel ‘innovatie’ krijgen. Inpassing en diffusie in een markt verlopen vaak

Zoals bij functie 1 al naar voren kwam, zijn leereffecten belangrijk bij het

traag als het voordeel boven andere technologieën niet groot is. Het kan dan

verwerven van zekerheden. Kennis wordt door sommigen gezien als de meest

belangrijk zijn om voor deze technologieën een beschermde positie te creëren.

fundamentele bron in de moderne economie; daarbij is leren het belangrijkste

Een mogelijkheid is dan het formeren van een tijdelijke nichemarkt voor een

proces (Lundvall, 1992). Onderzoek en ontwikkeling zijn dan ook essentiële

specifieke toepassing. Op die manier kunnen actoren leren van de technologie

onderdelen van het innovatiesysteem. Kennisontwikkeling kan vaak op een

(functie 1 en 2) en verwachtingen ontwikkelen (functie 4). Het is ook mogelijk om

fundamentele manier plaatsvinden door learning by searching, en op een toe

met beleidsinstrumenten een competitief voordeel te creëren voor een bepaalde

gepaste manier door learning by doing.

technologie.

Functie 3: Kennisdiffusie in netwerken

Functie 6: Mobiliseren van middelen

Binnen netwerken is de uitwisseling van kennis en informatie essentieel.

Voorzieningen in de vorm van geld en personeel zijn nodig bij het uitvoeren van

Dit speelt niet alleen op onderzoeksniveau, maar ook bij kennisuitwisseling

de werkzaamheden in het innovatiesysteem. Ze zijn bijvoorbeeld noodzakelijk

tussen onderzoeksgroepen. Overheden gebruiken kennisuitwisseling om richting

bij de kennisproductie, zo ook bij de input voor functie 1. Voorbeelden van deze

te geven aan beleid. Beleidsbeslissingen waar een technologie bij betrokken

systeemfunctie zijn: onderzoeksprogramma’s van bedrijven en voorzieningen voor

is, worden bij voorkeur genomen met de nieuwste technologische inzichten.

het testen van een technologie in een nichemarkt.

De interactie tussen de verschillende actoren is daarom belangrijk, evenals het werkelijk gebruiken van kennis van andere actoren.

Functie 7: Creëren van legitimiteit / Creatieve destructie Om een technologie volledig tot ontwikkeling te kunnen brengen is het vaak nodig

Functie 4: Richting geven aan het zoekproces

dat deze onderdeel wordt van een genesteld regime, of dat zij een bestaande

Bij het doorlopen van technologische vernieuwing is het focussen op specifieke

technologie vervangt. Bij deze ‘creatieve destructie’ kan tegenstand van de

technologische opties vanuit kostenoogpunt essentieel. Keuzes moeten wel

gevestigde orde een obstakel zijn. Er kan ook bemiddeling nodig zijn om een

overwogen zijn, want de middelen zijn vaak beperkt. In navolging van het

technologie op de agenda te krijgen. Of lobbywerk om bijvoorbeeld voorzieningen

ontwikkelen van kennis (functie 2) is deze functie bedoeld om technologieën te

te kunnen krijgen om bestaansrecht te verwerven.

selecteren. Bij deze functie speelt de interactie tussen industrie, overheden, markt en

Er is een aantal redenen aan te voeren om gebruik te maken van systeemfuncties.

samenleving een rol. De voorkeur van de samenleving kan – gedragen door

Ten eerste is het dan mogelijk om een vergelijking te maken tussen de prestaties

een bepaalde overtuiging, als deze sterk is – richting geven aan onderzoek

van de verschillende onderdelen van het innovatiesysteem. Ten tweede is het

programma’s en daarmee aan technologische verandering. Verwachtingen

dan mogelijk om systematisch een overzicht te maken van de factoren die van

die bij de verschillende actoren ontstaan, kunnen een rol spelen bij de richting

invloed zijn op de innovatie. Ten derde geven systeemfuncties de mogelijkheid

die aan het proces wordt gegeven. Bijvoorbeeld: de belofte dat waterstof als

om beleidsdoelen te formuleren. Door de verschillende functies te evalueren kan

energiedrager schoon is en op veel verschillende manieren geproduceerd kan

onderzocht worden welke functies zouden kunnen worden verbeterd (Hekkert et

worden, creëert verwachtingen. Aan de andere kant kunnen er ook vele obstakels

al., 2006).

zijn. Echter: de potentie kan de obstakels overvleugelen en aanleiding geven tot bijvoorbeeld subsidies.

De genoemde functies staan niet onafhankelijk van elkaar. Het voldoen aan een bepaalde functie kan effect hebben op andere functies. Daarom is er sprake van

22

Functie 5: Creëren van markten

een niet-lineair model met meerdere interacties tussen verschillende functies,

Nieuwe technologieën kunnen vaak moeilijk concurreren met bestaande technolo

die invloed hebben op de resultaten van het systeem. Functies kunnen elkaar

gieën. Veel ontdekkingen zijn nog relatief inefficiënt op het moment dat ze het

sterker maken en daarmee extra kracht geven aan het eindresultaat, waardoor



23

bijvoorbeeld creatieve destructie bij een genesteld systeem kan optreden.

Sectie 1

Empirisch onderzoek moet hierin inzicht geven; de daarbij verworven kennis kan richting geven aan innovatie in landen of sectoren (Hekkert et al., 2006).

2.4 Methode In deze paragraaf wordt beschreven op welke wijze dit onderzoek is uitgevoerd

De huidige situatie

om antwoord te kunnen geven op de geformuleerde onderzoeksvragen:

-

In deze sectie (hoofdstuk 3 en 4) wordt de huidige situatie van schoon Wat zijn voor Nederland de kansen en bedreigingen op het gebied van schoon

fossiel op verschillende deelgebieden besproken. In hoofdstuk 3 worden de

fossiel als een toekomstige energievoorziening?

technologieën behandeld die met schoon fossiel te maken hebben. Hierbij

Wat is de mogelijke impact van schoon fossiel op sociaal en technologisch

komen afvang-, transport- en opslagtechnieken aan bod. Hoofdstuk 4 gaat

gebied?

over de niet-technologische factoren. Hier komen onder andere beleid en wetgeving aan de orde. Aan het eind van dit hoofdstuk passeert een aantal

Om de onderzoeksvragen te kunnen beantwoorden is eerst een beeld nodig

activiteiten op het gebied van schoon fossiel de revue.

van de huidige situatie; ook de ontwikkelingen in het verleden zijn belangrijk. Hiertoe is een literatuuronderzoek uitgevoerd. Verder is informatie gebruikt die is ingewonnen bij het bezoeken van congressen. Als de huidige situatie eenmaal beschreven is, kan vanuit dat perspectief bezien worden wat de kansen en bedreigingen voor Nederland zijn en wat de mogelijke impact van het gebruik van schoon fossiel is. Hiertoe zijn experts geïnterviewd die betrokken zijn bij het thema schoon fossiel. De verzamelde gegevens zijn vervolgens geanalyseerd aan de hand van de theorie over het innovatieproces en de systeemfuncties. De verschillende activiteiten, zoals die vanuit de huidige situatie beoordeeld kunnen worden, zijn ingedeeld bij de verschillende systeemfuncties. Daarna is nagegaan in hoeverre de verschillende systeemfuncties aanwezig zijn. Op basis van de aan- of afwezig heid van systeemfuncties zijn vervolgens aanbevelingen geformuleerd. De aanbevelingen zijn zodanig geformuleerd dat zij de activiteiten binnen bepaalde systeemfuncties zouden kunnen bevorderen. Hiermee zou het innovatieproces positief kunnen worden beïnvloed. (Zie voor een meer gedetailleerde beschrijving van de gebruikte methode: Teerhuis, juli 2007).

24



25

3 Technologieën De technieken die bij schoon fossiel gebruikt worden, kunnen worden onderscheiden in afvang-, compressie-, transport- en opslagtechnieken. Aangezien compressie- en transporttechnieken overeenkomsten hebben met huidige toepassingen, zullen deze hier korter worden besproken. Allereerst dient CO2 te worden afgevangen uit de producten van bijvoorbeeld een chemisch proces of uit de rookgassen van een energiecentrale. Hiervoor zijn drie technieken beschikbaar: CO2-afvang vóór en ná de verbranding van de fossiele brandstof en door gebruik van zuurstof. Nadat de CO2 is afgevangen en gecomprimeerd, kan deze worden opgeslagen op een daarvoor geschikte plaats. Transport speelt een rol indien het afvangen en opslaan van de CO2 niet op dezelfde plaats gebeuren. De verschillende onderdelen van het proces van afvang, transport en opslag zijn schematisch weergegeven in figuur 2.

Power Station with CO2 Capture

Unminable Coal Beds

Pipeline Pipeline

Depleted Oil or Gas Reservoirs

Deep Saline Aquifier

Figuur 2: Schematische weergave van de methode schoon fossiel, waarbij CO2 kan worden afgevangen, getransporteerd en opgeslagen (Bron: www.emissierechten.nl).

3.1 Afvang Bij de verbranding van bijvoorbeeld aardgas, aardolie, kolen of biomassa komt onder andere CO2 vrij. Dit gas kan van de andere gassen worden gescheiden, anders gezegd: worden afgevangen. Het doel van afvang is het vermijden van de uitstoot van CO2 naar de atmosfeer. Hierbij wordt een stroom geconcentreerde CO2 geproduceerd, die getransporteerd kan worden naar een opslagplaats. Het opgeslagen gas bestaat bij voorkeur uit geconcentreerde CO2, zodat de opslagcapaciteit niet onnodig gebruikt wordt voor andere gassen. Ook kost het comprimeren van een grotere hoeveelheid gas extra energie, waardoor de kosten toenemen. Verder zorgt een groter volume voor hogere transportkosten. Groene kolen - CO2- afvang en - opslag: een schone zaak?

27

Er bestaan toepassingen bij industriële processen waarbij CO2 wordt gescheiden

Pre-combustion

van een gasstroom, maar de meeste CO2 die daarbij wordt afgevangen, komt in

Stoom: H2O

de atmosfeer terecht omdat prikkels of regels ontbreken om deze op te slaan of op een andere manier nuttig te gebruiken. De afvangtechnologieën worden onder

Brandstof

Vergassing

H2 CO2

Lucht: O2,N2 Scheiding

H2

Verbranding

energie

andere gebruikt bij de purificatie van aardgas en bij de productie van waterstofgas. CO2

Grootschalige toepassingen van afvang waarbij het gas wordt opgeslagen, bestaan echter nog niet. Een belangrijk obstakel is hier het efficiëntieverlies dat bij het afvangen van CO2 optreedt.

Post-combustion

Dit efficiëntieverlies uit zich in de prijs die voor het afvangen betaald moet worden. Het afvangen van CO2 is het duurste onderdeel in het proces van af vang, transport en opslag: het neemt ongeveer 75% van de totale kosten voor zijn rekening. Door met behulp van onderzoek technieken te optimaliseren,

amines

Lucht: O2,N2

Brandstof

Verbranding

CO2

Scheiding

Oplossen

N 2 ,O 2 CO 2

kunnen de kosten voor het afvangen wellicht dalen. Verder kan er onderzoek

CO2

Scheiding

worden gedaan naar procesintegratie en naar opschaling van de techniek. Hier door wordt toepassing op grotere schaal mogelijk. In bijlage 4 worden enkele energie

centrales genoemd waarbij afvang van CO2 kan worden toegepast; hierbij wordt aangegeven wat de efficiëntie is in de huidige situatie en na mogelijke ontwikkelingen.

Oxyfuel Brandstof

Het afvangen van CO2 kan het beste gebeuren op plaatsen waar grote hoeveel heden CO2 worden uitgestoten, omdat de installatie waarmee CO2 wordt afgevangen kostbaar is. In de eerste plaats kan dit gedaan worden bij industriële

Lucht: O2,N2

Scheiding

N2 H2 O

O2

Verbranding

H2O CO2

Het kan ook worden toegepast bij energiecentrales, die vaak grote hoeveelheden Afhankelijk van het industriële proces of de elektriciteitscentrale zijn er voor

CO2

Scheiding

energie

puntbronnen die grote hoeveelheden CO2 in een hoge concentratie uitstoten. CO2 in een lagere concentratie uitstoten.

H2O

Figuur 3: Schematisch overzicht van de drie belangrijkste methoden om CO2 af te vangen.

O2 N2 H2 H2O CO2

Zuurstof Stikstof Waterstof Water Koolstofdioxide

het afvangen van CO2 grofweg drie methoden beschikbaar: afvang vóór en ná de verbranding van de fossiele brandstof (resp. pre-combustion en post-

waterstof en koolstofmonoxide (CO). Vervolgens wordt in de tweede stap met

combustion) en door gebruik van pure zuurstof bij de verbranding, waardoor de

stoom een mengsel van CO2 en waterstof geproduceerd. De waterstof wordt

verbrandingsproducten voornamelijk uit CO2 bestaan (oxyfuel, zie figuur 3).

van de CO2 gescheiden met behulp van membranen of oplosmiddelen, en kan worden gebruikt om energie op te wekken. De geconcentreerde stroom CO2 uit

3.1.1 Afvang vóór de verbranding (pre-combustion)

28

de tweede stap kan worden getransporteerd en opgeslagen. De waterstof kan

Bij afvang vóór de verbranding wordt de CO2 afgevangen voordat het verbrandings

ook voor andere doeleinden worden gebruikt dan alleen elektriciteitsopwekking.

proces plaatsvindt. De CO2 is hierbij niet ontstaan als product van de verbranding

Het kan bijvoorbeeld een functie vervullen als transportbrandstof.

van de brandstof, maar door zogenaamde ‘gasificatie’ van de brandstof. Het

De pre-combustion-methode is kapitaalintensief en het chemische proces is

gasificatieproces zorgt ervoor dat de brandstof in twee stappen wordt omgezet in

complex, waardoor hoge investeringen nodig zijn voor de bouw van een centrale.

een mengsel van waterstof (H2) en koolstofdioxide (CO2). In de eerste stap wordt

Aan de andere kant is deze methode relatief energie-efficiënt ten opzichte van de

de brandstof met stoom en lucht omgezet in een mengsel van voornamelijk

andere afvangmethoden, waardoor het gebruik ervan goedkoper is.



29

Ontwikkelingen

te scheiden. De concentratie van CO2 in de rookgassen is laag, wat scheiding

De literatuurstudie en de informatie van experts geven een aantal aspecten aan

moeilijk en duur maakt.

waarop efficiëntieverbeteringen behaald kunnen worden.

Een andere mogelijkheid is binding van CO2 door middel van adsorptie. Hierbij

Om de kosten voor het gehele proces omlaag te brengen, wordt er gewerkt

hechten CO2-moleculen zich aan een vaste stof, en kan door middel van regene

aan de ontwikkeling van nieuwe oplosmiddelen en membranen die de gassen

ratie een stroom pure CO2 geproduceerd worden. Ook bij dit proces is de

efficiënter kunnen absorberen en scheiden. Factoren als betrouwbaarheid, levens

benodige hoeveelheid energie nog erg groot.

duur en (extreme) omstandigheden bij gebruik spelen hierbij een rol.

Een laatste mogelijkheid is het verwijderen van CO2 door middel van koude:

Ook wordt er onderzocht of het gehele proces verbeterd kan worden. Het

cryogene scheiding. Door de verschillende vriespunten van de verschillende gas

proces waarbij de grondstof wordt omgezet in waterstof gebeurt in verschillende

sen in de rookgassen kan de CO2 gescheiden worden van de overige gassen. In

stappen in aparte reactoren. Experts geven aan dat getracht wordt om stappen te

het algemeen vraagt dit proces meer energie dan de chemische absorptie en kan

integreren in één reactor en daarbij efficiëntieverbeteringen te behalen. Scheiding

dit alleen economisch toegepast worden als er al een koudebron beschikbaar is.

van gassen zou eerder in het proces kunnen plaatsvinden, waardoor reacties

Aan het gebruik van afvangen ná de verbranding is een aantal nadelen verbonden.

verderop in het proces efficiënter kunnen gebeuren.

Eén nadeel wordt gevormd door de hoge kapitaalkosten van de installaties die

Het doel is om de energiekosten te halveren en de kapitaalkosten met een soort

nodig zijn om grote hoeveelheden rookgassen te reinigen. De CO2-concentratie

gelijk percentage te verlagen, waardoor afvang tegen marktconforme kosten kan

in de rookgassen is immers laag, waardoor er grote volumes rookgassen

plaatsvinden.

verwerkt moeten worden. Een tweede nadeel is de energie-inefficiëntie van de methode. Het kost ongeveer 25 tot 35% extra energie om de CO2 van de andere

3.1.2 Afvang ná de verbranding (post-combustion)

rookgassen te scheiden.

Afvangen ná het verbrandingsproces is een tweede optie. Hierbij wordt de brand

Een voordeel van het gebruik van deze techniek is de mogelijkheid tot toepassing

stof met lucht verbrand, waardoor de rookgassen uit een mengsel van gassen

bij bestaande centrales (retrofit). Echter, toepassing bij bestaande centrales is

bestaan. De concentratie CO2 in de rookgassen is afhankelijk van de gebruikte

inefficiënter dan toepassing bij nieuwe centrales.

brandstof en verbrandingsmethode (zie tabel 1). Stikstof, zuurstof en waterdamp zijn andere gassen die in de rookgassen aanwezig zijn.

Ontwikkelingen Experts op dit gebied geven aan dat het belangrijk is om te zoeken naar

Verbrandingsmethode

Maximale CO2-concentratie in de rookgassen in %

geschikte oplosmiddelen, die stabiele prestaties leveren. Potentieel geschikte

Kolen met post-combustion

14%

Kolen met pre-combustion

40%

oplosmiddelen kunnen de CO2 goed opnemen en kunnen deze onder toevoeging

Aardgas met post-combustion

4%

Aardgas met pre-combustion

25%

Tabel 1: Verbrandingsmethoden en de maximale CO2-concentratie die daarbij vrijkomt.

van weinig energie weer gemakkelijk loslaten. De obstakels bij post-combustion zijn de lage concentratie CO2 in de rookgassen en de zuurstof die nog aanwezig is in de rookgassen, waardoor de absorberende stoffen worden aangetast. Belangrijk zijn daarom omstandigheden waarbij de zuurstofconcentratie stabiel is. Efficiëntieverbeteringen kunnen ook hier behaald worden door procesintegratie

De meestgebruikte methode om CO2 uit de rookgassen te verwijderen is momen

en optimalisatie van het proces voor energiecentrales. Daarbij zijn voor markt

teel chemische absorptie. Hierbij wordt de CO2 opgelost in een vloeistof. Nadat

toepassingen ook factoren als levensduur en betrouwbaarheid van de techniek

in een reactor de vloeistof de CO2 heeft opgenomen, wordt deze in een andere

aan de orde.

reactor verhit, waardoor de CO2 weer vrijkomt. Dit resulteert in een stroom pure CO2. Het oplosmiddel kan vervolgens opnieuw worden gebruikt in dezelfde cyclus.

