Een startup die mineralen gebruikt om CO2 te onttrekken heeft financiering gescoord - en de eerste koper

Kalksteenformaties in Turkije. Foto door Arns Civray op Unsplash

Een nieuwe startup vertrouwt op mineralen om koolstofdioxide uit de lucht te halen, in een van de de eerste commerciële inspanningen om zogenaamde verbeterde verwering in te zetten om de klimaatverandering te vertragen.

Heirloom Carbon Technologies zegt dat het koolstofdioxide kan verwijderen voor $ 50 per ton zodra het commerciële schaal bereikt, wat ver onder de de schattingen voor andere industriële benaderingen. Het doel is om tegen 2035 1 miljard ton van het belangrijkste broeikasgas dat de klimaatverandering veroorzaakt, te verwijderen.

Het in San Francisco gevestigde bedrijf zal op 26 mei aankondigen dat het een niet nader genoemd bedrag aan startkapitaal heeft opgehaald van grote investeerders, waaronder Breakthrough Energy Ventures, Lowercarbon Capital en Prelude Ventures. (Industriële bronnen zeggen dat het in de miljoenen loopt.)

Bovendien zal het betalingsverwerkingsbedrijf Stripe, dat demonstratieprojecten in deze ruimte heeft gefinancierd, aankondigen dat het van plan is om bijna 250 ton koolstofverwijdering van het bedrijf te kopen voor $ 2.054 per ton.

Noah Deich, president van Carbon180, een onderzoeksbureau dat pleit voor de verwijdering en hergebruik van koolstof, zegt dat het bedrijf kan helpen bij het aanpakken van een kernuitdaging bij het verwijderen van koolstof: technische benaderingen zoals die worden aangeboden door bedrijven met directe luchtafvang, zoals Climeworks en Carbon Engineering belooft blijvende resultaten, maar kost veel, terwijl natuurlijke oplossingen zoals bodem- en boscompensatie goedkoop maar vaak zijn aanleiding geven tot bezorgdheid over hoe betrouwbaar en duurzaam de verwijdering van koolstof is. Als Heirloom zijn kostendoelstellingen haalt, kan het permanente verwijdering tegen relatief betaalbare prijzen aanbieden, zegt Deich. (Heirloom's CEO, Shashank Samala, nam deel aan Carbon180's entrepreneur-in-residence fellowship-programma.)

Maar de technologie bevindt zich in een vroeg stadium en het bedrijf zal onderweg tal van technische en marktuitdagingen tegenkomen, waaronder het vinden van meer kopers, zoals Stripe, die bereid zijn om de komende jaren hoge prijzen te betalen voor het verwijderen van koolstof.

Een nieuwe benadering van koolstofverwijdering

De onderneming krijgt aandacht, deels omdat het proces, beschreven in een paper gepubliceerd in Natuurcommunicatie vorig jaar, werd ontwikkeld door vooraanstaande onderzoekers die het gebruik van mineralen onderzoeken om koolstof op te vangen en op te slaan. Dat zijn onder meer: ​​Peter Kelemen van Columbia University, Greg Dipple van de University of British Columbia, Phil Renforth van Heriot-Watt University en Jennifer Wilcox, die nu plaatsvervangend adjunct-secretaris voor fossiele energie is in de regering-Biden. De hoofdauteur van het artikel was Noah McQueen, een afgestudeerde student van Wilcox en nu hoofd onderzoek bij Heirloom.

Om te voorkomen dat de planeet met 2 C opwarmt, zou tegen 2050 jaarlijks 10 miljard ton koolstofdioxide uit de atmosfeer moeten worden gehaald en tegen 2100 jaarlijks 20 miljard ton. 2018 studie . Maar slechts een handvol startups in een vroeg stadium werken hier vandaag actief aan en verkennen verschillende manieren zoals: machines maken die koolstofdioxidemoleculen direct uit de lucht halen, bioafval omzetten in olie die ondergronds wordt geïnjecteerd, of systemen ontwikkelen om natuurlijke benaderingen te stimuleren of te valideren, zoals herbebossing of landbouwpraktijken die mogelijk meer koolstof in de bodem opnemen.

Een aantal wetenschappers en non-profitorganisaties hebben ook de mogelijkheid onderzocht om de processen te versnellen waarmee verschillende mineralen - met name die die rijk zijn aan silicaat, calcium en magnesium - koolstofdioxide uit lucht of regenwater halen. Sommigen vermalen en verspreiden materialen zoals olivijn , terwijl anderen de reeds verpulverde bijproducten van mijnbouwactiviteiten gebruiken, zelfs inclusief asbest .

Heirloom neemt echter een heel andere route.

Hoe het werkt

Het bedrijf kookt materialen zoals gemalen kalksteen, meestal calcium gebonden met koolstofdioxide, bij temperaturen van 400 tot 900 ˚C - hoog genoeg om af te breken en het broeikasgas vrij te geven. Dit is vergelijkbaar met de eerste stap bij het produceren van cement. (Het kan ook andere grondstoffen gebruiken, zoals magnesiet, dat de focus was van het Nature Communications-document.)

Heirloom is uiteindelijk van plan te vertrouwen op door elektriciteit aangedreven ovens. Dat betekent dat het proces kan draaien op schone, hernieuwbare energiebronnen en een stroom kooldioxide zou produceren die vrij is van onzuiverheden uit fossiele brandstoffen. Die koolstofdioxide kan dan relatief eenvoudig worden opgevangen, samengeperst en ondergronds worden geïnjecteerd, waardoor het in principe voor altijd wordt opgeslagen.

