BECCS en opslag van biogeen CO₂ uit biomethaaninstallaties: weg naar negatieve emissies

BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage) combineert het energetisch gebruik van biomassa met de afvang en permanente opslag van CO₂. Omdat de koolstof in biomassa afkomstig is uit de atmosfeer, leidt de permanente opslag ervan tot het verwijderen van CO₂ uit de kringloop, wat resulteert in negatieve netto-emissies. Een biomethaaninstallatie is bijzonder geschikt voor BECCS: CO₂ wordt daar al gescheiden tijdens de opwerking van biogas, en in technologieën zoals aminewassing en cryogene scheiding heeft het een hoge zuiverheid, waardoor alleen zuivering, compressie of liquefactie en transport naar de opslaglocatie nodig zijn. De transport- en opslaginfrastructuur in Europa is nog in ontwikkeling, dus de praktische toepassing hangt af van lokale mogelijkheden.

BECCS-keten voor biomethaaninstallaties

1. Afvang: CO₂-stroom uit de opwerking (aminewassing, cryogene scheiding; bij andere technologieën is aanvullende voorbehandeling nodig).
2. Zuivering en droging: verwijdering van methaan, water en waterstofsulfide, zodat aan de specificaties voor transport en opslag wordt voldaan.
3. Compressie of liquefactie: tot transportdruk (pijpleiding) of vloeibaar CO₂ (tankwagens, schepen).
4. Transport: weg- of spoortankwagens naar een terminal, schepen naar offshore opslaglocaties of pijpleidingen.
5. Geologische opslag: invoeding in diepe formaties (zoute waterhoudende lagen of uitgeputte velden).
6. Monitoring en verificatie: metingen, rapportage, certificering.

Rekenvoorbeeld (illustratief)

Een installatie met een capaciteit van 500 m³/h biogas (45% CO₂, 8 000 bedrijfsuren per jaar, dichtheid van CO₂ ca. 1,98 kg/m³) produceert ongeveer 3 560 ton CO₂ per jaar. Als het CO₂ wordt opgeslagen en de emissies gerelateerd aan afvang en transport (energie voor liquefactie ca. 0,1–0,15 MWh/t, transport) bijvoorbeeld 0,05 tCO₂ per ton bedragen bij een gegeven energiemix, dan bedraagt de netto verwijdering ongeveer 3 380 ton CO₂ per jaar. Bij een veronderstelde kostprijs van de volledige keten (liquefactie, transport, opslag) van 150 EUR per ton, bedragen de jaarlijkse kosten ongeveer 534 duizend EUR. Als voor 3 380 ton verwijderd CO₂ 200 EUR per ton zou worden ontvangen (ca. 676 duizend EUR), zou de jaarlijkse winst ongeveer 140 duizend EUR bedragen. Deze waarden zijn hypothetisch; de werkelijke kosten zijn afhankelijk van de afstand en de beschikbaarheid van opslag, en de markt voor verwijderingscertificaten is nog in ontwikkeling.

Wettelijk kader en certificering

Verordening (EU) 2024/3012 stelt een EU-kader vast voor de vrijwillige certificering van kooldioxideverwijdering, inclusief permanente verwijdering (bijv. BECCS en DACCS), landbouwpraktijken die de koolstofopslag in de bodem verhogen en opslag in producten. Het kader bepaalt kwaliteitscriteria (o.a. kwantificering, additioneel karakter, langdurige opslag, duurzaamheid) en vereist verificatie door onafhankelijke instanties. De richtlijn betreffende geologische opslag van CO₂ stelt eisen aan opslaglocaties. In Europa ontwikkelen zich projecten, zoals het Noorse systeem voor transport en opslag van CO₂, maar de beschikbaarheid voor kleine bronnen is beperkt.

Voordelen van biomethaaninstallaties

• hoge zuiverheid en concentratie van de CO₂-stroom,
• bestaande compressie-infrastructuur in veel systemen,
• gedocumenteerde biogene oorsprong (duurzaamheidscertificaat),
• mogelijkheid tot combinatie met een energetisch product (biomethaan) en CO₂-verwijdering.

Uitdagingen

1. Gebrek aan lokale opslag of terminal; transport over grote afstanden verhoogt de kosten.
2. Schaal: een enkele installatie produceert duizenden tonnen CO₂, wat een kleine hoeveelheid is voor CCS-projecten die honderdduizenden tonnen vereisen; collectieve logistiek is noodzakelijk.
3. Kosten voor liquefactie en buffertanks.
4. Onzekerheid op de markt voor verwijderingscertificaten en prijzen.
5. Regels voor boekhouding: voorkomen van dubbeltelling (CO₂ als grondstof voor e-brandstoffen of als verwijdering).

Keuze: CCU of CCS

Het benutten van CO₂ in producten met een korte levenscyclus (dranken, e-brandstoffen) verwijdert het niet permanent uit de atmosfeer. Geologische opslag zorgt voor permanente verwijdering. De keuze wordt bepaald door prijs, lokale markt en regelgeving. In sommige gevallen kunnen beide benaderingen worden gecombineerd: een deel van het CO₂ verkopen aan de voedingsmiddelenindustrie en het overschot opslaan.

Collectieve logistiek voor CO₂

Voor kleine bronnen is het praktisch om CO₂ van meerdere installaties naar één punt te verzamelen: lokale pijpleidingnetwerken, spoortankwagens of een overslagterminal in een haven. Dit model verlaagt de kosten per eenheid, maar vereist coördinatie en een gemeenschappelijke kwaliteitsspecificatie. Het is gunstig als producenten van biomethaan hun installaties nu al zo ontwerpen dat in de toekomst een liquefactie- en opslagsysteem kan worden toegevoegd, waarbij ruimte en aansluitcapaciteit worden gereserveerd.

Samenvatting

BECCS voor biomethaaninstallaties is technisch mogelijk en logisch, maar vereist infrastructuur en een markt. Voor investeerders is het een aanvullende optie die het overwegen waard is bij het ontwerp van een project, vooral als in de regio een CO₂-transportnetwerk wordt ontwikkeld.