30

3.1.3 Verbranding met zuurstof (oxyfuel)

In plaats van een oplossingabsorberende stof kunnen ook membranen worden

De derde verbrandingsmethode voor het afvangen van CO2 is de oxyfuel-

ingezet om de CO2 te scheiden van de andere rookgassen. Een belangrijk pro

methode. Hierbij wordt de brandstof verbrand met (bijna) pure zuurstof. Het voor

bleem wordt hierbij gevormd door de drijvende kracht om de gassen van elkaar

deel hiervan is dat dit bij de rookgassen resulteert in (bijna) zuivere CO2.



31

Bij het verbrandingsproces worden de rookgassen gebruikt om de temperatuur

3.2 Transport

in de verbrandingskamer te reguleren; vervolgens worden ze afgekoeld om het water eruit te verwijderen. Deze regulatie is nodig omdat de temperatuur in de

Na afvang van CO2 bij de bron is vaak transport naar een opslagplaats nood

verbrandingskamer anders te hoog oploopt.

zakelijk. Afhankelijk van de afstand die overbrugd moet worden, kan gekozen

Er is weinig ervaring met het opwekken van energie met de oxyfuel-methode.

worden voor transport door pijpleidingen of met schepen. Transport over de weg

Wel wordt deze methode toegepast in industrieën waar hoge temperaturen nodig

en het spoor is ook mogelijk maar lijkt niet realistisch voor grootschalige afvang-

zijn om bijvoorbeeld materialen te smelten (staal, aluminium). Er worden ook al

en opslagprojecten.

demonstraties met deze methode uitgevoerd, en de effecten van operationalisatie

Omdat een gas onder normale omstandigheden veel volume inneemt, wordt

en onderhoud worden onder andere door het Zweedse bedrijf Vattenfall onder

het eerst gecomprimeerd. Het gecomprimeerde gas wordt dan getransporteerd

zocht.

door pijpleidingen. Belangrijk daarbij is dat de CO2 zuiver is, omdat andere stoffen

Om deze technologie toe te passen is (bijna) zuivere zuurstof nodig, die duur en

mogelijkerwijs de infrastructuur kunnen aantasten. Het volume kan verder

technologisch complex te produceren is. Dit kan vanuit kostenoogpunt het beste

gereduceerd worden door het gas vloeibaar te maken. Deze methode wordt al

gebeuren via gasscheiding in plaats van via elektrolyse. Uit een studie van TNO

gebruikt om aardgas in vloeibare toestand per schip te transporteren en zou ook

(Asbroek, 2006) blijkt dat gasscheiding voor zuurstofproductie kan plaatsvinden

gebruikt kunnen worden voor vloeibaar CO2-transport.

door middel van cryogene destillatie of adsorptie of met behulp van membranen. Bij kleine productiehoeveelheden hebben adsorptiesystemen zich economische

Technologisch zijn er weinig problemen met transport. Met name in de Verenigde

het best bewezen en voor grote toepassingen is cryogene destillatie de

Staten is er al ervaring met het transport van CO2 door pijpleidingen. Daar ligt een

economisch meest aantrekkelijke toepassing.

transportnetwerk met een lengte van meer dan 3000 kilometer. De kosten van transport zijn relatief laag, en dalen indien grotere hoeveelheden

Ontwikkelingen

worden getransporteerd.

Experts en literatuur geven aan dat de techniek voor scheiding met behulp van

In het algemeen worden pijpleidingen gebruikt om grote hoeveelheden over

membranen de potentie heeft om in de toekomst een grote rol te spelen. Hier zijn

korte afstanden te vervoeren en schepen voor kleine hoeveelheden over grote

nog wel technologische ontwikkelingen nodig omdat de huidige membranen nog

afstanden. In het rapport van het IPCC (2005) over CO2-afvang, -transport en

niet kunnen concurreren met de gevestigde technieken. Net als bij pre- en post-

-opslag zijn verschillende studies over de kosten van transport met elkaar verge

combustion is procesintegratie en optimalisatie nodig om toepassing in grotere

leken. Aangegeven wordt dat de kosten voor transport per pijpleiding over zee

installaties mogelijk te maken.

ongeveer 50% hoger kunnen zijn dan voor transport over land. Ook blijkt dat de kosten sterk fluctueren door wisselende omstandigheden, bijvoorbeeld in het

3.1.4 Risico’s van afvang De risico’s van het afvangen van CO2 zijn beperkt. Afvang van CO2 door absorptie

landschap. Verder geeft het IPCC aan dat transport per schip bij afstanden groter dan ongeveer 1000 kilometer goedkoper is dan per pijpleiding over zee.

en compressie wordt reeds toegepast bij industriële processen waarvan de risico’s, gespiegeld aan de industriële standaard, acceptabel zijn. Daaruit kan

Risico’s van transport

worden opgemaakt dat de risico’s van afvang bij energiecentrales ook beperkt

Het grootste risico bij transport door pijpleidingen bestaat uit defecte pijpleidingen,

zullen zijn. De impact van eventuele ongelukken zal ook beperkt zijn, want afvang

resulterend in CO2-verlies. De risico’s kunnen worden gespiegeld aan het

vindt immers plaats bij een centrale op een vaste locatie die goed gecontroleerd

transportnetwerk van aardgas. Wat betreft explosiviteit zijn de risico’s van CO2

kan worden. Dit in tegenstelling tot transport en opslag van CO2, waar een grotere

kleiner dan die van aardgas omdat CO2 niet ontvlambaar is. Wel is de dichtheid

groep mensen mee te maken kan hebben.

van CO2 groter dan die van lucht, waardoor een laag gas kan blijven hangen op het oppervlak waar het vrijkomt. Dit in tegenstelling tot aardgas, dat de neiging heeft om in lucht op te lossen.

32



33

Er zijn studies uitgevoerd waarin de mogelijke gevolgen van een defect aan een

Geologische formaties

begraven leiding onder bepaalde omstandigheden zijn gemodelleerd en een

Gasvelden

veilige afstand is vastgesteld. Afhankelijk van de fysische omstandigheden van

Olievelden

40

de CO2 en de fysieke afmetingen van de pijplijn kan een veiligheidszone om de

Kolenlagen

170

pijplijn worden vastgesteld, waarbinnen de concentratie CO2 onaanvaardbaar hoog

Aquifers

750

Mton CO2 11000

is. Buiten deze zone zijn de risico’s dan beperkt. Tabel 2: Omvang van de potentiële opslagcapaciteit in verschillende geologische formaties in Nederland.

Aanleg van een transportinfrastructuur Uit interviews met enkele experts is naar voren gekomen dat de overheid het

Er kan een aantal algemene factoren worden onderscheiden die van invloed zijn op

best de verantwoordelijkheid zou kunnen nemen bij de ontwikkeling van een

de keuze van een geschikte opslaglocatie:

transportinfrastructuur. Voor marktpartijen is de aanleg van een transportnetwerk

De omvang van de opslagplaats bepaalt hoeveel CO2 er opgeslagen kan worden.

kostbaar. Daarnaast zal een dergelijk netwerk pas rendabel zijn als er voldoende

Om economische redenen zou een opslagplaats ruimte moeten bieden aan de

gebruik wordt gemaakt van de capaciteit. Dit betekent dat het beter is als er

hoeveelheid CO2 die vrijkomt bij de uitstoot van een centrale gedurende de hele

voldoende bronnen aangesloten zijn.

levensduur. In Nederland zijn relatief veel gasvelden klein (max. 10 Mton opslag

Het aanleggen van een netwerk zou eerst op lokaal niveau, bijvoorbeeld in

capaciteit); deze kunnen individueel slechts voor een aantal jaren de uitstoot van

de regio Rijnmond, kunnen plaatsvinden. Daarna zouden op nationaal niveau

een centrale opnemen. Er zijn ongeveer 30 gasvelden met een opslagcapaciteit

verbindingen kunnen worden gelegd tussen de verschillende lokale netwerken,

groter dan 20 Mton; deze voldoen daarmee aan het criterium (Damen, 2007).

waarbij er ook een mogelijkheid is om buitenlandse leidingen aan het netwerk

Een andere belangrijke factor is het tijdstip waarop velden vrijkomen voor opslag

te koppelen. Gebruik van offshore -opslagplaatsen zou op termijn ook tot de

van CO2. Onderzoek van TNO (2007) heeft aangetoond dat er in de komende

mogelijkheden kunnen behoren, waarbij bijvoorbeeld eerst de Noordzee en later

twintig jaar geleidelijk aan meer opslagcapaciteit vrijkomt. Van de grootste

het Continentaal Plat aan het netwerk gekoppeld kunnen worden.

opslagplaats, het Groningenveld, wordt verwacht dat deze zeker niet voor 2050 beschikbaar is, en mogelijk nog enkele decennia daarna operationeel zal blijven. Het vrijkomen van opslagruimte bepaalt de mogelijkheden voor opslag. Als de

3.3 Opslag

opslagruimte vrijkomt, kan men het beste onmiddellijk beginnen met het injecteren van CO2. Dit om de omstandigheden van het veld niet te laten veranderen en om

Na het afvangen transportproces kan de CO2 worden opgeslagen. Voor Nederland

gebruik te kunnen maken van al aanwezige infrastructuur.

zijn er opslagmogelijkheden in (gedeeltelijk) lege aardolie- en aardgasvelden,

Dit kan kosten besparen. Het gebruik van verlaten velden voor opslag is mogelijk,

aquifers en kolenlagen. Deze mogelijkheden zullen hier worden besproken.

maar daarvoor is heropening van de putten waardoor de CO2 getransporteerd wordt

Zoals te zien is in tabel 2, biedt met name de opslag in gasvelden mogelijkheden.

noodzakelijk, hetgeen tot extra kosten leidt. Dit betekent dat een goede planning

Hierbij dient opgemerkt te worden dat verreweg het grootste opslagpotentieel

wenselijk is bij het kiezen van opslaglocaties en aanvoerpunten.

aanwezig is in het Groningenveld (7350 Mton), dat volgens de verwachtingen nog enkele decennia aardgas zal produceren en dus niet eerder dan in de tweede

De concurrentie met de opslag van aardgas wordt ook steeds belangrijker.

helft van deze eeuw beschikbaar zal komen voor opslag. De gegevens in de tabel

Nederland gebruikt momenteel aardgasvelden voor de opslag van geïmporteerd

hebben betrekking op de technische opslagmogelijkheid in Nederland: op eigen

gas, dat in tijden van grote vraag aangesproken kan worden. Het Groningenveld

grondgebied en op het Continentaal Plat. Dit betekent dat er nog wettelijke,

wordt al jaren gebruikt om de wisselende vraag op te vangen, maar door de

sociale, technische en economische obstakels kunnen zijn die de beschikbare

afnemende capaciteit wordt het vervullen van deze functie moeilijker. Voor het

opslagcapaciteit kunnen verlagen.

opslaan van geïmporteerd gas komen velden in aanmerking die ook geschikt zouden kunnen zijn voor CO2-opslag. Met name de eerder genoemde 30 velden

34

Op weg naar een duurzame transportbrandstof


35

met een middelbaar groot volume zijn daarbij interessant. Uiteraard hebben

methode zorgt de CO2 ervoor dat de dichtheid van de olie wordt verlaagd, zodat

de bodemeigenschappen sterke invloed op het wel of niet geschikt zijn

deze beter stroomt en beter gewonnen kan worden. Deze tweede methode is

voor permanente opslag van CO2 of tijdelijke opslag van aardgas. Niet alleen

minder efficiënt dan de eerste, maar is geschikter als de CO2-opslag grootschalig

nationaal maar ook voor omringende landen zouden Nederlandse velden deze

wordt toegepast, omdat bij de productie van de olie dan minder CO2 vrijkomt.

laatste functie kunnen vervullen. Hieromtrent is duidelijkheid nodig in het overheidsbeleid.

De mogelijkheden van EOR met CO2 zijn groot. Modellen, laboratorium-experi

Risico’s van opslag

opbrengsten mogelijk is. De toekomstige generatie CO2 /EOR-technieken zouden

In Nederland is ervaring met het tijdelijk opslaan van aardgas aanwezig. Het op

de opbrengst kunnen verhogen tot zo’n 60% van de originele hoeveelheid olie (in

slaan van CO2 is echter niet geheel analoog aan het opslaan van aardgas, omdat

geologisch gunstige reservoirs tot 80%). Hiervoor zijn echter investeringen nodig

de eigenschappen van de gassen afwijken van die van CO2. Ook de voorwaarden

in onderzoek en ontwikkeling van de techniek. Het toepassen van verbeterde olie

waaronder de opslag kan plaatsvinden zijn anders. Immers, aardgas wordt tijdelijk

winning met CO2 zal meer kosten dan conventionele winning van aardolie maar zou

opgeslagen, CO2 bij voorkeur permanent.

door CO2-opslag van waarde kunnen zijn in het licht van de klimaatveranderingen.

menten en pilotprojecten laten zien dat een significante toename van olie

Een risico van opslag van CO2 is het mogelijk weglekken van CO2 uit de opslag plaats, doordat de aanvoerput, waardoor de CO2 geïnjecteerd wordt, niet goed

Ook bij aardgasvelden is het mogelijk om door middel van injectie van CO2 de

afgesloten is of doordat de afsluitende laag CO2 doorlaat. Een ander risico komt

opbrengst te verhogen. Hoewel het winnen van extra olie al wordt toegepast

voort uit grondbewegingen die kunnen ontstaan doordat gas in de ondergrond

(vooral in Noord-Amerika), bevindt de toepassing van extra gaswinning zich nog in

wordt geïnjecteerd.

de testfase. Op het Nederlandse gedeelte van de Noordzee werken Gaz de France

Om deze risico’s te minimaliseren is een zorgvuldige selectie van opslagplaatsen

en TNO samen bij de injectie van CO2 in een gasveld en worden de mogelijkheden

noodzakelijk. Hierbij kan gekeken worden naar de aanwezigheid van bewoning

van EGR onderzocht. Het gas dat geproduceerd wordt bij het K12-B platform bevat

in de nabijheid van injectieputten en naar de kwaliteit van deze putten. Verder is

een relatief hoge concentratie CO2 (13%). Deze CO2 wordt gescheiden van het

het belangrijk dat de ondergrond stabiel is en dat de afsluitende laag voldoende

aardgas en weer geïnjecteerd in het veld waaruit het afkomstig is.

betrouwbaar is. Aquifers

36

Gedeeltelijk lege aardolie- en aardgasvelden

Aquifers zijn zoutwaterhoudende lagen die zich bevinden in ondergrondse

Olie- en gasvelden hebben miljoenen jaren aardolie en gas vastgehouden en

formaties, meestal bestaande uit zandsteen. Dit water is ongeschikt voor

kunnen ook dienen als opslagplaats voor CO2. Deze methode wordt interessant

consumptie of landbouwirrigatie, maar wordt bijvoorbeeld wel gebruikt bij het

als het effect van CO2-opslag gecombineerd kan worden met het winnen van

produceren van geothermische energie.

extra olie (enhanced oil recovery, EOR) of gas (enhanced gas recovery, EGR).

De potentiële opslagcapaciteit in dergelijke lagen wordt wereldwijd zeer groot

In de meeste olievelden wordt met conventionele winningsmethoden maar een

geacht, maar er is nog niet aangetoond dat formaties van deze soort over een

klein gedeelte (20-40%) van de originele hoeveelheid olie uit het veld gewonnen.

langere tijd grote hoeveelheden gas kunnen vasthouden. Ook is er nog veel

Als CO2 in een olieveld wordt geïnjecteerd, kan dit de opbrengst verhogen. Een

onzekerheid over de geschatte opslagcapaciteit, doordat er nog weinig kennis is

studie van het Electric Power Research Institute (EPRI) geeft aan dat er hiervoor

van diepgelegen aquifers. Wel is er sinds 1996 al veel ervaring opgedaan in een

twee methoden beschikbaar zijn, die afhankelijk van de eigenschappen van de olie

demonstratieproject op de Noordzee.

en het veld ingezet kunnen worden.

Dit Sleipner-project is het grootste opslagproject waarbij CO2 wordt opgeslagen in

Bij de eerste methode mengt de geïnjecteerde CO2 met de olie in het reservoir. In

een aquifer. Hierbij wordt jaarlijks ongeveer 1 megaton CO2 uit het geproduceerde

de praktijk kan zo de opbrengst van een veld worden verhoogd met 10 tot 15%

aardgas verwijderd en opgeslagen in een veld met een geschatte opslagcapaciteit

van de originele hoeveelheid olie. Als de druk in het veld te laag is en/of de dicht

van 1 tot 10 gigaton. Juist dit veld wordt gebruikt omdat het gunstige

heid van de olie te hoog kan de CO2 niet goed mengen met de olie. Bij de tweede

eigenschappen blijkt te hebben op het gebied van veiligheid.



37

Kolenlagen

4 Niet-technologische factoren

Niet alle kolenlagen zijn – vanwege de locatie of andere omstandigheden – geschikt voor de winning van kolen. Onmijnbare kolenlagen kunnen echter soms wel

Naast de technologische mogelijkheden spelen een aantal niet-techno

gebruikt worden voor de opslag van CO2.

logische factoren een rol bij de mogelijke toepassing van schoon fossiel.

Kolenlagen bevatten vaak methaanrijk gas dat is geadsorbeerd in de poriën aan het oppervlak van de kolen. Dit methaangas kan gewonnen worden door CO2 via putten en pijpleidingen in de kolen te injecteren. Deze methode is bekend onder

4.1 Het sociale veld

de naam enhanced coal bed methane (ECBM). Onder gelijke omstandigheden wordt CO2 beter dan methaan geadsorbeerd door kolen. Daarnaast kan in kolen

Om inzicht te verkrijgen in het sociale veld rond het thema schoon fossiel zijn

in potentie elk methaanmolecuul vervangen worden door twee CO2-moleculen.

de rollen en relaties van de belangrijkste actoren geïnventariseerd. Deze actoren

Hierdoor kan de CO2 worden opgeslagen terwijl er een bruikbaar product vrijkomt.

zijn weergegeven in figuur 4 en worden hieronder (in willekeurige volgorde)

Het geproduceerde methaangas kan via een productieput worden opgevangen en

behandeld.

Insiders

naar de oppervlakte worden vervoerd. Belangrijk bij het uitvoeren van ECBM-projecten is de aanwezigheid van voldoende methaan, dat kan worden vervangen door minimaal dezelfde hoeveelheid CO2. De hoeveelheid methaan die aanwezig is in een kolenveld is afhankelijk van

Universiteiten Univ. Utrecht - CATO Univ. Leiden TU Delft Univ. Twente EDReC/RUG …

Onderzoeksinstelling ECN TNO RIVM …

Bedrijfsleven Energiebedrijven Oliemaatschappijen Tuinbouw Consultancy

Overheden Min. EZ - SenterNovem Min. VROM Europees Lokaal

de druk in de bodem, die samenhangt met de diepte van het veld. Verder zijn Schoon fossiel

de doorlaatbaarheid en de opname van CO2 door de kolen belangrijk voor een economische productie. De doorlaatbaarheid – dat wil zeggen: de mate waarin de geïnjecteerde CO2 door de kolen kan stromen – kan afnemen als CO2 wordt geadsorbeerd en de kolen uitzetten. In dat geval is een hogere aanvoerdruk van CO2 nodig of er kunnen meerdere injectieputten in gebruik worden genomen om de CO2 op verschillende plaatsen in de kolenlaag te injecteren. De snelheid waarmee de CO2 wordt opgenomen is afhankelijk van de aanwezigheid van water in de poriën van de kolen: water heeft een negatieve invloed op de snelheid waarmee de

Outsiders Milieuorganisaties SNM WWF Greenpeace Milieudefensie ...