De overgebleven oxidemineralen, die calciumoxide zouden zijn als het proces begint met kalksteen, kunnen in dunne lagen over platen worden uitgespreid, verticaal worden gestapeld en worden blootgesteld aan de open lucht. Denk aan lunchtrays op cafetariarekken.

De mineralen zijn zeer reactief en willen zich graag binden met koolstofdioxide in de lucht. Met enkele aanvullende verbeteringen, geloven de onderzoekers van het bedrijf, zullen de meeste materialen zich in slechts twee weken hechten aan het broeikasgas. Normaal zou het ongeveer een jaar duren.

De startup zal de verbeteringen niet bespreken, maar ze kunnen geautomatiseerde manieren omvatten om de materialen te mengen om ze voortdurend aan open lucht bloot te stellen.

Dat proces zou calciumoxide weer omzetten in calciumcarbonaat, het hoofdbestanddeel van kalksteen, waarna het proces gewoon opnieuw kan beginnen. Het bedrijf gelooft dat het de materialen minstens 10 keer kan hergebruiken, mogelijk tientallen, voordat ze te veel degraderen om voldoende koolstofdioxide op te vangen.

Koolstofverwijdering schalen

Dit alles is tegenwoordig erg duur, zoals blijkt uit de prijs die Stripe betaalt. Het betalingsbedrijf maakt woensdag bekend dat het bijna $ 2,8 miljoen zal uitgeven om koolstofverwijderingskredieten van zes projecten te kopen, plus nog eens $ 5,25 miljoen wanneer (of als) die inspanningen bepaalde mijlpalen voltooien. De andere ontvangers omvatten: KoolstofGebouwd , Lopend getij , Seachange, Mission Zero en de Future Forest Company, die een veldproef plant om mineralen te weerstaan, waarbij basaltgesteente langs een bosbodem wordt verspreid.

Heirloom's Samala zegt dat deze vroege, dure aankopen cruciaal zijn om opkomende koolstofverwijderingsbedrijven te helpen opschalen en kosten te besparen.

Implementatie is wat dit goedkoper maakt, nieuwe markten ontketent en de kosten verder verlaagt, zegt hij.

Maar het vinden van meer kopers die dergelijke kosten willen dragen, wordt een serieuze uitdaging voor alle koolstofverwijderingsbedrijven, vooral gezien de beschikbaarheid van goedkoop bos en bodemcompensaties waarmee kopers kunnen beweren dat ze hun uitstoot in evenwicht brengen, ongeacht of dergelijke programma's dat wel of niet zijn betrouwbaar .

Ondertussen moet de wereld veel meer onderzoeksgroepen en startups voor koolstofverwijdering ondersteunen, zegt Nan Ransohoff, hoofd klimaat bij Stripe.

We moeten het aantal projecten radicaal verhogen als we een kans willen hebben om die doelstellingen voor koolstofverwijdering voor 2050 te halen, zegt Ransohoff. Tien gigaton is veel - het is gewoon een enorm aantal, en zelfs in het beste scenario zullen alle bedrijven die we vandaag hebben ons daar niet krijgen.

Kosten verlagen

Heirloom is ervan overtuigd dat het de kosten aanzienlijk kan verlagen, omdat het dure sorptiemiddelen en de energie-intensieve ventilatoren vermijdt die lucht door het systeem blazen in andere benaderingen om lucht af te vangen. Bovendien is het van plan sterk te vertrouwen op robots, software en andere vormen van automatisering om het proces te versnellen en te verlagen, voortbouwend op Samala's eerdere ervaring als medeoprichter van Automatiseringstijd .

Heirloom zal ook gebruikmaken van verschillende andere vorderingen die gaande zijn, waaronder verbeteringen in door elektriciteit aangedreven warmtetechnologie, de dalende kosten van hernieuwbare energie en de steeds koolstofarmere netten over de hele wereld, zegt Clea Kolster, wetenschappelijk directeur bij Lowercarbon Capital.

Maar hun uiteindelijke kosten en het vermogen om snel op te schalen zal sterk afhangen van hoeveel en hoe snel die dingen blijven verbeteren.

Zoals het er nu uitziet, kan het genereren van de nodige temperaturen uit elektriciteit met de huidige technologieën 5 tot 10 keer zo duur zijn als het rechtstreeks verbranden van steenkool of aardgas, zegt Addison Stark, directeur van het energie- en milieuprogramma bij adviesbureau Clark Street Associates, die co-auteur was van een recent artikel in Joule over het onderwerp. Als de bron van de elektriciteit zelf niet koolstofvrij is, ondermijnt dit bovendien de voordelen van koolstofverwijdering.

Een andere vraag is hoeveel en hoe betrouwbaar Heirloom in staat zal zijn om de tijd die nodig is om de oxiden te binden met koolstofdioxide te verkorten, wat een dramatische invloed zal hebben op de economie, zegt Jeremy Freeman, uitvoerend directeur bij CarbonPlan, dat de wetenschappelijke integriteit van inspanningen voor het verwijderen van koolstof en hielp bij het evalueren van de projecten die zich voor het Stripe-programma hadden aangemeld.

Heirloom zal ook een veel grotere financieringsronde moeten binnenhalen om uiteindelijk een demonstratiefabriek te bouwen.

Het belangrijkste bedrijfsmodel van het bedrijf is de verkoop van koolstofverwijderingskredieten aan bedrijven of individuen, via vrijwillige compensatiesystemen of door de overheid gebaseerde koolstofprogramma's. Heirloom rekent erop dat zijn aanbod steeds aantrekkelijker wordt naarmate hun kosten dalen en het overheidsbeleid zorgt voor wortelen of stokken die het aantrekkelijker of noodzakelijker maken voor bedrijven of overheden om in de loop van de tijd te betalen voor koolstofverwijdering.

zich verstoppen