The New York Times / New York

Twee jonge ondernemers willen CO2 uit de lucht halen en opslaan, tegen prijzen die consumenten kunnen betalen. Als dat lukt, dan kan dat grote gevolgen hebben voor de toekomst van de mensheid. Maar hoe verkoop je iets wat nooit eerder heeft bestaan, wat misschien nooit goedkoop zal worden, op een markt die er nog niet is?

Iets meer dan honderd jaar geleden verzamelde de Duitse wetenschapper Carl Bosch in Ludwigshafen een team technici om zich heen om te werken aan een nieuwe scheikundige techniek. Een andere Duitse scheikundige, Fritz Haber, had een jaar daarvoor een methode ontdekt om stikstof (N), uit de lucht te halen en te combineren met waterstof (H), en was er zo in geslaagd kleine hoeveelheden ammoniak (NH3) te produceren. Maar Habers methode was uiterst gevoelig, en vereiste hoge temperaturen en hoge druk. Bosch wilde een manier vinden om Habers ontdekking commercieel toepasbaar te maken – ‘op te schalen’, zoals we tegenwoordig zouden zeggen. Iedereen die de stand van de Europese industrie kende, kon zien dat dit een lastige opgave was: de technologie bestond gewoonweg niet.

In de volgende tien jaar wisten Bosch en zijn team echter een groot aantal technische en metallurgische obstakels te overwinnen. Hij noemde ze op in zijn aanvaardingstoespraak voor de Nobelprijs voor Scheikunde – die hij won omdat het Haber-Bosch-proces, zoals zijn onderzoek uiteindelijk heette, de wereld veranderde. Zijn doorbraak maakte het mogelijk om op industriële schaal ammoniak te produceren, en zo de wereld te voorzien van een overvloed aan goedkope kunstmest.

Wetenschapper en historicus Vaclav Smnil heeft Haber-Bosch ‘de belangrijkste uitvinding van de twintigste eeuw’ genoemd. Bosch was erin geslaagd om de beperkingen voor graanoogsten weg te nemen, en hij werd dan ook algemeen gezien als de man die ‘brood uit lucht’ maakte. Naar schatting heeft het werk van Bosch de afgelopen honderd jaar het leven van meer dan twee miljard mensen mogelijk gemaakt.

Van het begin af aan was het grote voordeel voor het Haber-Bosch-proces dat er al een markt voor bestond. Er was al veel vraag naar kunstmest, maar die moest voornamelijk komen uit beperkte natuurlijke hulpbronnen op afgelegen plekken – vogelpoep die van verre eilanden in de buurt van Peru werd geschraapt, bijvoorbeeld, of minerale stikstofafzettingen die uit de Chileense woestijn werden opgegraven. Synthetische ammoniak ging de concurrentie aan met bestaande producten en kon daardoor een bestaand innovatietraject volgen. Zoals ledlampen de tl- en gloeilampen hebben verdrongen (die op hun beurt weer de plaats van kerosinelampen en waskaarsen hadden ingenomen), neemt een nieuw product of proces vaak de plaats in van iets waar al vraag naar is. Als het beter of goedkoper is – en vooral als het beter én goedkoper is – komt het meestal als overwinnaar uit de concurrentiestrijd. Dat gold ook voor Haber-Bosch.

Het zou zomaar kunnen dat er nu opnieuw een gas, namelijk koolstofdioxide (CO2), uit de lucht kan worden gehaald voor commerciële doeleinden, en dat de verwijdering van dat gas grote gevolgen kan hebben voor de toekomst van de mensheid. Maar het is misschien nog te vroeg om dat met zekerheid te zeggen.

Direct air capture

Op een zonnige dag in oktober klim ik met technici van een Zwitsers bedrijf, Climeworks, naar het dak van een afval verbrandende energiecentrale in Hinwil, een dorp op zo’n halfuur rijden van Zürich. Voor ons zien we twaalf grote apparaten die lijken op uit hun krachten gegroeide voorlaadwasdrogers, opgestapeld in twee rijen van zes. Dit is een installatie voor een techniek die ‘direct air capture’ wordt genoemd, en die binnenkort moet gaan functioneren. Dan gaan deze apparaten via hun luchtfilter koolstofdioxide uit de lucht zuigen. Eenmaal afgevangen wordt de CO2 overgeheveld in grote tanks en per truck naar een plaatselijke bottelfabriek van Coca-Cola gebracht, waar het de prik in de limonade moet worden.

De apparaten verbruiken een grote hoeveelheid energie. Ze hebben elektrische ventilatoren die lucht naar binnen zuigen over speciale absorberende korrels die een verbinding aangaan met CO2; vervolgens wordt er bij tussenpozen hete lucht in geblazen, waardoor het gevangen gas weer vrijkomt uit het absorberende materiaal. De hele cyclus van afvangen en vrijgeven wordt geregeld door speciaal hiervoor ontworpen software. Climeworks heeft de apparaten op het dak van een energiecentrale geïnstalleerd om gebruik te kunnen maken van de CO2-neutrale elektriciteit en de warmte van de vuilverbranding. Enkele tientallen meters van de nieuwe installatie bevindt zich nog een oudere stapel van acht Climeworks-apparaten, die al meer dan een jaar op dit zelfde dak staan te zoemen. In dat jaar hebben ze zo’n duizend ton koolstofdioxide uit de lucht gevangen en die via een pijpleiding geleverd aan een enorme kas in de buurt, waar de CO2 dient om tomaten, avocado’s en veldsla te kweken. Tijdens een rondleiding door de kas laat bedrijfsleider Paul Ruser mij de proef op de som nemen. ‘Hier, probeer maar eens,’ zegt hij, terwijl hij me een knapperige, rijpe komkommer voorhoudt die hij van een plant naast zich heeft geplukt. Het is de lekkerste direct-air-capture-komkommer die ik ooit heb geproefd.

Deze dakinstallatie vertegenwoordigt een noviteit: Climeworks is de eerste direct-air-capture-onderneming in de geschiedenis die CO2 per ton wil gaan verkopen. Toen de oprichters van het bedrijf, Christoph Gebald en Jan Wurzbacher, een aantal jaren geleden de plannen voor hun bedrijf openbaarden, kregen ze een stortvloed van scepsis over zich heen. ‘Ik denk dat negen van de tien mensen kritisch reageerden,’ vertelt Gebald. ‘Eerst zei iedereen: “Dit gaat technisch nooit werken.” Nadat we in 2017 de grote installatie in Hinwil hadden gebouwd, konden we laten zien dat het technisch wél werkt. Maar toen zeiden ze: “Nou, economisch gaat het niet werken.”’