Burgers

Concurrerend Bedrijfsleven Duurzame- energieproducenten

Figuur 4: De belangrijkste actoren in het sociale veld rond het thema schoon fossiel, onderverdeeld in insiders en outsiders.

CO2 door de poriën stroomt. Deze factoren bepalen de geschiktheid van de velden voor ECBM-doeleinden.

Rollen van actoren bij technologische ontwikkelingen De rollen van de verschillende actoren komen voort uit de achtergrond van

38

Er wordt nog onderzoek verricht om het transport van CO2 in kolenlagen beter

de actoren en de wijze waarop zij met schoon fossiel te maken hebben. Deze

te kunnen begrijpen en beheersen. In Polen is, onder andere door TNO, in het

factoren bepalen de manier waarop een technologie zich ontwikkelt. Bij deze

RECOPOL-project onderzocht wat de mogelijkheden van opslag van CO2 in

ontwikkeling kan er een onderscheid worden gemaakt tussen outsiders en

kolenlagen kunnen zijn.

insiders.

Ook toepassingen in Nederland zijn mogelijk. Een studie van TNO (2007)

Outsiders zijn de actoren die niet direct betrokken zijn bij technologische

heeft uitgewezen dat opslag van CO2 in de kolenlagen in Zuid-Limburg tot de

ontwikkeling of bij het nemen van beslissingen over technologie. Zij staan

mogelijkheden behoort. Er zijn hier voldoende kolen aanwezig. Ook is er een CO2-

buiten of ten hoogste marginaal in het systeem waarbinnen de technologische

producent voorhanden en is er voldoende kennis van het mijngebied. Dit alles zorgt

ontwikkelingen plaatsvinden: het technologisch regime. Toch kunnen zij

ervoor dat hier op redelijk kosteneffectieve wijze CO2 kan worden opgeslagen.

invloeden uitoefenen waardoor bestaande patronen bij een technologische



39

ontwikkeling kunnen veranderen. Binnen schoon fossiel kunnen de volgende

binnen het regime van schoon fossiel zoals dat hier onderzocht wordt.

actoren worden getypeerd als outsider: het publiek, bedrijven die werken aan een

Gegeven de mogelijke technologische veranderingen zijn outsiders een

concurrerende (duurzame) technologie en milieuorganisaties. Opgemerkt dient

interessante groep om een sociaal meer wenselijke en democratische

te worden dat enkele milieuorganisaties actief deelnemen aan het belangrijkste

vorm van technologische verandering tot stand te brengen. Hoewel dit niet

onderzoeksprogramma op het gebied van CO2-afvang, -transport en -opslag

noodzakelijkerwijs resulteert in technologische verbeteringen, biedt dit wel

(CATO), maar dat zij niet binnen het technologisch regime van schoon fossiel

potentie voor verbetering van de democratisering van de technologie vanuit een

vallen en daarom outsiders zijn.

politiek standpunt (Van de Poel, 2000). Communicatie van het gevestigde regime

Insiders zijn de actoren die juist wél betrokken zijn bij technologische

met outsiders lijkt daarom aan te bevelen.

ontwikkelingen. Voorbeelden van insiders zijn onderzoekscentra, universiteiten,

40

betrokken ministeries en energiebedrijven. Universiteiten zouden ook als outsider

Bedrijfsleven

getypeerd kunnen worden, omdat onderzoeksgroepen onafhankelijk werken,

Binnen het bedrijfsleven zijn de energiebedrijven belangrijke actoren. Zij ver

maar zij volgen, door financiering vanuit de derde geldstroom, vaak de richting van

bruiken grote hoeveelheden fossiele brandstoffen en stoten daardoor veel CO2

het regime van de overige insiders.

uit. Daarmee zijn er ook reductiemogelijkheden. De rol van betrokken partijen

Theorie (Boudon, 1981; Van de Poel, 2000) en empirisch bewijs (Tushman &

is om energie te produceren. Dit doen zij op een manier die zij goed achten.

Anderson, 1986) geven aan dat de invloed van outsiders op innovaties groot kan

Hierbij hoeft schoon fossiel niet noodzakelijkerwijs een rol te spelen, omdat

zijn. Als outsiders invloed hebben op technologische ontwikkelingen resulteert dit

er ook andere methoden beschikbaar zijn om energie op te wekken. Energie

vaak in radicale innovaties of in transformaties van het technologisch regime. Aan

bedrijven maken binnen de wetgeving keuzes over de manier waarop zij energie

de andere kant resulteert de invloed van insiders vaak in incrementele innovaties.

opwekken. Factoren van invloed zijn de beschikbaarheid van brandstoffen in

Een reden waarom radicale innovaties vaker worden veroorzaakt door outsiders

de toekomst (voorzieningszekerheid), de prijsontwikkeling van brandstoffen,

dan door insiders lijkt te zijn dat outsiders minder betrokken zijn en minder te

de betrouwbaarheid van de gebruikte technologie (leveringszekerheid) en de

verliezen hebben bij het optreden van de radicale innovaties (Utterback, 1994).

bedrijfsstrategie. Ook de publieke acceptatie speelt een rol bij de keuze van de

Insiders hebben in tegenstelling tot outsiders vaak te maken met investeringen

manier waarmee energie wordt opgewekt.

en beleid, en zijn minder bereid om hun aandacht te verschuiven zodat radicale

Bij deze keuze spelen de kosten een wezenlijke rol. Hoewel energiebedrijven zich

innovaties kunnen optreden.

bewust zijn van de milieuproblematiek en zich volgens de regelgeving moeten

De capaciteit van outsiders om veranderingen teweeg te brengen, hangt af van

houden aan allerlei normen, zal een vrijwillige overstap naar schoon fossiel alleen

de bronnen, of middelen, die zij bezitten. Hier kan onderscheid worden gemaakt

plaatsvinden als dit kosteneffectief kan. Goede prikkels lijken noodzakelijk. Het

tussen financiële bronnen, kennisbronnen en macht om invloed uit te oefenen.

belang van schoon fossiel voor energiebedrijven is er niet direct. Wel kunnen

Deze bronnen of middelen worden veelal vertegenwoordigd door respectievelijk

de energiebedrijven door positieve beeldvorming, dus indirect, een goed imago

buitenstaande bedrijven, onderzoekers en belangengroeperingen. De bedrijven

krijgen wanneer zij op een schone manier energie opwekken. Dit effect is op de

kunnen financiële middelen aanwenden en met grote risico’s investeren in een

lange termijn onzeker en waarschijnlijk niet de doorslaggevende factor bij het

nieuwe ontdekking en daarmee een radicale innovatie veroorzaken. Onderzoekers

kiezen voor schoon fossiel.

uit onderzoeksgroepen die niet direct een link hebben met het gevestigde

Wetgeving zal belangrijker zijn bij de keuze voor een bepaalde techniek om ener

regime kunnen ontdekkingen doen die een grote impact hebben, doordat zij

gie op te wekken. Nu het erop lijkt dat schoon fossiel nationaal en internationaal

bijvoorbeeld efficiënter zijn dan de gevestigde technologieën. Hierdoor kan een

een rol gaat spelen en overheden zich steeds meer bewust worden van de

radicale innovatie optreden. Het publiek kan door middel van demonstraties en via

noodzaak van emissiereducties, zijn de activiteiten op dit gebied bij marktpartijen

belangengroeperingen druk uitoefenen op overheden en bedrijfsleven. In dit geval

steeds duidelijker merkbaar. Zo heeft Nuon een intentieverklaring getekend waar

zal dit betekenen dat er wel of niet gekozen wordt voor schoon fossiel. Daarmee

in het bedrijf zich voorneemt om bij de nieuw te bouwen Magnum-centrale in de

wordt richting gegeven aan het algemene klimaatbeleid en niet aan innovatie

Eemshaven in 2013 het merendeel van de uitgestoten CO2 af te vangen. Hoewel



41

de techniek voor afvangen van CO2 nog niet uitontwikkeld is, geeft dit wellicht

en regelgeving. Voor toepassing van schoon fossiel is een duidelijk regelgevend

een signaal aan andere partijen.

kader noodzakelijk. Voor het opstellen van beleid onderhoudt de overheid contact

Energiebedrijven zijn bij de bouw van een centrale waarbij afvang kan worden

met betrokken partijen. Daarnaast speelt de lobby in internationaal verband

toegepast afhankelijk van toeleveranciers en andere producenten. Ook werken

een rol om nationale problemen aan de orde te stellen en opvallend werk te

zij samen met andere bedrijven in de olie- en gaswereld om te onderzoeken wat

promoten. Ook op het gebied van voorlichting en informatieverstrekking is voor

de mogelijkheden zijn van een centrale die geen broeikasgasemissies heeft:

de overheid een rol weggelegd. Dit aspect is van groot belang met het oog op de

Zero Emission Power Plant (ZEPP). Afvang kan niet zonder opslag, en daarom

maatschappelijke acceptatie van schoon fossiel.

is harmonisatie door de hele keten noodzakelijk om het concept te kunnen toe

Het belang van schoon fossiel ligt voor de overheid in het bereiken van emissie

passen.

reducties om klimaatdoelstellingen te halen. Schoon fossiel is voor de overheid

De tuinbouw is een actor die CO2 afneemt en gebruikt voor het laten groeien van

één van de methoden waarmee dit kan en deze ondersteunt zij. Hierbij spelen

planten. Tuinders die CO2 afnemen besparen op hun aardgaskosten. Er is dus een

kosten, milieu en leveringszekerheid een belangrijke rol.

financieel belang om afgevangen CO2 te gebruiken. De bereikte emissiereductie

De overheid kan veel invloed uitoefenen op de ontwikkelingen rond schoon

op nationaal niveau is echter marginaal.

fossiel. Door de technologie te ondersteunen kan de introductie ervan versneld

Adviesbureaus doen voor andere partijen gericht onderzoek. KEMA, bijvoorbeeld,

worden. Gelet op de huidige positie van de nationale en Europese overheden lijkt

is gespecialiseerd in technische advisering en certificering, en Ecofys is een

die ondersteuning er te komen.

adviesbureau voor duurzame energie, energiebesparing en klimaatbeleid. Naast bedrijven die direct bij schoon fossiel zijn betrokken, zijn er bedrijven die

Universiteiten en onderzoeksinstellingen

een indirecte betrokkenheid bij het onderwerp kunnen krijgen, bijvoorbeeld toe

Fundamenteel onderzoek wordt veelal uitgevoerd door universiteiten, waarbij

leveranciers van onderdelen.

samenwerking met het bedrijfsleven of kennisinstellingen geen uitzondering is.

Het bedrijfsleven heeft te maken met door overheden vastgestelde wet- en

Hierbij wordt onderzoek gedaan naar technieken en methoden, maar ook naar

regelgeving. Aan de andere kant kunnen bedrijven ook richting geven aan

sociale aspecten die met schoon fossiel te maken hebben. Het belangrijkste

overheidsbeleid door advies te geven. Door de gedeeltelijke afhankelijkheid van

onderzoeksproject op dit gebied is CATO: CO2-Afvang, -Transport en -Opslag.

de overheden, is de invloed van energiebedrijven op de toepassing van schoon

Dit project wordt gecoördineerd door het Utrecht Centrum voor Energieonderzoek

fossiel beperkt. Dit neemt niet weg dat het bedrijfsleven kan lobbyen voor

(UCE) dat nauw verbonden is met de Universiteit Utrecht.

omstandigheden waarin toepassing mogelijk is. Het bedrijfsleven kan hier een

De onderzoeksinstellingen zijn meer gefocust op toepassingsgericht onderzoek

belangrijke rol vervullen.

en werken vaak nauw samen met het bedrijfsleven om op kleine schaal tech nieken en methoden te onderzoeken, te testen en te verbeteren. Ook zijn er

Overheden

onderzoeksinstellingen die effecten op het gebied van gezondheid en milieu

Op nationaal niveau zijn de ministeries van Economische Zaken (EZ) en van

onderzoeken.

Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (VROM) het meest

Door de gewenste technologische ontwikkelingen hangen toepassingen af van

betrokken bij schoon fossiel. Het ministerie van EZ heeft een agentschap,

de resultaten in de onderzoekswereld. De ontwikkelingen zouden moeten leiden

SenterNovem, dat een brug tracht te slaan tussen bedrijven en rijksoverheid.

tot kostenreducties, waardoor markttoepassingen mogelijk kunnen worden. Zij

Hierbij probeert het een bijdrage te leveren aan het bevorderen van duurzaamheid

hebben daarmee een substantiële invloed op de implementatie van schoon fossiel.

en innovatie. Bij SenterNovem is een Werkgroep Schoon Fossiel actief binnen het

42

Platform Nieuw Gas, die de mogelijkheden onderzoekt van afvang bij elektriciteits

Milieuorganisaties

centrales en van opslag. De werkgroep, die bestaat uit grote spelers in het veld,

Natuur- en milieuorganisaties proberen in allerlei activiteiten op te komen voor

adviseert de overheid op het gebied van schoon fossiel.

hun idealen. Zij lobbyen bij de politiek om wetgeving te veranderen of beleid

De rol van de nationale overheid is het opstellen en uitvoeren van beleid en wet-

te beïnvloeden. Enkele organisaties participeren in het onderzoeksprogramma



43

CATO en hebben daardoor invloed op de ontwikkelingen. Zij hebben belang bij het

Verschillende overheden hebben zich wereldwijd gebonden aan het Kyoto-

opwekken van energie op een zo schoon mogelijke manier, waarbij hernieuwbare

protocol om de uitstoot van broeikasgassen te beperken. Daarnaast heeft de

energie vaak het uitgangspunt is. De opinies van de verschillende organisaties

Nederlandse overheid doelstellingen geformuleerd op het gebied van broeikas

over het gebruik van schoon fossiel zijn verdeeld. Er zijn organisaties die toe

gasreducties om de gevolgen van klimaatveranderingen te beperken: 30%

passing van schoon fossiel onvermijdelijk achten, maar er zijn er ook die tegen het

reductie van broeikasgasemissies in 2020 ten opzichte van 1990. De overheid

gebruik ervan zijn. De belangrijkste zorg is dat schoon fossiel de ontwikkeling van

probeert de reductiedoelstelling langs drie wegen te bereiken. Ten eerste

duurzame energie zal remmen.

met energiebesparingen: door energie niet te gebruiken wordt verbruik van brandstoffen vermeden en uitstoot voorkomen. Ten tweede door de inzet van

Burgers

hernieuwbare bronnen: energie opgewekt met natuurlijke bronnen (zoals wind,

De samenleving heeft te maken met bijvoorbeeld toenemende energieprijzen

waterkracht en zon) levert bij het opwekken minder emissies op dan energie

die ontstaan door toepassing van schoon fossiel, waardoor mogelijk weerstand

opgewekt met fossiele bronnen. Ten derde door het gebruik van fossiele

kan ontstaan. Verder kunnen veiligheidsaspecten een rol spelen voor mensen

bronnen op een zo schoon mogelijke manier: het zo efficiënt mogelijk gebruiken

die bijvoorbeeld in de buurt van opslagplaatsen wonen. Hierdoor zou er lokaal

van brandstoffen waarbij vrijgekomen broeikasgassen worden afgevangen en

tegenstand kunnen ontstaan: het NIMBY-effect (Not In My Backyard).

opgeslagen.

Bij implementatie van de techniek gaat de opinie van de maatschappij een rol

De inzet op verschillende maatregelen is volgens het IPCC (IPCC, 2001)

spelen. De opinie die gevormd wordt, kan op verschillende manier worden

gewenst, wil het klimaatbeleid wereldwijd effect hebben. Hierbij zijn ook sociaal-

beïnvloed. De media en belangenorganisaties kunnen een grote invloed uit

economische en institutionele veranderingen gewenst. Het werkprogramma van

oefenen op de publieke acceptatie van een techniek.

het project Schoon en Zuinig van het ministerie van VROM heeft in september 2007 een overzicht gegeven (zie www.vrom.nl) waarin de doelstellingen vertaald worden naar concrete maatregelen.

4.2 Beleid en wetgeving Naast nationale doelstellingen zijn er ook op lokaal niveau ambities. Amsterdam Beleid en wetgeving bepalen in belangrijke mate de snelheid waarmee de

en Rotterdam hebben de ambitie om de uitstoot van CO2 te reduceren.

ontwikkelingen kunnen plaatsvinden. Het zijn randvoorwaarden voor de toe

Rotterdam heeft zich ten doel gesteld om in 2025 de uitstoot van CO2 te

passing van schoon fossiel. Daarom hebben onderzoeksinstellingen, het bedrijfs

halveren ten opzichte van die van 1990. Dit in het kader van het Rotterdam

leven en andere stakeholders baat bij een helder juridisch raamwerk. Hierin is

Climate Initiative. Uit een studie van de DCMR Milieudienst Rijnmond blijkt

duidelijkheid gewenst over de regels en richtlijnen, waarbinnen projecten op het

dat om de emissiereductie te bereiken de CO2 bij energiecentrales zal moeten

gebied van afvang, transport en opslag van CO2 uitgevoerd dienen te worden.

worden afgevangen en opgeslagen. Om de kosten te beperken zullen bij de afvang de warmtestromen van andere bronnen worden gebruikt. Verder zal

Binnen de wet- en regelgeving zijn er momenteel nog geen verplichtingen

CO2 worden gebruikt om extra olie en/of gas te winnen of worden verkocht

tot afvang of opslag van CO2. Wel is er bekend wat de CO2-uitstoot van het

aan de tuinbouwsector. Aangezien ongeveer 25% van de Nederlandse uitstoot

bedrijfsleven is. Bedrijven krijgen emissierechten voor het uitstoten van CO2.

van CO2 in Rotterdam plaatsvindt, zou dit bij kunnen dragen aan de nationale

Als zij door emissiebesparende maatregelen emissierechten overhouden,

klimaatdoelstellingen.

kunnen zij deze verkopen op een daarvoor bestemde Europese handelsmarkt.

44

Momenteel tellen emissierechten die overblijven doordat uitstoot door afvang

Ook in Europees verband wordt actie ondernomen om de rol van schoon

en opslag van CO2 wordt vermeden nog niet als reductiemaatregel. Dit beperkt

fossiel te onderzoeken. In 2005 is het European Technology Platform for Zero

ook de mogelijkheid tot verplichting van afvang en opslag van CO2. Dergelijke

Emission Fossil Fuel Power Plants (ETP ZEP) opgericht om op Europees niveau te

verplichtingen kunnen vanwege het internationale karakter van de energiemarkt

onderzoeken wat er nodig is om emissieloze energiecentrales te verwezenlijken.

alleen in Europees verband worden opgelegd.

Het belang van fossiele brandstoffen, met name de bijdrage van kolen voor het



45

veiligstellen van de energievoorziening, wordt erkend. Het Platform vindt dat

In maart 2006 is het Protocol van Londen in werking getreden nadat voldoende

toekomstig gebruik van kolen op een duurzame manier zou moeten plaatsvinden.

landen het hadden ondertekend. Dit protocol heeft een globaal karakter en is

Voor onderzoek op energiegebied worden fondsen beschikbaar gesteld. Er zijn

gericht op het tegengaan van mariene vervuiling door het dumpen van stoffen. In

plannen om tien tot twaalf grootschalige projecten te ondersteunen waarin de

februari 2007 is het protocol gewijzigd en is er een basis gecreëerd om op inter

verschillende technieken van afvang en opslag worden gedemonstreerd. Hierbij

nationaal niveau opslag van overwegend zuivere CO2 in geologische formaties

denkt een Europese aanbevelingscommissie (Europese Commissie, 2007) dat

onder de zeebodem te reguleren. Dit betekent dat er geen andere stoffen aan de

commercialisatie na 2020 mogelijk zou zijn.

gasstroom mogen worden toegevoegd. Specifieke richtlijnen waaronder opslag kan plaatsvinden, zullen een onderdeel worden van het protocol.

Momenteel is er echter nog geen sluitend internationaal of Europees juridisch

Beide protocollen richten zich in hoofdzaak op het voorkómen van het vrijkomen

raamwerk maar wordt er op diverse fronten gewerkt aan het aanpassen van

van CO2 uit de ondergrond en de mogelijke effecten daarvan op het mariene milieu.

regelgeving en verdragen. Zo onderzoekt de Europese Commissie op welke

De intenties van de nationale overheden en de Europese overheid om demon

wijze CO2-afvang en -opslag kan worden opgenomen in de Europese wetgeving.

straties te ondersteunen, heeft een positieve invloed op de ontwikkeling van

Naast de toestemming voor het uitvoeren van activiteiten op het gebied van

schoon fossiel. Het wegnemen van wettelijke obstakels helpt hierbij. Uit de

schoon fossiel spelen verschillende andere factoren een rol: aansprakelijkheid,

gesprekken met de experts komt naar voren dat verdere duidelijkheid op het

risicobeheersing, veiligheid, gezondheid en milieu. Duidelijkheid op deze gebieden

gebied van beleid en wet- en regelgeving voor alle betrokken actoren gewenst is.

is gewenst, en richtlijnen daarvoor zijn noodzakelijk. Op nationaal niveau zijn bijvoorbeeld wellicht aanpassingen in de Mijnbouwwet en de Wet Milieubeheer noodzakelijk.

4.3 Activiteiten

De aansprakelijkheid is belangrijk indien er calamiteiten optreden op plaatsen waar CO2 is opgeslagen. Gedurende de periode waarin CO2 geïnjecteerd wordt,

Ondanks de nog niet heldere wet- en regelgeving op het gebied van schoon

is de organisatie die deze werkzaamheden verricht aansprakelijk voor eventuele

fossiel vinden er al projecten plaats waarbij gebruik gemaakt wordt van CO2.

ongevallen. Na deze periode zou de overheid deze verantwoordelijkheid kunnnen

Daarnaast zijn er plannen om nieuwe activiteiten te starten. Deze activiteiten zijn

overnemen. Op dit gebied is duidelijkheid in de wet gewenst.

onder te verdelen in demonstraties, projecten en markttoepassingen.

Internationale verdragen

Een voorbeeld van een markttoepassing is het gebruik van CO2 in de glastuin

Behalve in de wetgeving zou de opslag van CO2 ook in internationale verdragen

bouwsector om de groei van planten te stimuleren. Gassenleverancier Linde

vastgelegd dienen te zijn. Enkele internationale verdragen zijn van toepassing

Gas en bouwconcern VolkerWessels hebben hiervoor de handen ineen geslagen

op offshore-opslagprojecten. De OSPAR-conventie – die de conventies van Oslo

en hebben OCAP opgericht: Organic Carbon dioxide for Assimilation of Plants.

en Parijs vervangt – is gericht op het behoud van het maritieme milieu in het

OCAP maakt gebruik van een bestaande pijpleiding en een nieuw aangelegd

noordoostelijke deel van de Atlantische Oceaan, inclusief de Noordzee. Binnen

distributienet om CO2 naar honderden tuinders te transporteren. De CO2 komt

het OSPAR-gebied komen veel locaties in aanmerking voor opslag van CO2, en

in vrijwel zuivere vorm vrij bij de productie van waterstof bij een Shell-raffinaderij

inmiddels is overeenstemming bereikt over het opheffen van het verbod van

in het Botlekgebied. Op deze wijze kan een optimale CO2-concentratie in de kas

CO2-opslag. Nederland leverde een bijdrage bij het maken van een raamwerk

worden gewaarborgd.

voor risicobeoordeling en -management, om voorwaarden te creëren waaronder

46

verschillende onderdelen van het verdrag gewijzigd konden worden. Belangrijke

In een ander project op Nederlandse grond worden de mogelijkheden van opslag

onderdelen die gewijzigd moesten worden, waren het voorkómen van vervuiling

van CO2 onderzocht. Op de Noordzee injecteert energieleverancier Gaz de France

door dumping, van vervuiling door offshore-installaties en bronnen en van veront

in samenwerking met TNO CO2 in het gasveld K12-B (zie figuur 5). Het gas dat

reiniging vanaf het land.

geproduceerd wordt uit dit veld bevat een relatief hoge concentratie CO2 (13%).



47

Deze CO2 wordt gescheiden van het aardgas en weer geïnjecteerd in het veld

Ook in het buitenland wordt er een aantal projecten uitgevoerd (die kort worden

waaruit het afkomstig is.

genoemd in bijlage 3). In enkele van deze projecten zijn Nederlandse organisaties vertegenwoordigd, wat goed is voor de kennisontwikkeling van Nederland. Bij de activiteiten speelt onderzoek een belangrijke rol, omdat er nog onduidelijkheden zijn op de verschillende deelgebieden van schoon fossiel. In Nederland is er een onderzoeksprogramma op het gebied van CO2-afvang, -transport en -opslag (CATO). Het is een consortium van Nederlandse bedrijven, onderzoeksinstellingen, universiteiten en milieuorganisaties. CATO is gestart

Figuur 5: Boorplatform op de Noordzee waar CO2 wordt geïnjecteerd in een gasveld (bron: www.k12-b.nl).

in 2004 en loopt door tot 2008. Er wordt gewerkt aan plannen om aan dit programma een vervolg te geven voor de jaren 2009-2013. Het programma

-

-

-

Naast de al aanwezige markttoepassingen zijn er intenties van ondernemers om

is erop gericht om binnen Nederland een sterk kennisnetwerk op het gebied

toepassingen van de techniek te demonstreren of op kleine schaal in gebruik te

van CO2-afvang, -transport en -opslag op te bouwen. Verder worden kennis,

nemen:

technologieën en methoden ontwikkeld voor schone toepassing van fossiele

SEQ Nederland heeft uitgewerkte plannen voor een gasgestookte energiecentrale

brandstoffen, waarbij de transitie naar een volledig duurzame energievoorziening

waarbij het afgevangen CO2 wordt gebruikt voor extra gaswinning.

wordt ondersteund. Binnen het CATO-programma worden naast technische ook

Nuon heeft de intentie uitgesproken om CO2 af te vangen bij zijn nieuw te

maatschappelijke aspecten onderzocht. Buiten dit programma worden ook andere

bouwen Magnum Centrale (zie figuur 6). De tests hiervoor zullen plaatsvinden

onderzoeken uitgevoerd, bijvoorbeeld naar de haalbaarheid van schoon fossiel

bij een bestaande centrale. Andere energiebedrijven hebben de intentie om bij

voor specifieke situaties.

voldoende flankerend beleid grote demonstratieprojecten te realiseren. Binnen het Rotterdam Climate Initiative is onderzoek gedaan naar de mogelijkheid

De kennis die in onderzoeken verkregen is, kan gedeeld worden in kennis

van CO2-reductiemaatregelen. Er wordt verwacht dat het gebruik van industriële

netwerken. Deze uitwisseling van kennis vindt onder andere plaats tijdens

restwarmte bij het afvangen van CO2 kostenbesparend kan werken. Hierdoor

congressen. Onderzoeksgroepen kunnen hier hun bevindingen presenteren

zou het voor marktpartijen interessant kunnen zijn om gebruik te maken van de

en anderen kunnen daar mogelijk nuttig gebruik van maken. Daarnaast zijn bij

techniek.

projecten vaak uiteenlopende organisaties betrokken, wat de diffusie van kennis

TNO gaat samen met energiebedrijf E.ON bij een energiecentrale van E.ON op de

naar andere partijen bevordert.

Maasvlakte een proefinstallatie bouwen waarin ontwikkelde afvangmethoden op grote schaal zullen worden getest. Bij de in gebruik zijnde kolencentrale kan onder

De ontwikkelingen vinden ook internationaal plaats. Daarom is participatie in

realistische procescondities onderzoek worden gedaan naar de post-combustion-

internationale netwerken niet onbelangrijk. In internationaal verband is er een

methode.

aantal netwerken actief op deelgebieden die te maken hebben met schoon fossiel (ze worden genoemd in bijlage 2). De technische kennisnetwerken richten zich op de verschillende afvangen opslagmogelijkheden. Daarnaast zijn er netwerken die zich richten op het geven van beleidsadvies en het opstellen van monitoringsprogramma’s en risicoanalyses. Het internationale energie-agentschap (IEA) is een belangrijke initiator van enkele kennisnetwerken waarbinnen deze activiteiten worden uitgevoerd. Een aantal Nederlandse organisaties zijn betrokken bij deze kennisnetwerken.

Figuur 6: Schematische weergave van de verschillende processen bij de nieuw te bouwen Magnum Centrale van Nuon (bron: www.nuon.com). 48



49

Sectie 2

De toekomst In deze sectie (hoofdstuk 5 t/m 9) wordt de weg naar een mogelijke toekomst van schoon fossiel weergegeven. In hoofdstuk 5 en 6 komen respectievelijk de kansen en bedreigingen, met hun impacts, aan de orde. Hiermee wordt antwoord gegeven op de onderzoeksvragen. Vervolgens wordt in hoofdstuk 7 aan de hand van de verschillende fasen binnen het innovatieproces een weg naar de commerciële volwassenheid aangegeven. Daarna, in hoofdstuk 8, wordt met behulp van de systeemfuncties aangegeven hoe het innovatie proces van schoon fossiel zich ontwikkelt. Hoofdstuk 9, ten slotte, geeft een beeld van de beleidsinstrumenten die de overheid hier kan inzetten.


51

5 Kansen De kansen kunnen prikkels vormen die de mogelijke toepassing van schoon fossiel versnellen. De belangrijkste kansen, met hun mogelijke impacts, die tijdens dit onderzoek naar voren zijn gekomen zijn, worden hier behandeld.

5.1 Emissiereductie Het bereiken van emissiereducties is een reden om te kiezen voor schoon fossiel. De geïnterviewde experts zijn unaniem van mening dat schoon fossiel, naast energiebesparing en de inzet van duurzame bronnen, een bruikbare methode is om een substantiïle emissiereductie van CO2 te bereiken. Er is een aantal voorwaarden naar voren gekomen waaronder het gebruik van deze methode gerechtvaardigd is. Hierbij spelen twee waarden een belangrijke rol. De eerste waarde heeft te maken met economische haalbaarheid en kansen, de tweede met het milieu. De waarde van schoon fossiel voor het milieu komt bij de bedreigingen (hoofdstuk 6) aan de orde. De economische haalbaarheid heeft met name te maken met de kosten van het afvangen van CO2. Hierover zijn de meningen verdeeld. Enerzijds komt naar voren dat toepassing alleen gerechtvaardigd is als dit zonder grootschalige steun kan plaatsvinden. Anderzijds komt naar voren dat toepassing onvermijdelijk is omdat het een relatief kosteneffectieve methode is. In het eerste geval is het argument dat toepassing van schoon fossiel niet ten koste zou mogen gaan van toepassing van hernieuwbare energie. Dit komt bij de bedreigingen aan de orde. In het tweede geval gaat men uit van onderzoek dat uitwijst dat schoon fossiel een relatief goedkopere methode is om emissiereducties te bereiken dan toepassing van hernieuwbare energie. Om de economische haalbaarheid te kunnen verbeteren is het volgens veel partijen belangrijk dat er onderzoek wordt gedaan naar afvangtechnieken om uiteindelijk grootschalige toepassing mogelijk te maken. Het bereiken van emissiereducties kan, als dit mondiaal gebeurt, een remmend effect hebben op de toename van de CO2-concentratie in de atmosfeer. Hoe groot de impact is op klimaatverandering en hoe snel deze impact zich manifesteert, is erg onzeker.


53

5.2 Kennispositie

van een geheel nieuw concept. Dit betekent, volgens een aantal experts, dat er bij het ontwerpen van een dergelijk geïntegreerd systeem veel engineering te pas

In de Beleidsrapportage Schoon Fossiel van de Werkgroep Schoon Fossiel

komt. Voor het ontwerpen van een optimale procesconfiguratie is kennis nodig

(2007) komt naar voren dat Nederland een stevige kennispositie inneemt op

van uiteenlopende technieken. Afhankelijk van de intensiteit van het onderzoek

deelterreinen rond de toepassing van schoon fossiel. In het bijzonder in de

en de geïnvesteerde middelen kan dit extra werk opleveren, mede omdat hier

vergassings-, scheidings- en verbrandingstechnologie neemt Nederland een

innovatiekansen liggen. Een goed ontwikkelde en goed ontworpen, efficiënte

goede positie in.

afvangtechnologie, die weinig onderhoud vergt en weinig investeringen vereist bij

De helft van de geïnterviewde experts bevestigde zelf dat dit een kans is; de

de energiecentrale, biedt bedrijven economische perspectieven.

anderen erkenden dat dit mogelijk een kans is. Aangegeven werd dat Nederland

In zijn algemeenheid kan worden opgemerkt dat het proces bij energiecentrales

behalve in de toepassingsgerichte kennis ook een goede kennispositie heeft in

om energie op te wekken steeds complexer wordt. Waar eerst stoom de

diverse onderzoeksgebieden. Onderstreept werd de positie op het gebied van

belangrijkste processtroom was, komen er bij een centrale waar CO2 wordt

scheikundige technologie en materiaalkunde. Hier zijn mogelijkheden voor de

afgevangen processtromen bij die een andere benadering vragen. Dit vereist extra

ontwikkeling van afvangtechnologie.

chemisch-technologische kennis van ontwerpers van centrales, maar ook van

Diverse malen werd naar voren gebracht dat er op het gebied van afvang

werkend personeel.

technologie innovatiekansen liggen. Deze bieden mogelijkheden voor het

In de tweede fase ontstaat er werkgelegenheid bij de bouw en aanleg van

Nederlandse bedrijfsleven. De impact van een goede internationale kennispositie

installaties en transportinfrastructuur. Hierbij zijn geen nieuwe kennis of

kan zich vertalen in mogelijk te genereren kennisexport. Dit biedt economische

methoden vereist, want dit past binnen de huidige werkzaamheden. De aanleg

perspectieven. Nederland is hierbij niet de enige speler maar behoort met

van een transportinfrastructuur vereist, afhankelijk van de mate waarin het

een aantal landen tot de voorlopers. Nederland concurreert op verschillende

netwerk zich ontwikkelt, werkzaamheden over een periode van enkele jaren.

kennisgebieden met de Verenigde Staten, Noorwegen, Groot Britannië en

Hier kan een zuigkracht optreden met betrekking tot de werkgelegenheid van

Australië.

toeleverende sectoren, veroorzaakt door investeringsuitgaven en materiële uitgaven.

Werkgelegenheid

Ook in de exploitatiefase zal de impact op de technische beroepen niet groot

Als Nederland een voorlopersrol wil vervullen, dan is onder andere kennis

zijn. Toepassing zal vooral plaatsvinden bij grote installaties of centrales, waarbij

ontwikkeling belangrijk. Experts geven daarbij aan dat uit de nieuwe kennis en

CO2-afvang en -transport passen in de dagelijkse werkzaamheden. Dit betekent

de innovaties die het toepassen van schoon fossiel vraagt, mogelijk (nieuwe)

volgens de experts dat er vooral gevolgen zullen zijn voor personeel dat zich

bedrijvigheid kan voortvloeien, wat kan leiden tot nieuwe werkgelegenheid.

al bezighoudt met bijvoorbeeld procescontrole. Het proces wordt complexer,

Innovatie-activiteiten kunnen een bijdrage leveren aan de toename van het aantal

maar binnen de werkzaamheden zullen er geen wezenlijke veranderingen zijn.

arbeidsplaatsen in de sfeer van bijvoorbeeld onderzoek en ontwikkeling.

De eventuele extra kennis die vereist is, kan het beste in een interne opleiding

De inzet op schoon fossiel zal volgens de geïnterviewde experts een impact

worden verkregen.

hebben op de technische beroepen en vooral op de bouwen installatiesector.

Toch is er op een ander vlak wel een impact te verwachten. Om lekkage bij

Hier kan een onderscheid worden gemaakt tussen de verschillende fasen in de

het transport te voorkomen en de veiligheid te garanderen zullen periodieke

toepassing van de techniek: voortraject, bouw en exploitatie.

onderhoudswerkzaamheden aan de transportinfrastructuur noodzakelijk zijn. Dit onderhoud kan preventief zijn of noodzakelijk blijken door het optreden van een

In het voortraject vindt er vooral onderzoek plaats naar de technieken rond

storing. Onderhoud kan ook nodig zijn bij afvanginstallaties, maar de frequentie

afvang en opslag. Dit gebeurt (zoals al aangegeven in hoofdstuk 4) vooral bij

waarmee het moet worden uitgevoerd is nog onzeker. Dit zal onder meer

kennisinstellingen en universiteiten. Daarnaast wordt het ontwerp van een

afhangen van de gekozen afvangmethode en de ontwikkelingen op dit gebied.

energiecentrale waarbij afvangtechnologie wordt toegepast, gemaakt aan de hand 54



55

5.3 Geografische positie De geografische positie in Europa biedt Nederland kansen om een belangrijke speler te worden op het gebied van transport en opslag van CO2. Nederland heeft een gunstige positie ten opzichte van Europese puntbronnen. Binnen een straal van 500 km vindt ongeveer de helft (1500 Mton per jaar) van de Europese uitstoot van CO2 plaats, waarvan ongeveer 10% in Nederland. Grote puntbronnen zijn geconcentreerd in het Ruhrgebied, in de Rijnmond en in het midden van het Verenigd Koninkrijk. Dit betekent dat Nederland een belangrijke rol kan vervullen bij het transport vanaf de verschillende industriële centra naar de opslagplaatsen. Dit kan een impact hebben op de bedrijvigheid in Nederland op het gebied van aanleg en transport van CO2. Diverse geïnterviewde experts geven aan dat Nederland in het transport een belangrijke rol kan vervullen. Een goede transportinfrastructuur, om CO2 van de verschillende puntbronnen naar opslagplaatsen te transporteren, is gewenst. Als de aanleg van infrastructuur overwogen wordt, dan zou het vanuit kostenoogpunt verstandig zijn om rekening te houden met het beschikbaar komen van opslag capaciteit. Het gebruik van al aanwezige infrastructuur, die gebruikt werd bij bijvoorbeeld gaswinning, kan kostenbesparingen bieden. Het heropenen van afgesloten productieputten is kostbaar. Een expert gaf aan dat rekening houden met het vrijkomen van opslagplaatsen sluiting en heropening van injectieputten kan voorkomen, wat kostenbesparend werkt. Andere geïnterviewde experts waren van mening dat een transportinfrastructuur van pijpleidingen over grote afstanden economisch niet haalbaar zou zijn. Zij gaven aan dat de opslag van CO2 bij voorkeur moet plaatsvinden in de buurt van de plaats waar deze wordt afgevangen.

5.4 Opslagcapaciteit Nederland heeft gunstige bodemeigenschappen en een relatief groot opslag potentieel, voldoende om gedurende decennia de eigen uitstoot van CO2 op te slaan (zie tabel 2 in paragraaf 3.3). Er blijft dan nog capaciteit over, bijvoorbeeld voor de opslag van uitstoot van omringende landen. In dit verband komt tijdens congressen de term ‘Nederland CO2-rotonde’ naar voren, omdat Nederland in de buurt ligt van buitenlandse puntbronnen en potentiële opslaglocaties. Net als bij de geografische positie erkennen de geïnterviewde experts dat de 56



57

relatief grote potentiële opslagcapaciteit mogelijk economische kansen biedt.

6 Bedreigingen

De gebieden in Nederland waar opslag van CO2 mogelijk is liggen niet allemaal dicht bij de grote CO2-puntbronnen, zodat transport van CO2 noodzakelijk is. De

Aan de toepassing van schoon fossiel zijn naast kansen ook bedreigingen

meeste opslagmogelijkheden in gasvelden zijn te vinden in het noorden van

verbonden die een negatieve impact kunnen hebben. Deze bedreigingen,

het land en op het Continentaal Plat. De geschikte kolenlagen bevinden zich

met hun mogelijke impacts, komen in dit hoofdstuk aan de orde.

voornamelijk in het zuiden en oosten. De aquifers zijn gelijkmatiger over het land verdeeld. 6.1 Publieke acceptatie De publieke acceptatie van schoon fossiel is belangrijk, niet alleen vanuit beleids oogpunt. Uit studies van onder andere de Universiteit Leiden blijkt dat mensen niet goed op de hoogte zijn van wat schoon fossiel is. Wel komt er steeds meer mediaaandacht voor dit onderwerp, waardoor de samenleving beter geïnformeerd raakt en mensen zich een mening kunnen vormen. Op alle terreinen is men er zich van bewust dat er zorgvuldig moet worden omgegaan met toepassingen van schoon fossiel. Afhankelijk van de resultaten kunnen burgers immers een positief of een negatief beeld krijgen van de techniek. Bij de aanleg van een transportinfrastructuur kan dit een rol spelen. Ook bij demonstratieprojecten waarbij CO2 wordt opgeslagen, speelt de publieke acceptatie mee. Deze kan tevens worden beïnvloed door stijgende energieprijzen en door de veiligheid van de techniek.

6.2 Veiligheid In veel interviews met experts kwam de veiligheid van de techniek ter sprake. Aan de opslag van CO2 zijn risico’s verbonden: door grondbewegingen, ondeugdelijke afsluiting van aanvoerputten of een onvoldoende afsluitende laag zou CO2 uit de opslagplaats vrij kunnen komen. Uit ervaringen met aardgasvelden weet men dat er lokaal seismische activiteit zou kunnen optreden, met mogelijke schade aan gebouwen of infrastructuur. Dit kan gevolgen hebben voor mensen die in de buurt van een opslagplaats wonen en kan tot tegenstand leiden. Verder kan bij een lekkage een verhoogde CO2-concentratie ontstaan met risico’s voor de menselijke gezondheid en de biosfeer. Daarnaast heeft lekkage van CO2 gevolgen voor de effectiviteit van de maatregel om minder CO2 uit te stoten: als er lekkage optreedt, gaat het effect van het vermijden van de uitstoot verloren. Een geïnterviewde expert gaf de suggestie dat de overheid veiligheidsnormen zou 58



59

kunnen stellen voor afvang, transport en opslag van CO2. Als de risico’s kunnen worden ingeschat, gemonitord en gecontroleerd gedurende de tijd dat CO2 wordt opgeslagen, dan kunnen deze onder vooraf gedefinieerde niveaus blijven en kunnen negatieve impacts worden voorkomen.

6.3 Afhankelijkheid Door de inzet van schoon fossiel kan er op de lange termijn, als er veel aanbod is van CO2, afhankelijkheid ontstaan van gebieden of landen die veel opslagruimte hebben. Niet elk land heeft immers voldoende eigen opslagcapaciteit. Bij groot schalige toepassing zal men de afgevangen CO2 geheel of gedeeltelijk elders moeten opslaan. In Nederland hoeft dit probleem niet op te treden, omdat de potentiële opslag capaciteit voldoende is om de uitstoot voor decennia op te slaan. Aan de andere kant bevindt de grootste opslagcapaciteit zich in het Groningenveld, waarvan het nog onzeker is wanneer deze precies zal vrijkomen voor mogelijke opslag van CO2. Zoals al eerder aangegeven, biedt de aanwezigheid van opslagruimte en de gunstige positie in Europa, Nederland kansen voor grootschalige toepassing van schoon fossiel. Een andere vorm van afhankelijkheid ontstaat door het grotere verbruik van fossiele brandstoffen om afvang van CO2 mogelijk te maken. Doordat het afvangen van CO2 extra energie kost, zijn extra brandstoffen noodzakelijk. Deze extra vraag naar brandstoffen vergroot de afhankelijkheid ervan. Hier staat tegen over dat deze energie kan worden opgewekt met kolen, en de voorraden hiervan zijn wereldwijd heterogener verdeeld dan bijvoorbeeld de olie- en gasvoorraden. Bij de verbranding van kolen komt wel meer CO2 vrij dan bij de verbranding van olie of gas, maar door de CO2 af te vangen en op te slaan, blijft de impact op het milieu beperkt. De kolen zijn daarmee niet als ‘groen’ te typeren.

6.4 Hernieuwbare energie Een belangrijke zorg bij het gebruik van schoon fossiel is dat het energiesysteem afhankelijk blijft van fossiele brandstoffen en dat het de aandacht voor energie besparing en hernieuwbare energie lijkt te verminderen. Deze zorg werd door diverse geïnterviewde experts gedeeld. Door in te zetten op toepassingen van schoon fossiel zullen er nog steeds centrales worden gebouwd die gebruikmaken 60



61

van fossiele brandstoffen. Aangezien de levensduur van een centrale enkele

7 Het innovatieproces

tientallen jaren omvat, betekent dit dat het gebruik van fossiele brandstoffen verlengd wordt. Hoewel dit dan op een ‘groenere’ manier gebeurt, blijft er uitstoot

Naast de kansen en bedreigingen kwamen er in de interviews met de

plaatsvinden.

experts andere factoren naar voren die van invloed zijn op de technologische

Een reden voor dit continuerende gebruik is de koolstof-lock-in van het energie

ontwikkeling van schoon fossiel. Deze factoren worden beschreven

systeem. Er zijn in het verloop van de tijd institutionele en technologische

aan de hand van het theoretisch model van het innovatieproces (zie

barriëres ontstaan die moeilijk te doorbreken zijn (Unruh, 2000). Hierdoor kunnen

hoofdstuk 2). Hierbij wordt aangegeven op welke wijze de fasen van het

opkomende nieuwe technologieën, bijvoorbeeld op basis van hernieuwbare

demonstratieproces doorlopen kunnen worden. Verder zullen enkele

energie, moeilijk doorbreken.

obstakels worden behandeld en komen aanbevelingen van de experts

Vanuit milieuoogpunt is dit geen goede ontwikkeling. Met hernieuwbare bronnen

aan bod. Daarnaast wordt aangegeven wanneer de overgangen tussen

- zoals zon, wind en water - kan op een schonere manier energie worden opge

de verschillende fasen ongeveer plaats kunnen vinden. Deze gegevens

wekt. Maar vaak zijn methoden om met hernieuwbare energie stroom op te

zijn gebaseerd op literatuurbronnen, de gesprekken met de experts en

wekken nog duur. Schoon fossiel wordt door de geïnterviewde experts daarom

initiatieven vanuit de markt.

gezien als een relatief schone, kosteneffectieve tussenoplossing. Men denkt dat op de korte termijn fossiele brandstoffen zullen worden gebruikt en dat op de langere termijn zal worden gestreefd naar de inzet van hernieuwbare energie.

7.1 Onderzoek en ontwikkeling De eerste fase binnen het innovatieproces bestaat uit fundamenteel onderzoek, dat wereldwijd plaatsvindt. Op nationaal niveau zijn de drie technische universiteiten, onder andere binnen het CATO-project, actief in technisch onderzoek op het gebied van schoon fossiel. Daarnaast worden, binnen dit project en daarbuiten, bij andere universiteiten economische en maatschappelijke aspecten van schoon fossiel onderzocht. Vervolgens zijn er kennisinstellingen, die meer toepassingsgericht, in fase 2, opereren en, vaak samen met universiteiten en het bedrijfsleven, fundamentele kennis proberen toe te passen in onderzoeksprojecten en kleine demonstratieprojecten. Enkele experts zijn van mening dat fundamenteel onderzoek met name voor afvangtechnieken belangrijk is. Zo kunnen materialen worden gevonden en methoden worden ontwikkeld om CO2 kostenefficiënter af te vangen. Dit ‘leren door te onderzoeken’ staat tegenover het ‘leren door te gebruiken’, dat meer van toepassing is bij opslag. Ook de experts vinden dit ‘leren door te gebruiken’ belangrijk. Hierbij spelen ervaringen bij demonstraties een belangrijke rol, evenals het ontdekken van de manier waarop het gas zich in de bodem gedraagt. Een geïnterviewde expert gaf aan dat ‘leren door te onderzoeken’ ook voor opslag relevant is, wijzend op het modelleren en in experimenten onderzoeken van de effecten van CO2-injectie in olievelden, gasvelden en kolenlagen. De ontwikkelingen die technieken in de tijd doormaken vormen een belangrijke aanname bij de kostenontwikkeling van afvang, transport en opslag van CO2.

62



63

Om de leercurve zo efficiënt mogelijk te doorlopen, is volgens de experts zowel

zou daarbij de sleutel kunnen zijn voor het bereiken van doelstellingen.

lering uit onderzoek als uit toepassing belangrijk. Financiering is hier noodzakelijk;

Voor Nederland worden technologie- en kennisontwikkeling belangrijk gevonden

met de beschikbare gelden van de overheid voor onderzoek naar afvang en

voor het behoud van een goede internationale positie op specialisatiegebieden.

opslag is een middel aanwezig waarmee technologische vooruitgang kan worden

Nederland neemt een stevige kennispositie in op deelterreinen rond toepassingen

bevorderd. Onder de experts is er geen eenduidige mening over de wijze en mate

van schoon fossiel, en dit kan in de toekomst ook mogelijkheden bieden voor het

van financiële ondersteuning.

Nederlandse bedrijfsleven.

Naast het feit dat er al technieken voor afvang beschikbaar zijn die op kleine

Fundamentele R&D

schaal worden toegepast, wordt onderzoek naar nieuwe technieken voor de verdere toekomst belangrijk gevonden. Als de toepassingen voor afvang in aantal toenemen en er in de industrie steeds meer spelers komen doordat diffusie van de techniek optreedt, zullen er mogelijk meerdere technologieën beschikbaar komen, met betere eigenschappen. Als deze ‘volgende-generatietechnologieën’ in 2020 beschikbaar moeten zijn, is onderzoek naar verbeterde, innovatieve concepten nú van belang. Volgens een expert is het daarom belangrijk dat fundamenteel onderzoek op diverse gebieden niet wordt overschaduwd door op de korte termijn gewenste onderzoeksresultaten. Immers, de huidige technologie

Toegepaste R&D Demonstraties Commercialisatie Marktaanpassing Diffusie 2010

2020

2030

2040

tijd

Figuur 7: Fasen in het innovatieproces van schoon fossiel (indicatief).

is beschikbaar gekomen door eerder uitgevoerd onderzoek. Onder andere op basis van de opinies van de geïnterviewde experts is in figuur 7 een tijdsontwikkeling aangegen van de positie van schoon fossiel. Onderzoek zal

7.2 Demonstraties

tot 2020 belangrijk blijven. Uit studies komt naar voren dat het daarbij belangrijk is dat het onderzoek zich ook richt op gebieden die niet direct veelbelovend zijn.

In Sectie I (De huidige situatie) is naar voren gekomen dat er binnen het terrein

Nieuw onderzoek kan hier het ontwikkelingsproces versnellen, bijvoorbeeld

van schoon fossiel demonstratieprojecten zijn én intenties om tot demonstraties

onderzoek naar ECBM, naar het vastleggen van CO2 in gesteenten en naar het

te komen. Hierin wordt de haalbaarheid van schoon fossiel in kleine markt

gebruik van CO2 als grondstof.

toepassingen onderzocht. Hoewel het onderzoek in fase 1 en 2 ook doorgaat, vormen demonstraties de volgende stap richting diffusie in de markt.

Het inzetten op breder onderzoek vereist expertise van onderzoeksgroepen van

De Europese Commissie heeft voorgesteld om tien tot twaalf grootschalige

verschillende disciplines, waarbij training en opleiding een rol kunnen spelen. Uit

demonstratieprojecten op te zetten en onderzoekt de mogelijkheid van financiële

dit onderzoek blijkt dat versterking op het gebied van verbranding, materialen,

ondersteuning. Daarnaast is nationaal e 80 miljoen beschikbaar gesteld voor

scheidingsprocessen, ondergrondse opslag, modellering en monitoring gewenst

kleine tot middelgrote demonstratieprojecten voor CO2-afvang (e 20 miljoen)

is. Samenwerking met onderzoeksgroepen op andere gebieden kan daarbij

en -opslag (e 60 miljoen), die in de periode 2008-2012 gerealiseerd zouden

synergie-effecten opleveren die de mogelijkheden van duurzame energie in het

moeten worden. Dit zijn aanwijzingingen voor de aanwezigheid van nationaal en

algemeen kunnen maximaliseren. Een voorbeeld van zo’n onderzoeksgebied

internationaal draagvlak voor de techniek, waarmee de kans op het doorlopen

is de nanotechnologie. Dit is een veelbelovende technologie die ook op

van deze fase van het innovatieproces vergroot wordt. Op basis van onder

energiegebied voor innovaties zou kunnen zorgen. Verder kunnen nationale en

andere de periode die de Europese Commissie aangeeft bij de planning van de

internationale platforms, fora en andere initiatieven op het gebied van waterstof,

demonstraties, is in figuur 7 aangegeven dat rond 2010 de demonstratiefase start.

biobrandstoffen en materialen gedeelde belangen hebben bij het ontwikkelen van

Hiervoor is een periode voorzien van ongeveer tien jaar.

techniek en het geven van advies op beleidsniveau. Intensievere samenwerking 64



65

Financiële ondersteuning is in deze fase nog belangrijk omdat de kosten nog hoog

Het emissiehandelssysteem wordt door verschillende experts als een belangrijk

zijn. De geïnterviewde experts hebben uiteenlopende opvattingen over de mate

instrument gezien om de kosten voor afvang, transport en opslag van CO2 te

en wijze van ondersteuning. Enerzijds geven enkele experts aan dat subsidies tot

dekken. Een bepalende factor hierbij is de waarde van de emissierechten. Deze

de mogelijkheden zouden kunnen behoren. Anderzijds wordt aangegeven dat de

wordt bepaald door de hoeveelheid rechten die beschikbaar zijn gekomen bij

financiering vanuit de markt zou moeten komen. Enkele geïnterviewden vinden dat

de allocatie (aanbod) en door de hoeveelheid rechten die nodig zijn (vraag) om

de overheid duidelijkheid moet geven over de mate waarin en de wijze waarop zij

de uitstoot van verschillende industrieën te dekken. Door bij de allocatie minder

projecten wil ondersteunen. Indien marktpartijen in Nederland de ambitie hebben

rechten te verdelen kan de waarde daarvan worden omhooggedreven, wat uit

om één of wellicht twee grootschalige demonstraties te realiseren en daarmee

stootbesparende maatregelen zou kunnen bevorderen. Immers, als de waarde

hun bereidheid tot investeren tonen, is duidelijkheid gewenst over eventuele

van de rechten om CO2 uit te stoten ongeveer gelijk is aan de kosten die gemaakt

overheidssteun. Hierbij zou gedacht kunnen worden aan een early-movers-

worden om CO2 niet uit te stoten, wordt het nemen van maatregelen economisch

ondersteuning voor het dekken van een bepaald gedeelte van de kosten. Er is naar

gezien interessant.

voren gekomen dat een dergelijke ondersteuning niet ten koste zou moeten gaan van concurrentie met andere technologieën.

Bij verschillende interviews met experts, in de literatuurstudie en tijdens congressen is naar voren gekomen dat vanaf 2013 meer commerciële activiteiten zouden kunnen gaan plaatsvinden, omdat CO2-afvang en -opslag dan mogelijk

7.3 Commercialisatie

onder het emissiehandelssysteem en het Kyoto-protocol vallen. In figuur 7 is dit jaartal als beginpunt aangeduid van de commercialisatiefase van schoon fossiel.

De stap van fase 3 naar fase 4 in het innovatieproces is vanuit het marktoogpunt kosteneffectiviteit zeer belangrijk als vrijwillige toepassing wordt nagestreefd. Ook vanwege de concurrentie met andere technieken wordt de kosteneffectiviteit van

7.4 Marktaanpassing

schoon fossiel door veel partijen belangrijk gevonden. Als vrijwillige toepassing mogelijk is, kan dwingende regelgeving ervoor zorgen dat er toepassingen komen.

Net als bij fase 4 is de bepalende factor bij marktaanpassing economisch van aard.

Enkele experts geven aan dat dwingende regelgeving mogelijk is maar vinden

De markt kan groeien als er economisch interessante projecten kunnen worden

stimulering vanuit de markt wenselijker.

opgestart of als er andere prikkels zijn waardoor toepassingen ontstaan.

Milieuorganisaties zijn voorstander van strenge regelgeving om op een zo schoon

Een innovatieve toepassing in de niche is het gebruik van CO2 door tuinders in het

mogelijke manier energie op te kunnen wekken en zijn voorstander van een

OCAP-project. Hierbij dient een aantal opmerkingen te worden gemaakt. De CO2

klimaatwet. Energiebedrijven zijn zich bewust van het milieu maar hebben andere

die door de tuinders gebruikt wordt, komt bij een proces vrij als een ‘afvalproduct’

motieven, namelijk stroom produceren tegen een acceptabele prijs die in ieder

in vrijwel zuivere vorm, wat afvangen goedkoop maakt. Daarnaast besparen de

geval concurrerend is met die van andere (internationale) producenten. Eventuele

tuinders door CO2 te kopen op het gebruik van aardgas. Dit betekent dat het

veranderingen in de milieuregelgeving zullen van invloed zijn op de keuze die de

vanuit economisch - en milieuoogpunt aantrekkelijk is om voor deze toepassing

markt zal gaan maken.

te kiezen, maar dat vergelijking met afvang en opslag, zoals men die op de grote schaal voor ogen heeft, niet opgaat. Immers, bij energiecentrales moet CO2

Zoals hierboven aangegeven, wordt stimulering vanuit de markt wenselijk gevon

uit grote hoeveelheden rookgassen worden afgevangen die een relatief lage

den om bijvoorbeeld de productie van schonere stroom te stimuleren. Deze prikkel

concentratie bevatten.

kan bij schoon fossiel worden gevormd door de opname van CO2-opslag in het

66

Europese emissiehandelssysteem (EU ETS) en het Kyoto-protocol. Daarnaast

Enkele experts geven aan dat het afvangen van CO2 waarschijnlijk het eerst bij

geven verschillende experts aan dat in de commercialisatiefase gebuik kan worden

nieuwe energiecentrales verplicht zal worden gesteld. Dit is vanuit technische

gemaakt van extra olie- of gaswinning met EOR, EGR of ECBM (zie paragraaf 3.3).

overwegingen het meest efficiënt. Het is onzeker wanneer de markt in de energie

De opbrengsten hiervan kunnen de kosten tijdens de commercialisatie drukken.

sector zich zal aanpassen. In figuur 7 is vooralsnog uitgegaan van een aanpassing



67

vanaf 2020. Studies geven aan dat rond dat jaar door allerlei ontwikkelingen de

Ten slotte zijn er de risico’s op het gebied van wetgeving en beleid. Beleid is

kosten gedaald zouden kunnen zijn tot een marktconform niveau. De waarde van

onder andere onderhevig aan veranderingen in prioriteit. De prioriteit kan bijvoor

de hier tegenover staande emissierechten zou in 2020 voldoende kunnen zijn om

beeld veranderen door ontwikkelingen binnen andere technologieën. Ook de

de kosten te dekken.

komst van een nieuwe regering kan gevolgen hebben voor het beleid.

Op kortere termijn kan de techniek worden toegepast in bijvoorbeeld industriële

In de gesprekken met de experts en tijdens congressen is naar voren gekomen

processen waarbij een stroom geconcentreerde CO2 vrijkomt. Bij dit soort

dat er behoefte is aan duidelijkheid op beleidsniveau. Helder en langdurig beleid

processen is afvang van CO2 goedkoper en kunnen al emissiereducties worden

onder duidelijke criteria is een manier om risico’s te minimaliseren. Bij inves

bereikt. Tevens treden door het gebruik van de techniek leereffecten op die

teerders kan daardoor het vertrouwen groeien om daadwerkelijk te investeren

kunnen bijdragen aan een verlaging van de kosten, waardoor diffusie (fase 6)

in schoon fossiel. Juist omdat de onzekerheden voornamelijk op technologisch

mogelijk wordt.

gebied spelen, zouden kortetermijnresultaten niet de belangrijkste prioriteit moeten zijn, vinden de experts. Toch spelen deze voor de overheid wel een rol.

7.5 Diffusie

Wanneer volledige diffusie zal optreden is onduidelijk. In dit onderzoek kwam naar voren dat er nog technologische ontwikkelingen nodig zijn om, bijvoorbeeld,

In de interviews met de experts zijn een aantal onzekerheden naar voren

toepassing van schoon fossiel mogelijk te maken bij oude, relatief inefficiënte

gekomen die verbonden zijn met de overgang van commercialisatie naar

centrales. Voor deze ontwikkelingen is tijd nodig. Volgens figuur 7 zal volledige

diffusie op grote schaal. De kans dat diffusie optreedt, neemt toe naarmate de

diffusie plaatsvinden vanaf circa 2040. Dit jaartal is indicatief, aangezien de

onzekerheden worden geminimaliseerd. De onzekerheden doen zich voor op een

diffusie afhankelijk is van de genoemde onzekerheden.

drietal gebieden: technologie, markt en wetgeving. De ontwikkelingen die een technologie doormaakt zijn over het algemeen onzeker. Ze hangen onder andere af van investeringen en wetgeving. Aan deze ontwikkelingen zijn verwachtingen gekoppeld. Het is onzeker of een technologie binnen een bepaalde periode aan deze verwachtingen kan voldoen. Er is een verwachting dat door onderzoek en ontwikkeling efficiëntieverbeteringen, en daarmee kostenreducties, bereikt zullen worden. Hoewel er aan de verwach tingen onzekerheden zijn gekoppeld, worden investeringen onder andere gebaseerd op de verwachte resultaten. Hoe groter de potentie van de techniek, hoe groter ook de bereidheid om in een technologie te investeren. De tweede categorie van onzekerheden houdt verband met marktrisico’s. Het gaat dan onder andere om onzekerheden over marktgestuurde instrumenten, zoals het emissiehandelssysteem. Dit wordt door de experts als de belangrijkste financiële prikkel gezien om op de lange termijn de kosten te kunnen dekken. De waarde van toekomstige emissierechten is onzeker, en daarmee ook de vraag of deze voldoende is voor diffusie van de technologie.

68



69

8 Systeemfuncties Naast de aanbevelingen van de experts is een analyse gemaakt aan de hand van de aan- en afwezigheid van systeemfuncties. De systeemfuncties zoals die in de theorie zijn behandeld, kunnen worden gebruikt om te onderzoeken hoe een technologie zich ontwikkelt. Er kan onderscheid worden gemaakt tussen activiteiten met een positieve uitwerking en activiteiten met een negatieve uitwerking op de ontwikkeling. Het kwalitatieve beeld dat van de verschillende systeemfuncties gedurende dit onderzoek is ontstaan, wordt hier kort besproken. Vervolgens komt het nut van interacties tussen verschillende systeemfuncties aan de orde. Deze gegevens zijn gebruikt om aanbevelingen te formuleren. Functie 1: Experimenteren door ondernemers Doordat de schoon-fossieltechnologieën nog niet in een marktrijp stadium verkeren, zijn ondernemers nog slechts op beperkte schaal actief. In Sectie I (De huidige situatie) zijn enkele voorbeelden van activiteiten bij ondernemers genoemd. Afgaande op het aantal activiteiten en op de intenties die er zijn om activiteiten te ondernemen, is er een positief beeld te constateren over de aanwezigheid van deze systeemfunctie. Uit de activiteiten bij ondernemers blijkt onder meer een trend om te proberen innovatief gebruik te maken van de mogelijkheden van CO2. In dit geval betekent dit dat de CO2 nuttig gebruikt wordt voor de groei van planten of voor het mogelijk winnen van extra aardgas. Naast de achterliggende economische motieven spelen de ontwikkelingen op beleidsniveau hier een rol. Immers, energiebedrijven zijn waarschijnlijk op de hoogte van mogelijke beleidsontwikkelingen en passen hun strategie hierop aan. Hieruit kunnen intenties ontstaan om activiteiten te ondernemen. Functie 2: Kennisontwikkeling Zoals eerder aangegeven is CATO in Nederland het belangrijkste onderzoeks programma op het gebied van CO2-afvang, -transport en -opslag. Binnen dit programma worden naast technische ook maatschappelijke aspecten onderzocht bij universiteiten, kennisinstellingen en andere onderzoekscentra. Buiten dit onderzoeksprogramma worden ook andere onderzoeken uitgevoerd, bijvoorbeeld naar de haalbaarheid van schoon fossiel voor een bepaalde situatie. De laatste jaren wordt er nationaal maar ook internationaal steeds meer onderzoek gedaan naar verschillende aspecten van schoon fossiel. Dit heeft een Groene kolen - CO2- afvang en - opslag: een schone zaak?

71

positief effect op de kennisontwikkeling. Verder is naar voren gekomen dat er nog

In hoofdstuk 9 (Beleidsinstrumenten) wordt besproken hoe de overheid hier vorm

veel onderzoek gedaan moet worden om grootschalige toepassing van schoon

aan zou kunnen geven. In de interviews met de experts is naar voren gekomen

fossiel mogelijk te maken.

dat duidelijkheid van de overheid over eventuele ondersteuning gewenst is. Bij dit alles is het belangrijk dat er een transportinfrastructuur aanwezig is om het

Functie 3: Kennisdiffusie in netwerken

voor marktpartijen mogelijk te maken om de afgevangen CO2 te transporteren

De activiteiten op het gebied van kennisdiffusie zijn in Sectie I (De huidige

naar opslagplaatsen. De aanleg van een transportinfrastructuur is kostbaar, maar

situatie) aan de orde gekomen. Er zijn diverse fora en kennisnetwerken actief

noodzakelijk. De overheid zou de infrastructuur kunnen aanleggen en tegen een

waarbinnen kennisdiffusie kan plaatsvinden. De verscheidenheid aan netwerken

vergoeding ter beschikking kunnen stellen. Deze keuze is te rechtvaardigen als er

is gunstig voor de ontwikkeling van schoon fossiel. Intensievere samenwerking

vanuit het algemeen belang wordt gehandeld, en dat lijkt hier het geval.

tussen verschillende kennisnetwerken zou een positief effect kunnen hebben op de technologische ontwikkeling.

Functie 6: Mobiliseren van middelen Bij het benoemen van functie 1 en 2 is al naar voren gekomen dat er een toe

Functie 4: Richting geven aan het zoekproces

nemend aantal activiteiten op onderzoeksgebied plaatsvindt. Dit betekent even

De eigenschappen die richting geven aan het zoekproces zijn in Sectie I

eens dat er middelen beschikbaar zijn om dit onderzoek te financieren. Alleen al

(De huidige situatie) aan de orde gekomen. De problemen die op energie- en

het CATO-programma heeft een budget van ruim \ 25 miljoen voor het vijf jaar

klimaatgebied spelen hebben er onder andere voor gezorgd dat schoon fossiel

durende onderzoeksprogramma. Een dieper kwantitatief inzicht in de middelen

overwogen wordt.

die beschikbaar zijn, is in dit onderzoek niet verkregen, maar de vele activiteiten

Daarnaast zijn er de genoemde kansen van schoon fossiel voor Nederland,

duiden erop dat er middelen beschikbaar gesteld zijn.

die ervoor zorgen dat er extra inspanningen ontstaan. Aan de andere kant zijn

Verder heeft de overheid, naast de subsidie aan het CATO-project voor de

er obstakels die het gebruik van de techniek bemoeilijken. De richting van

onderzoeksfase, \ 80 miljoen beschikbaar gesteld voor kleine demonstratie

het zoekproces naar schoon fossiel is op deze manier gedeeltelijk verklaard.

projecten. Daarnaast zijn er uit de literatuurstudie en de interviews aanwijzingen

De veelheid aan kansen en motieven biedt goede mogelijkheden voor de

gekomen dat er met Europese gelden of met nationale gelden verder

ontwikkeling van schoon fossiel. De bedreigingen kunnen echter indirect deze

geënvesteerd zal worden in grootschalige demonstratieprojecten. Kwantitatieve

ontwikkelingen belemmeren.

gegevens zijn hier niet onderzocht. Als de investeringsbereidheid aanwezig is, kunnen de verschillende fasen in het innovatieproces beter doorlopen worden.

Functie 5: Creëren van markten

72

Er zijn situaties waarin er op een kosteneffectieve manier gebruik kan worden

Functie 7: Creëren van legitimiteit / Creatieve destructie

gemaakt van CO2. Een niche is bijvoorbeeld ontstaan in de tuinbouwsector.

De ontwikkelingen in het klimaat en de activiteiten zoals die zijn aangegeven

Daarnaast zijn er studies gedaan naar de haalbaarheid van het gebruik van CO2

bij de andere systeemfuncties geven aan dat er sprake is van het creëren van

voor extra olie- of gaswinning. Daar zou een volgende niche kunnen ontstaan,

legitimiteit. Onder meer uit de interviews met de experts en uit informatie

waarin de techniek zich kan ontwikkelen totdat grootschalige toepassing mogelijk

uit congressen kan worden opgemaakt dat er op verschillende institutionele

is geworden. Het bereiken van kostenreducties is hierbij essentieel. Deze

niveaus bewustwording op milieugebied is ontstaan. Daaruit is ook de mogelijke

kunnen bereikt worden door ontwikkelingen in de afvangtechnologie. Ook kan

toepassing van schoon fossiel naar voren gekomen.

er gebruik worden gemaakt van geconcentreerde CO2-gasstromen, waardoor

Het voordeel van het gebruik van schoon fossiel is dat het past binnen het

de afvangkosten beperkt blijven. Verder kunnen er extra opbrengsten worden

regime waarin fossiele brandstoffen worden gebruikt. Dit betekent dat er geen

gegenereerd door extra olie- of gaswinning.

grote veranderingen noodzakelijk zijn om toepassing van de techniek mogelijk

Om de stap naar grootschalige toepassing bij voornamelijk energiecentrales te

te maken. De gehele keten – van de winning van grondstoffen tot het gebruik

kunnen maken is overheidshulp in de eerste fase waarschijnlijk noodzakelijk.

ervan – blijft immers ongeveer gelijk; met afvang, transport en opslag van CO2



73

als een aanvulling aan het einde van de keten. De belangen van verschillende

kan bij ondernemers leiden tot activiteiten (F1). Doordat ondernemers actief

stakeholders in de energiewereld zijn groot, waardoor hier moeilijk veranderingen

worden, kan een lobby ontstaan (F7) voor bijvoorbeeld subsidies (F6) of gunstige

tot stand komen. Dit is al aan de orde gekomen in hoofdstuk 6 (Bedreigingen).

marktomstandigheden. Hieruit zou een markt kunnen ontstaan (F5), wat andere ondernemers zou kunnen bewegen om in die markt te stappen (F1). Dit voorbeeld geeft aan dat prikkels bij een bepaalde systeemfunctie kunnen

Interactie tussen systeemfuncties

leiden tot een sneeuwbaleffect richting andere systeemfuncties.

Naast de aan- of afwezigheid van de verschillende systeemfuncties speelt bij

In het voorgaande voorbeeld hebben alle systeemfuncties positieve gevolgen

innovatie ook de interactie tussen systeemfuncties een rol. De aanwezigheid

voor andere functies. In de praktijk kunnen er echter ook negatieve prikkels

van relaties tussen systeemfuncties kan een positief of negatief effect hebben

voor andere systeemfuncties ontstaan. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat de

op technologische innovatie. Doordat de systeemfuncties invloed op elkaar

resultaten die uit onderzoek naar voren komen (F2) niet aan de verwachtingen

uitoefenen, kan een negatieve impact op één systeemfunctie negatieve gevolgen

voldoen (F4). Dit kan dan resulteren in afnemende interesse bij ondernemers,

hebben voor meerdere andere functies. Deze niet-lineaire eigenschappen

waardoor zij activiteiten staken (F1). En dit kan dan weer negatieve gevolgen

kwamen ook bij de theorie over het innovatieproces naar voren (hoofdstuk 2).

hebben voor andere systeemfuncties, waardoor schoon fossiel, bijvoorbeeld, minder belangrijk gevonden wordt.

F5 Marktformatie

In de interviews met de experts kwam naar voren dat schoon fossiel momenteel F1 Ondernemersactiviteiten

in een positieve spiraal lijkt te zitten, maar dat deze ontwikkeling ook kan keren. Op verschillende niveaus worden beslissingen genomen die invloed hebben op de toekomstige ontwikkeling van schoon fossiel. Welke kant de ontwikkelingen

F7

opgaan, zal onder meer afhangen van de beslissingen die de verschillende

Legitimiteit/ Lobby

stakeholders nemen.

F7

F2

Legitimiteit/ Lobby

Kennisontwikkeling

F4 Verwachtingen Redenen

Figuur 8: Mogelijke relaties tussen de verschillende systeemfuncties.

Figuur 8 is een overzicht van mogelijke relaties tussen de verschillende systeem functies. Enkele relaties worden hier besproken, uitgaande van systeemfunctie 4 (F4). De problemen zoals die op energie- en klimaatgebied spelen, kunnen bijvoorbeeld reden geven om bronnen te mobiliseren (F6). Door de mobilisatie van bronnen wordt kennisontwikkeling mogelijk gemaakt (F2). De verworven kennis 74



75

9 Beleidsinstrumenten De overheid is een belangrijke actor die met haar beslissingen richting kan geven aan de ontwikkeling van schoon fossiel. Als er op beleidsniveau besloten wordt om toepassing van schoon fossiel mogelijk te maken, dan is het voor de andere stakeholders van belang op welke manier de overheid dit gaat doen. Hierbij zou de overheid op grond van de theorie kunnen kiezen voor technology-push- of market-pull-instrumenten. Dit zijn instrumenten waarmee schoon fossiel direct of indirect ondersteund kan worden. In een ideale situatie verloopt de introductie van een technologie marktgestuurd: de markt selecteert naar haar normen de technologieën die het meest geschikt zijn. Hierbij spelen, bijvoorbeeld, innovatiekansen een rol. Ook de publieke acceptatie speelt een rol. De overheid kan ervoor kiezen om burgers voor te lichten over de techniek en de mogelijkheden ervan. In eerste instantie is dit het belangrijkst voor burgers die te maken krijgen met demonstratieprojecten. Zij kunnen mogelijk hinder ondervinden van deze projecten. De overheid kan ervoor kiezen om randvoorwaarden te creëren die de ont wikkeling van jonge technologieën mogelijk maken. In het geval van schoon fossiel zou dat kunnen betekenen dat de overheid aanstuurt op ondersteuning in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase om demonstratieprojecten en eerste toepassingen mogelijk te maken. Hierbij speelt het verwerven van een goede kennis- en concurrentiepositie een belangrijke rol. De Werkgroep Schoon Fossiel (2007) adviseert om de huidige steun uit te breiden, zodat de verschillende aspecten van het leerproces effectief kunnen worden ondersteund, vooral bij de marktpartijen die zich als early-movers opwerpen. Subsidies kunnen worden gebruikt om diverse technologieën te ondersteunen. Een belangrijk bezwaar tegen subsidies is dat ze niet overeenkomen met het principe van ‘de vervuiler betaalt’. De OECD (2002) heeft in 1974 bepaald dat dit principe leidend zou moeten zijn in het milieubeleid van haar lidstaten, om ontwrichting in internationale handel en investeringen te voorkomen. Dit betekent echter niet dat subsidies verboden zijn, want er zijn uitzonderingen op het principe geformuleerd. In situaties waarbij ernstige sociaal-economische problemen kunnen ontstaan, is voor een beperkte tijd overheidssubsidie mogelijk.


77

9.1 Technology-push-instrumenten

waarde van deze rechten besluiten om CO2 af te vangen en op te slaan. Echter, de waarde van emissierechten is sinds de introductie van dit handelssysteem

Overheidsbeleid gericht op stimulering van een technologie om een bepaald doel

uiterst onstabiel gebleken en deze waarde is (nog) niet toereikend om de kosten

te bereiken, kan worden vormgegeven in strenge regelgeving en in het bieden

van schoon fossiel te dekken. Dat zou in de toekomst wél het geval kunnen zijn

van subsidies.

als de kosten voor afvang, transport en opslag dalen en de emissierechten in

Binnen de regelgeving rond schoon fossiel zijn met name regels over afvang van

waarde toenemen. Zoals al eerder aangegeven, schuilt hierin een onzekerheid.

CO2 belangrijk. Dit is immers het duurste onderdeel van het proces, en daarmee kan de regelgeving hierover impact hebben op diverse betrokken partijen. Dit

Bij de allocatie van emissierechten heeft de overheid de mogelijkheid om

betekent dat er op korte termijn duidelijkheid gewenst is over het opleveren van

schaarste op de markt te creëren door minder rechten uit te geven. Het emissie

nieuwe energiecentrales die capture-ready zijn en over eventuele verplichtende

handelssysteem is Europees, waardoor op Europees niveau besloten wordt hoe

regelgeving op het gebied van afvangen.

krap de totale emissieruimte zal zijn in een volgend emissiehandelsstelsel. Het

Capture-ready betekent dat er een mogelijkheid moet zijn om, op het moment dat

huidige stelsel loopt tot 2008 en het stelsel tot 2013 is reeds goedgekeurd. De

afvangen verplicht wordt, tegen relatief lage kosten bij een centrale een afvang

keuzes bij het daaropvolgende stelsel zullen gedeeltelijk bepalen wat de waarde

installatie te bouwen. Dit houdt in dat er bij het ontwerp van de centrale rekening

van emissierechten zal zijn.

moet worden gehouden met deze uitbreiding. Naast deze verplichtende regelgeving is er de mogelijkheid om een vorm van CO2belasting te introduceren. Hierbij kunnen bedrijven de keuze krijgen om belasting te betalen over de uitgestoten CO2 of om te investeren in emissiebeperkende technologie. Push-instrumenten zijn bruikbaar als snelle introductie van schoon fossiel wordt nagestreefd. Hierbij moeten de gevolgen van een dergelijke keuze in ogenschouw worden genomen. Grootschalige en langdurige steun of subsidie voor toe passingen in de commercialisatiefase is enorm duur als het grootste gedeelte van de kosten gedekt dient te worden, en daarom niet te legitimeren ten opzichte van eventuele andere beschikbare (duurzame) methoden. In de interviews met de experts kwam naar voren dat ondersteuning van met name onderzoek en ont wikkeling en enkele demonstraties beter is.

9.2 Market-pull-instrumenten Bij de keuze voor marktgestuurde ontwikkeling van de technologie kan de over heid een prikkelsysteem ontwikkelen dat bedrijven uit eigen overweging doet overgaan tot het afvangen van CO2. Er zijn dan marktgestuurde prikkels nodig die snelle en effectieve introductie mogelijk maken. Het belangrijkste instrument hierbij is het emissiehandelssysteem, waarbij bedrijven rechten krijgen om CO2 uit te stoten. Bedrijven kunnen op basis van de 78



79

10 Conclusies en aanbevelingen In dit onderzoek is getracht om antwoord te geven op de volgende

-

onderzoeksvragen: Wat zijn voor Nederland de kansen en bedreigingen op het gebied van schoon fossiel als een toekomstige energievoorziening? Wat is de mogelijke impact van schoon fossiel op sociaal en technologisch gebied? Hier worden de conclusies geformuleerd uit Sectie I (De huidige situatie) en Sectie II (De toekomst) van deze publicatie. Vervolgens worden vier aanbevelingen gepresenteerd.

10.1 De huidige situatie Uit de analyse van de maatschappelijke achtergronden van schoon fossiel is naar voren gekomen dat er een verschuiving van waarden is opgetreden, waardoor schoon fossiel als klimaatmaatregel belangrijk is geworden. De waarde van schoon fossiel voor het milieu is toegenomen en de waarde voor economische ont wikkeling is veranderd in de waarde voor duurzame economische ontwikkeling. Deze verandering heeft geleid tot een toenemend aantal Nederlandse activiteiten op het gebied van schoon fossiel. Deze vinden voornamelijk plaats in NoordNederland (Energy Valley) en in de regio Rotterdam. Op onderzoeksgebied uit zich dit in het onderzoeksprogramma CATO, waarin diverse bedrijven, onderzoeks instellingen, universiteiten en milieuorganisaties participeren. Binnen dit onder zoeksprogramma vindt tevens kennisuitwisseling plaats. Daarnaast is er een aantal Nederlandse organisaties actief in diverse internationale kennisnetwerken, waarin informatie gedeeld worden. Verder zijn er op nationaal en Europees beleidsniveau intenties om schoon fossiel grootschaliger te ondersteunen. Dit komt ook naar voren in activiteiten op juridisch gebied: enkele internationale verdragen zijn reeds aangepast om opslag van CO2 op bepaalde plaatsen mogelijk te maken. Op technologisch gebied is naar voren gekomen dat de technieken om CO2 af te vangen beschikbaar zijn. Echter, toepassingen van de huidige technieken bij energiecentrales zijn duur doordat de investeringskosten en de operationele kosten hoog zijn. Daardoor is toepassing bij energiecentrales nog niet interessant. Ook de transporttechnieken zijn beschikbaar en ervaring met transport door pijpleidingen is aanwezig. Daarnaast zijn er mogelijkheden om CO2 te trans Groene kolen - CO2- afvang en - opslag: een schone zaak?

81

porteren per schip, maar schepen hiervoor zijn nog niet beschikbaar.

niet voor Nederland, omdat er in Nederland veel potentiële opslagcapaciteit is.

Opslagmogelijkheden van CO2 zijn er in Nederland vooral in aardgasvelden, maar

Een andere bedreiging is het mogelijke uitstel van toepassing van hernieuwbare

er zijn ook mogelijkheden voor opslag in aquifers, aardolievelden en kolenlagen.

energie. Doordat op een relatief schone manier gebruik kan worden gemaakt van

Om risico’s te beperken is nog een beter inzicht nodig in het gedrag van CO2 als

fossiele brandstoffen, zouden investeringen in schoon-fossiele technieken ten

het is opgeslagen.

koste kunnen gaan van investeringen in technieken die gericht zijn op het gebruik van hernieuwbare energie.

10.2 De toekomst

Gezien de door de Nederlandse overheid geformuleerde reductiedoelstelling van broeikasgassen, lijkt een gedeeltelijke inzet van schoon fossiel voor binnenlandse

Er is naar voren gekomen dat er voor Nederland een aantal kansen zijn die de

emissiereductie, mits kosteneffectief, legitiem en noodzakelijk. Inzet van toe

keuze voor schoon fossiel voor de toekomst verantwoorden, maar er zijn ook

passingen die gebruikmaken van hernieuwbare energie is op de korte termijn

bedreigingen die toepassing van deze methode bemoeilijken.

duurder, waardoor schoon fossiel onvermijdelijk is. Het gebruik van ‘groene’ kolen lijkt daarmee een feit te worden. Om toepassing van de technologie mogelijk te

Een kans voor Nederland hangt samen met de gunstige bodem en de aanwezig

maken is minimalisatie van onzekerheden op het gebied van technologie, wet

heid van opslagcapaciteit in diverse geologische formaties. Er is ruimte om voor

geving en markt noodzakelijk.

decennia de eigen uitstoot op te slaan. Een tweede kans heeft te maken met de de geografische positie ten opzichte

Stimulering van schoon fossiel door de overheid lijkt noodzakelijk. Hierbij kan

van Europese puntbronnen. Bij internationale toepassing van schoon fossiel kan

gekozen worden voor technology-push- en market-pull-instrumenten. Enerzijds

Nederland binnen Europa een belangrijke rol gaan vervullen op het gebied van

kunnen subsidies gebruikt worden, maar deze mogen, gelet op de toekomstige

CO2-transport en -opslag.

energievoorziening, niet ten koste gaan van de subsidies voor hernieuwbare

Verder zijn er voor Nederland kansen bij de te verwerven kennispositie.

energie. Anderzijds zijn marktgestuurde prikkels noodzakelijk om het gebruik verder

Behoud en verbetering van de goede kennispositie kan voor Nederland een

te stimuleren. Het opnemen van schoon fossiel in het emissiehandelssysteem is

positieve economische impact opleveren. Er kan bedrijvigheid ontstaan op

daarbij essentieel. Dit handelssysteem zou op de lange termijn het belangrijkste

verschillende deelgebieden van schoon fossiel. Verder kan er impact zijn

instrument kunnen worden om kosteneffectief gebruik mogelijk te maken.

op de werkgelegenheid, met name in technische beroepen en de bouwen installatiesector.

Toepassingen van schoon fossiel passen in het huidige energiesysteem waar veel gebruik wordt gemaakt van fossiele brandstoffen. De stap om gebruik te gaan

82

Een bedreiging schuilt in de mate van publieke acceptatie van de techniek.

maken van afvang, transport en opslag van CO2 lijkt daardoor niet groot. Ook zijn

Publieke tegenstand kan ertoe leiden dat schoon fossiel minder kans van slagen

er niet veel institutionele barriëres. Het verbruik van brandstoffen wordt daarmee

heeft. Onzekerheden op het gebied van veiligheid voeden de onzekerheid bij

‘groener’, al blijft een werkelijke ‘groen karakter’ nog fictie.

het publiek en vormen een bedreiging. Met name lokaal, in de omgeving van

Als schoon fossiel wordt toegepast, kan Nederland op de korte termijn de eigen

toepassingen, kunnen er problemen ontstaan (NIMBY). Protocollen voor controle

emissies opslaan. Bronnen waar de CO2 geconcentreerd vrijkomt, komen daarbij

en monitoring bij met name de opslag van CO2 kunnen de onzekerheden mini

het eerst voor het toepassen van afvang in aanmerking. Daarna volgt toepassing

maliseren. De kans op ongelukken door lekkage van CO2 kan op die wijze worden

bij nieuwe energiecentrales en later bij bestaande centrales en industrieën.

verminderd.

Op de middellange termijn kan Nederland, bij daarop gericht overheidsbeleid,

Een andere bedreiging wordt gevormd door de afhankelijkheid van opslaglocaties.

faciliterend optreden als doorvoerland voor CO2. De CO2 afkomstig van CO2-punt

Doordat opslaglocaties niet in ieder land aanwezig zijn, kan er afhankelijkheid

bronnen uit buurlanden kan getransporteerd worden naar opslagplaatsen op het

ontstaan van gebieden die veel opslagcapaciteit herbergen. Deze bedreiging geldt

Nederlandse grondgebied of op het Continentaal Plat.



83

Op de lange termijn – in de loop van de tweede helft van deze eeuw – als het

investeren in een infrastructuur en deze investeringen bij het gebruik kunnen

Groningenveld beschikbaar komt, kan Nederland fungeren als grootschalig opslag

terugverdienen.

gebied voor CO2.

De aanwezigheid van een transportinfrastructuur kan voor marktpartijen belangrijk zijn bij het nemen van een beslissing over het al of niet toepassen van CO2afvang. Als er zekerheid is over het tijdspad van de aanleg kunnen marktpartijen hiermee rekening houden.

10.3 Aanbevelingen

Verder kan er worden nagedacht over een internationaal transportnetwerk tussen Op basis van de gegevens uit dit onderzoek worden hier vier aanbevelingen

de gebieden waar veel uitstoot van CO2 plaatsvindt. Aan dit centrale netwerk

geformuleerd voor de partijen die betrokken zijn bij het thema schoon fossiel.

zouden lokale netwerken kunnen worden gekoppeld. Dit biedt Nederland mogelijk heden om een belangrijke functie te vervullen in het transport van CO2 in West-

1

Investeren in kennisontwikkeling

Europa. Voor de aanleg van een dergelijk netwerk is internationale samenwerking

Kennisontwikkeling is belangrijk voor het behouden en verstevigen van de

noodzakelijk; Nederland zou hier het initiatief kunnen nemen.

internationale kennispositie op de verschillende deelgebieden. Daarom is het wenselijk dat de overheid samen met andere stakeholders middelen vrijmaakt

3

Beslissingen nemen over prikkelmechanismen

om verder onderzoek te doen naar met name afvangtechnieken. Daarnaast is

Om toepassingen van schoon fossiel te stimuleren zijn prikkels noodzakelijk. Deze

gedegen kennis van mogelijke opslagplaatsen nodig om voorbereid zijn te zijn op

prikkels kunnen financieel van aard zijn, en ze kunnen een dwingend of vrijwillig

de functie van ‘CO2-rotonde’. Verder is dieper inzicht nodig in het gedrag van CO2

karakter hebben. De prikkels zijn nodig omdat er op financieel gebied obstakels

in opslaglocaties om de risico’s van opslag te kunnen controleren en monitoren.

zijn – hoge investeringskosten en operationele kosten – die de toepassing van

Op de korte termijn is het belangrijk dat schoon fossiel marktrijp wordt. Onder

schoon fossiel bemoeilijken.

zoek, ontwikkeling en selectie van geschikte afvangtechnieken zijn van belang

Het is daarom belangrijk dat er een keuze wordt gemaakt voor een manier om

om toepassingen te kunnen realiseren. Hiermee zouden op korte termijn

schoon fossiel te stimuleren. Als er gestimuleerd wordt met subsidies mag dat

emissiereducties bereikt kunnen worden. Stimulering van onderzoek op het

voor de energievoorziening op de lange termijn niet ten koste gaan van bijvoor

gebied van materialen en gasscheidingstechniek, waar Nederland in vooroploopt,

beeld hernieuwbare energie. Om toepassingen op korte termijn mogelijk te

is aan te bevelen om dat doel te bereiken.

maken, is ondersteuning in de onderzoeksfase en de precommerciële fase echter

Op de middellange termijn kunnen wellicht radicale innovaties bereikt worden

noodzakelijk.

door te investeren in onderzoeksgebieden die niet direct met schoon fossiel

Om het afvangen verder te stimuleren is het aan te bevelen om bij nieuwe

te maken hebben. Nanotechnologie is een veelbelovend onderzoeksgebied,

centrales afvangmogelijkheden verplicht te stellen (capture-ready). Daarnaast

dat scheidingingstechnieken zou kunnen opleveren die het afvangproces

zouden partijen die snel met de nieuwe technieken willen experimenteren (early-

efficiënter maken. Daarnaast is onderzoek naar procesintegratie gewenst om

movers) ondersteund moeten worden. Een pro-actief beleid kan ervoor zorgen

efficiëntieverbeteringen te realiseren bij het opwekken van energie. Als nu

dat Nederland zich kan ontwikkelen tot een aantrekkelijke vestigingsplaats voor

onderzoek op dit gebied wordt gestimuleerd, dan kunnen hier mogelijk op de

toekomstgerichte energie-industriële activiteiten in West-Europa. Voor innovatieve

middellange termijn toepassingen uit voortkomen.

bedrijven zijn er mogelijkheden als schoon fossiel belangrijk wordt. Om de internationale concurrentiepositie te behouden is Europese overeen

2

Planning en aanleg van een transportinfrastructuur

stemming noodzakelijk. Er moet immers een internationaal speelveld zijn waar

De planning en aanleg van een transportinfrastructuur voor CO2 is noodzakelijk

binnen dezelfde regels gelden en concurrentie onder gelijke omstandigheden

om indirect markttoepassingen van CO2-afvang te stimuleren. De aanleg van

kan plaatsvinden. Het tijdspad van verplichtende regelgeving is belangrijk voor

deze infrastructuur vergt veel tijd en grote investeringen. Dit maakt het voor

marktpartijen.

marktpartijen minder interessant om hierin te investeren. De overheid zou kunnen 84



85

Bijlage 4

Draagvlak creëren

1 Achtergrond van acties op klimaat- en energiegebied

Op nationaal niveau is het belangrijk om bij de verschillende partijen draagvlak te creëren. Het is immers van belang dat zoveel mogelijk partijen de technologie

In de inleiding van deze publicatie zijn enkele problemen naar voren gekomen die

ondersteunen. Daarbij kan het belangrijk zijn om te onderstrepen dat andere

voor de overheid leiden tot zorgen op het gebied van de energievoorziening. Het

duurzame activiteiten, bijvoorbeeld op het gebied van waterstoftoepassingen,

gaat dan om de toenemende energievraag, de onzekerheid op het gebied van

opgestart kunnen worden met afvangtechnieken toegepast bij de verwerking van

de levering van fossiele brandstoffen en de klimaatverandering. Deze problemen

fossiele brandstoffen.

zijn aanleiding om in de toekomst eventueel gebruik te gaan maken van schoon-

Een intensievere samenwerking kan het creëren van draagvlak verder bevorderen.

fossieltoepassingen.

Daarbij moeten verschillende partijen een belangrijke rol toebedeeld krijgen, met

Voor het ontstaan van deze problemen zijn een aantal oorzaken aan te voeren,

verantwoordelijkheden. Dit kan resulteren in innovaties.

die bij een causaalanalyse naar voren zijn gekomen. Hierbij zijn de belangrijkste

De communicatie naar de samenleving is van belang. Een neutrale instantie kan

onderlinge verbanden tussen de problemen in kaart gebracht. Ze zijn

bij demonstratieprojecten de burgers inlichten over schoon fossiel en hen bewust

weergegeven in figuur B1.1.

maken van het belang van een beperkte CO2-uitstoot. Hierbij is het belangrijk dat er een duidelijk beeld van schoon fossiel wordt gegeven. Verder kan worden aangegeven dat het een onvermijdelijke stap is in het transitieproces naar duurzame energie en dat het dit zelfs kan versnellen. Daarnaast kunnen op lokaal niveau ondernemers bij de projecten worden betrokken. Als toepassing groot schaliger wordt, is het belangrijk dat er landelijk informatie beschikbaar komt voor leken en geïnteresseerden.

Overzicht van oorzaken, gevolgen en uiteindelijke problemen (onder de stippellijn), die leiden tot veranderingen of acties (boven de stippellijn). Samen vormen ze de inhoud van systeemfunctie 4: richting geven aan het zoekproces.

Overheidsdoelstelling

Kyoto Protocol

Versterkt broeikaseffect

Voorzienings onzekerheid

Toenemende CO2-emissie

Geografische spreiding bronnen

Stijgende prijzen

Uitputting bronnen

Vervuilende technologie

Toenemende welvaart

Toenemend energiegebruik

Ontwikkelings behoefte

Milieuonbewustzijn

gevolg

Weinig duurzame investeringen

Weinig geld beschikbaar

oorzaak

Weinig milieuwetgeving

Figuur B1.1: Causaalanalyse van de problemen omtrent het klimaat en de energievoorziening.

86



87

Bijlage In figuur B1.1 staan de problemen onder de stippellijn: versterkt broeikaseffect,

2 Kennisnetwerken

voorzieningsonzekerheid en stijgende prijzen. Deze drie problemen van verschil lende aard blijken gerelateerd aan waarden die ook ten grondslag liggen aan de

In internationaal verband zijn er diverse netwerken actief op deelgebieden die te

oorzaak van de problemen. De drie belangrijkste oorzaken staan onderaan in de

maken hebben met schoon fossiel. Hier volgt een overzicht van kennisnetwerken

figuur: weinig geld beschikbaar, ontwikkelingsbehoefte en milieuonbewustzijn.

binnen Europa. Steeds is aangegeven op welke manier Nederland betrokken of

De twee waarden die hier de belangrijkste rol spelen, zijn die voor milieu en economie. De waarde voor het milieu komt terug in de term ‘milieu-onbewustzijn’. Dit kan,

-

vertegenwoordigd is. CO2Geonet: Europees kennisnetwerk op het gebied van ondergrondse CO2opslag, waarin TNO vertegenwoordigd is. CO2Net: Europees kennisnetwerk van onderzoekers en gebruikers van

zoals te zien is in de figuur, kortweg leiden tot een toenemend energiegebruik en

technologie op het gebied van CO2, waarin wordt samengewerkt met Europese

daarmee tot een toenemende uitstoot van CO2. Deze toenemende CO2-uitstoot

projecten op het gebied van afvang-, opslag- en nulemissietechnologie. ECN,

wordt in verband gebracht met milieuproblemen: versterkt broeikaseffect. De economische waarde komt naar voren bij investeringen en de behoefte

-

aan economische vooruitgang. Het ontbreken van voldoende investeringen in duurzame technologie is een oorzaak van het feit dat er weinig duurzame technologieën worden gebruikt. Hierdoor wordt de uitstoot van CO2 niet beperkt,

eveneens toeneemt. Dit kan op den duur leiden tot schaarste van bronnen, waar

EuroGeoSurveys: Assisteert de Europese Unie om technisch advies te krijgen van onderzoeksgroepen op geologisch gebied in de lidstaten. TNO is hierin

-

wat weer effect kan hebben op het klimaat. Daarnaast zorgt de ontwikkelings behoefte ervoor dat de welvaart kan toenemen, waardoor het energiegebruik

Ecofys, SenterNovem, TNO en de Universiteit Utrecht zijn hierbij betrokken.

vertegenwoordigd. Eurogif: Vertegenwoordigt de Europese olie- en gasindustrie en brengt het perspectief van de olie- en gasindustrie over aan de EU voor energiebeleid en

-

onderzoeksprogramma’s. EnergyINet: Canadese organisatie die industrie, onderzoekswereld en overheid bij

door prijzen door de marktwerking toenemen.

elkaar brengt om na te denken over betaalbare en duurzame energie.

Met name de waarde voor economische ontwikkeling lijkt in de geschiedenis een

Binnen het IEA Greenhouse Gas-onderzoeksprogramma zijn ook een aantal

belangrijke rol te hebben gespeeld. Tijdens de Industriële Revolutie, bijvoorbeeld, was er technologische vooruitgang, waardoor economieën zich konden

-

kennisnetwerken actief: International Network for CO2 Capture: Werkt als een forum en richt zich op

ontwikkelen. Deze waarde voor economische ontwikkeling heeft gevolgen gehad

het samenbrengen van onderzoek naar afvangtechnieken. Met name post-

voor het milieu. Door bewustwording van deze gevolgen, kan de waarde voor

combustion speelt een belangrijke rol. De Nederlandse vertegenwoordigers in dit

economie gedeeltelijk naar de waarde voor milieu verschuiven. Dit kan te maken hebben met het feit dat de economische gevolgen voor het milieu op de lange

-

termijn groot zijn waardoor investeringen op de korte termijn gerechtvaardigd kunnen worden. Anders gezegd: het minder belangrijk achten van het milieu kan

netwerk zijn ECN, TNO, SenterNovem en de Universiteit Twente. Monitoring Network: Gericht op de ontwikkeling van een monitoringprogramma voor geënjecteerde CO2 in geologische formaties om veilige en effectieve opslag

negatieve gevolgen hebben voor de economische ontwikkelingen.

-

De toenemende prioriteit voor het milieu is een van de redenen geweest voor

-

te waarborgen. Oxy-Fuel Combustion Network: Dient als forum voor organisaties met belang bij onderzoek naar de oxyfuel-verbrandingstechnologie. Risk-Assessment Network: Netwerk op een aantal specifieke gebieden:

het starten van het Kyoto-protocol. Hierbij hebben overheden soms zelf ook

datamanagement en risicoanalyse, overeenkomsten in regelgeving, impact op het

doelstellingen geformuleerd. Deze factoren hebben aanleiding gegeven tot

milieu.

het zoekproces naar technologie die oplossingen kan bieden voor de gevolgen van de klimaatverandering. Schoon fossiel is hier, naast duurzame energie en energiebesparing, een mogelijkheid. 88



89

Bijlage

3 Projecten Internationaal zijn er diverse projecten en activiteiten waarin CO2 wordt afgevangen. De CO2 wordt soms nuttig gebruikt bij de productie van voedsel,

-

ureum of andere producten. Daarnaast zijn er (gecombineerde) projecten waarin de CO2 wordt opgeslagen in geologische formaties of waarin opslag op de bodem van de oceaan of mineralisatie wordt overwogen of onderzocht.

-

-

Sibilla: Italiaans project waarbij enerzijds de haalbaarheid van opslag in aquifers wordt onderzocht en anderzijds wordt gekeken naar de mogelijkheid van EOR. Cerro Fortunoso: Zuid-Amerikaans project in Argentinië. Otway Basin project: De Australisch onderzoeksorganisatie CO2CRC ontdoet methaan van de CO2 die bij de productie vrijkomt. De afgevangen CO2 wordt

-

opgeslagen in een aardgasveld. CO2Sink: Hierbij wordt CO2 geïnjecteerd in een aquifer, met uitvoerige monitoring.

Hier volgt een beperkt overzicht van projecten waarbij toepassing van afvang

Verder zullen ervaringen worden opgedaan met lokale autoriteiten en andere

of opslag plaatsvindt (een uitgebreid overzicht is te raadplegen op

stakeholders.

www.co2captureandstorage.info).

-

Nagoaka: Japans project waarbij CO2 wordt geïnjecteerd in een aquifer.

CASTOR: Europees project gericht op de ontwikkeling van technologieën om afvangkosten te reduceren en op het minimaliseren van de onzekerheden en

Voor de bouw van nieuwe energiecentrales hebben verschillende bedrijven de

risico’s die met opslag gepaard gaan.

beslissing genomen om deze toe te spitsen op pre-combustion-technologie.

Vattenfall CO2 Free power plant: Gericht op het afvangen en opslaan van

Een voorbeeld in Nederland is de Nuon Magnum Centrale. Hierbij zal de IGCC-

CO2 van kolencentrales. Het project richt zich op het ontwikkelen van veilige,

technologie gebruikt worden, die in potentie schoner is dan conventionele

kosteneffectieve en haalbare technologieën om CO2-emissies zoveel mogelijk te

technieken. E.ON, RWE, Siemens en GE hebben ook het voornemen om een

vermijden. Een pilot plant met afvang met een capaciteit van 30 MW zal in 2008

demonstratie of andere toepassing van deze technologie te gaan gebruiken in

operationeel zijn. Een commercieel concept zou in 2020 operationeel moeten zijn.

andere landen. Veel van deze projecten zullen pas na 2010 operationeel zijn.

Sleipner project: Afvang van CO2 die vrijkomt bij de productie van aardgas en wordt opgeslagen in een aquifer. In Salah Gas: Afvang van CO2 bij de productie van aardgas dat wordt geïnjecteerd in een aquifer. West Pearl Queen: Project in de Verenigde Staten waar CO2 werd geïnjecteerd in een verlaten olieveld. Hierbij werd onderzoek gedaan naar de activiteit van de

-

bodem. Alberta ECBM: Productie van methaan als gevolg van de injectie van CO2. Burlington: Onderzoek naar CO2-opslag en potentieel van ECBM in kolenlagen in de VS. RECOPOL: Demonstratieproject om de mogelijkheid van permanente opslag van CO2 in kolen te onderzoeken. Verder wordt de productie van methaan onderzocht. Qinshui Basin: Canadees project om de gevolgen van klimaatverandering in ontwikkelingslanden aan te pakken. Er wordt onderzoek gedaan naar ECBM in

-

China. Hokkaido: Japans project om op een economische manier CO2 op te slaan in steenkoollagen. Weyburn: Canadees project waarbij EOR wordt toegepast met CO2 afgevangen bij een kolengestookte centrale. Daarnaast zijn er in Noord-Amerika nog diverse projecten en initiatieven waar EOR wordt onderzocht of toegepast, onder andere Penn West, Zama en Teapot Dome.

90



91

Bijlage

4 Efficiëntie van bestaande energiecentrales

techniek wordt wereldwijd nog maar bij enkele centrales toegepast. De efficiëntie van de centrales ligt tussen de 38 en 45%. Een obstakel bij de bouw van een

Het afvangen van CO2 kan in principe bij elke gasstroom worden toegepast, maar

IGCC-centrale wordt gevormd door de hoge kapitaalkosten, vergeleken met

bij energiecentrales is het onderzoek gericht op een aantal soorten centrales,

bijvoorbeeld een PC-centrale. Verder zijn IGCC-centrales technisch complexer

namelijk poederkoolcentrales (PC), Natural Gas Combined Cycle (NGCC) en

dan PC-centrales, wat ten koste gaat van de operationele flexibiliteit. Bij dit

Integrated Gas Combined Cycle (IGCC).

type centrale kan afvang plaatsvinden door middel van post-combustion, precombustion en oxyfuel.

1

Pulverised Coal (PC) In poederkoolcentrales worden kolen, die tot poeder zijn gemalen, met lucht verbrand om stoom met een hoge temperatuur onder hoge druk te produceren. De stoom verliest zijn druk in de turbine en laat deze draaien, waarmee elektriciteit wordt opgewekt. De efficiëntie van dit systeem hangt sterk af van de temperatuur en de druk van de stoom. De beste (state of the art) technologieën

Conversietechnologie

CO2-afvangtechnologie

Netto elektrische efficiëntie

CO2-afvangefficiëntie

PC

Post-combustion

35%

88%

IGCC

Pre-combustion

32-35%

85%

NGCC

Post-combustion

47%

85%

State-of-the-art-technologieën Kolen

Aardgas

Verbeterde, toekomstige technologieën PC

Post-combustion

40%

85%

hebben een elektrische efficiëntie variërend van 41 tot 46%. Door ontwikkeling

IGCC

Pre-combustion

43%

85%

van materialen en door gebruik te maken van nog hogere temperaturen en

IG-Water

Oxyfuel

41%

100%

drukken kan volgens de voorspellingen de efficiëntie oplopen tot 50 à 55% in

IG-SOFC-GT

Membraan

50%

90%

NGCC

Post-combustion

55%

85%

MR-CC

Pre-combustion

53%

100%

CLC

Oxyfuel

51%

100%

2025. Bij poederkoolcentrales kan afvang plaatsvinden met de post-combustionen de oxyfuel-methode.

2

Brandstof

Natural Gas Combined Cycle (NGCC)

Kolen

Aardgas

Tabel B4.1: Parameters van elektriciteitscentrales met CO2-afvang, waarbij compressie is meegenomen.

In een NGCC-energiecentrale kan aardgas worden verbrand, waarbij de hete rook gassen door expansie een turbine aandrijven. Het hete gas wordt verder gebruikt om stoom op te warmen die gebruikt wordt om een tweede turbine aan te drijven. De efficiëntie van deze centrale hangt af van de temperatuur van het gas. Een elektrische efficiëntie van 60% is gedemonstreerd, waarbij verbeteringen in de komende decennia verwacht worden. Bij NGCC-centrales is afvang mogelijk met post-combustion, pre-combustion en oxyfuel.

3

Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) Bij een IGCC-energiecentrale kunnen verschillende brandstoffen (kolen, biomassa, olieresiduen) vergast worden tot een synthesegas. Dit gas wordt gebruikt om meerdere turbines aan te drijven, vergelijkbaar met een NGCC- centrale. Deze

92



93

Bronnen Algemene bronnen Advanced Resources International (februari 2006), Evaluating the Potential for “Game Changer” Improverments in Oil Recovery Efficiency from CO2 Enhanced Oil Recovery. Asbroek, N.A.M ten, Feron, P.H.M. (2006), Denitrogenated Combustion. I&T-A R 2006/046, TNO, Apeldoorn. Bergen, F. van, Pagnier, H.J.M., Damen, K., Faaij, A.P.C., Ribberink, J.S. (2003), Feasibility study on CO2 sequestration and Enhanced CBM Production in ZuidLimburg. NITG 03-150-B. Bruining, J., Wolf, K.H., Hemert, P. van, Mazumber, S., Plug, W.J., Siemons, N., Transition to sustainable energy production; the role of fossil fuels. Commission of the European Communities (2007), Sustainable power generation from fossil fuels: aiming for near-zero emissions from coal after 2020. Brussel. Damen, K.J. (2007), Proefschrift: Reforming Fossil Fuel Use: The Merits, Costs and Risks of Carbon Dioxide Capture and Storage. Utrecht. DCMR Milieudienst Rijnmond & ROM Rijnmond R3 (2007), CO2-afvang en -opslag in Rijnmond. Mijdrecht. Europese Commissie (10 januari 2007), Limiting Global Climate Change to 2˚ Celsius: The way ahead for 2020 and beyond. EPRI (oktober 1999), Enhanced Oil Recovery Scoping Study. TR-113836. Göttlicher, G., Pruschek, R. (1997), Comparison of CO2 removal systems for fossilfueled power plant processes. Energy Conversion and Management, 38:173-178. IEA (2006), World Energy Outlook. OECD/IEA, Parijs. IEA Greenhouse Gas R&D Programme (2001), Putting carbon back into the ground. ISBN:1 898373 28 0. Groene kolen - CO2- afvang en - opslag: een schone zaak?

95

IPCC (2001), The Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on

Dosi, G. (1982), Technological paradigms and technological trajectories:

Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK.

A suggested interpretation of the determinants and the directions of technical change. Research Policy 11, p. 147-162.

IPCC (2005), Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. Cambridge University Press, Cambridge, UK.

Foxon, T.J., Gross, R., Chase, A., Howes, J., Arnall, A., Anderson, D. (2005) The UK Innovation Systems for New and Renewable Energy Technologies.

IPCC (februari 2007), Climate change 2007: The physical science basis.

Energy Policy, vol. 33 nr. 16, p. 2123-2137.

Kruse, H., Tekeila, M., (1996), Calculating the consequences of a pipeline rupture.

Hekkert, M.P., Suurs, R., Negro, S., Kuhlmann, S., Smits, R.E.H.M. (2006),

Energy Conversion Management, 37 (6-8): 1013-1018.

Function of Innovation Systems: A new approach for analysing technological change., Technological Forecasting and Social Change.

OECD (2002), The polluter-pays principle as it relates to international trade. TD(2000)114, Parijs.

Hetman, F. (1973), Society and the Assessment of Technology. Parijs.

Teerhuis, E. (2007), Groene kolen, feit of fictie? Onderzoeksverslag Hiteq,

Johnson, A. (2001), Functions in Innovation System Approaches. Paper for

Hilversum.

DRUID’s Nelson-Winter Conference, Aalborg, Denmark.

The European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants

Lundvall, B.-A. (1992), National Systems of Innovation: Towards a theory of

(ETP ZEP) (2006), Strategic Research Agenda.

innovation and interactive learning. London, Pinter.

TNO Built Environment & Geosciences (2007), Options for CO2 Storage in the

Poel, I. van de (2000), On the Role of Outsiders in Technical Development.

Netherlands: Time dependent storage capacity, hazard aspects and regulations.

Technology Analysis & Strategic Mangement, Vol. 12, No. 3.

Utrecht. Rip, A., Kemp, R. (1998), Technological change. Human Choices and Climate Werkgroep Schoon Fossiel van het platform Nieuw Gas: Jepma, C.J. et al. (2007),

Change, Vol. 2, ed. S. Rayner and E.L. Malone. Battelle Press, Columbus, Ohio.

Beleidsrapportage schoon fossiel. The Mitre Corporation (juni 1971), A Technology Assessment Methodology. Office of Science and Technology. Theorie Tushman, M.L., Anderson, P. (1986), Technological Discontinuities and Boudon, R. (1981), The Logic of Social Action. An Introduction to Sociological

Organizational Environments. Administrative Science Quaterly, 31, p. 439-465.

Analysis. London, Routledge & Kegan Paul. Unruh, G.C. (2002), Escaping Carbon lock-in. Energy Policy vol.30 nr.4, p. 317-325. David, P. (1997), Path dependence and the quest for historical economics: One

96

more chorus in the ballad of QWERTY. Discussion Papers in Economic and Social

Utterback, J.M. (1994), Mastering the Dynamics of Innovation. Boston, Harvard

History, Number 20, University of Oxford.

Business School Press.



97

Websites

Afkortingen

www.co2captureandstorage.info

www.ipcc.ch

CATO

CO2-Afvang, -Transport en -Opslag

www.co2castor.com

www.k12-b.nl

CLC

Chemical Looping Combustion

www.co2-cato.nl

www.minez.nl

EC

Europese Commissie

www.co2crc.com.au

www.mnp.nl

ECBM

Enhanced Coal Bed Methane

www.co2sink.org

www.netl.doe.gov

EGR

Enhanced Gas Recovery

www.cpb.nl

www.new-energy.tv

EOR

Enhanced Oil Recovery

www.dcmr.nl

www.nwo.nl

EPRI

Electric Power Research Institute

www.ec.europe.eu

www.ocap.nl

ETP ZEP

European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel

www.ecn.nl

www.oecd.org

www.emmisierechten.nl

www.rivm.nl

EU ETS

European Union Greenhouse Gas Emission Trading Scheme

www.energeia.nl

www.rotterdamclimateinitiative.nl

IEA

International Energy Agency

www.energie.nl

www.senternovem.nl

IGCC

Integrated Gasification Combined Cycle

www.energieplatform.nl

www.seq.nl

IPCC

Intergovernmental Panel on Climate Change

www.energieraad.nl

www.siemens.com

MR-CC

Membrane Reformer Combined Cycle

www.energy.gov

www.snm.nl

Mton

Megaton (1 Mton = 1 miljoen ton = 1 miljard kilogram)

www.energyvalley.nl

www.statoil.com

NGCC

Natural Gas Combined Cycle

www.epri.com

www.tno.nl

NIMBY

Not In My Backyard

www.green4sure.nl

www.vattenfall.com

OCAP

Organic Carbon dioxide for Assimilation of Plants

www.iea.org

www.vrom.nl

OECD

Organisation for Economic Co-operation and Development

www.ieagreen.org.uk

www.zero-emissionplatform.eu

OSPAR-conventie Oslo-Parijs-Conventie

PC

RECOPOL

Power Plant

Pulverised Coal Reduction of CO2 emission by means of CO2 storage in coal seams in the Silesian Coal Basin of Poland

98


SOFC

Solid Oxide Fuel Cell

UCE

Utrecht Centrum voor Energie-onderzoek

VROM

Volksgezondheid Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer

ZEPP

Zero Emission Power Plant


99

Colofon

Teksten Hiteq, Hilversum Erik Teerhuis Opdrachtgever Hiteq, centrum van innovatie Programmaleider Technologie Ir. Daan Maatman

Redactie Bert Herben, Amsterdam

Organisatie en productie Hiteq, Hilversum Max Hoogenraad-Veeren

Ontwerp Sjoukje Ziel grafisch ontwerp helder ! ontwerpgroep, Amersfoort

Illustraties Cliffhanger Visuals, Apeldoorn Seger van Wijk

Drukwerk DigiPrint, Nijkerk

Uitgave © 2007 Hiteq, Hilversum Bestelnummer H00009 Deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt na schriftelijke toestemming van de uitgever via [email protected]

100


Groene kolen. Hiteq. CO 2. -afvang en -opslag: een schone zaak? Erik Teerhuis. Domein Technologie

Recommend Documents