Wat is net-zero?



Gepubliceerd: 27 november, 2023



Duurzaam | Zo werkt het

Auteur: Roel Koolen

Oprichter OSJ

De term ‘net-zero’ komt vaak ter sprake wanneer het gaat over klimaatverandering en het verminderen van onze uitstoot van broeikasgassen. In eerste instantie lijkt dat woord helder, maar nadat je er even bij stilstaat komen er toch vragen naar boven. Wat is net-zero eigenlijk precies? Waarom gaan we niet gewoon naar zero? In welke activiteiten kunnen we de uitstoot niet volledig stoppen? En hoeveel uitstoot van broeikasgassen blijft bestaan? Het zijn vragen die niet altijd makkelijk te beantwoorden zijn. In dit artikel lees je meer over net-zero en negatieve emissies.

Wat is net-zore?

De term ‘net-zero’ kan twee verschillende dingen betekenen: net-zero CO₂ of net-zero voor alle broeikasgassen. Bij de eerste bereiken we het punt waarop de opwarming stabiliseert. Dit moment bereiken we eerder dan net-zero voor alle broeikasgassen. Pas bij net-zero voor alle broeikasgassen kan in de jaren erna de temperatuur heel langzaam gaan dalen.

Net-zero CO₂ – In deze situatie is de hoeveelheid CO₂-uitstoot die plaatsvindt door menselijk handelen gelijk (of minder) aan de hoeveelheid CO₂ die (elders) door menselijk handelen uit de lucht wordt verwijderd. Bij net-zero CO₂ is er nog wel uitstoot van andere broeikasgassen, zoals methaan of lachgas, die niet wordt gecompenseerd.

Net-zero voor alle broeikasgassen – In deze situatie is het totaal aan broeikasgasuitstoot door menselijk handelen bijna nul, maar er vindt dus nog wel uitstoot plaats. Tegenover de uitstoot die er nog wel is wordt eenzelfde hoeveelheid CO₂ uit de lucht gehaald door bomen, bodem, oceanen en technologische oplossingen. Hierdoor is er een balans die ervoor de uitstoot van broeikasgassen netto op nul uitkomt. De uit de lucht gehaalde uitstoot noemen we negatieve emissies en gaat alleen over CO₂. Bij net-zero voor alle broeikasgassen wordt er dus meer CO₂ uit de lucht gehaald dan dat er CO₂ wordt uitgestoten om de uitstoot van andere broeikasgassen (methaan, lachgas, etc.) te compenseren.

Bron: IPCC AR6 – De rol van carbon dioxide removal in globale en nationale klimaatstrategieën.

Waarom hebben we het over net-zero?

We hebben het over net-zero omdat we het grootste deel van de uitstoot van broeikasgassen kunnen verminderen, maar een deel van de uitstoot krijgen we niet verminderd tot nul, of het is te duur. Welke activiteiten nog voor uitstoot zorgen is niet helemaal duidelijk, de meningen verschillen daarover. Desalniettemin worden landbouw, industrie (staal, cement, chemie, kunstmest), zeevaart en luchtvaart vaak genoemd als uitdagende sectoren om volledig uitstootvrij te krijgen (Buck, 2022). De meeste landen, bedrijven en organisaties hebben inmiddels een net-zero doel. Soms is dat een net-zero CO₂ doel, de andere keer net-zero voor alle broeikasgassen. Nederland heeft sinds juli 2023 het doel om klimaatneutraal te zijn in 2050, en dus net-zero voor alle broeikasgassen.

Wanneer bereiken we net-zero?

Volgens het IPCC rapport 6 is het van belang dat we wereldwijd rond 2050 net-zero CO₂ bereiken om binnen de 1,5 °C opwarming te blijven. En net-zero voor alle broeikasgassen halverwege de tweede helft van deze eeuw. Die jaartallen bevinden zich wel in een bandbreedte van jaren (figuur 3.6). Het is dus goed mogelijk dat we net-zero CO₂ al rond 2040 moeten bereiken en net-zero voor alle broeikasgassen rond 2050. Recent onderzoek in Nature Climate Change over het wereldwijde koolstofbudget geeft aan dat het bereiken van net-zero CO₂ mogelijk al in 2035 nodig is om binnen het 1,5 °C scenario of 2,0 °C scenario te blijven. Ondanks deze noodzaak om sneller de uitstoot te verminderen laat de grafiek links (IPCC AR6) zien dat het wereldwijde beleid op dit moment nog ver verwijderd is van net-zero.

IPCC AR6 – Figure 3.6 | Overview of the net CO2 emissions and GHG emissions for each Illustrative Mitigation Pathway (IMP).

*Illustrative Mitigation Pathways (IMP) laten mogelijke paden zien. Vijf paden zijn gebaseerd op verschillende strategische keuzes, twee paden tonen de huidige situatie (IPCC AR6).

Welke uitstoot is moeilijk te verminderen?

In 2050, en ook daarna, is de uitstoot van broeikasgassen nog niet nul, maar welke activiteiten zorgen dan nog voor uitstoot? En hoeveel precies? Ondanks dat veel landen net-zero doelen hebben bepaald, ontbreekt een standaard definitie van waar die overgebleven uitstoot precies vandaan komt, uit bestaat en hoeveel we kunnen verwachten (Buck, 2022). In het onderzoek van Buck, waar gekeken is naar de langetermijn klimaatplannen (NDC’s) van vijftig landen, blijkt dat de hoeveelheid overgebleven uitstoot per land flink kan verschillen. Ondanks alle verschillen en het ontbreken van een standaard definitie worden enkele activiteiten waar uitstoot moeilijk volledig te verwijderen is (of te duur) vaker genoemd:

Landbouw – Dierlijke- en kunstbemesting zal nodig blijven om landbouwgrond te bewerken, met als gevolg een uitstoot van lachgas. Daarnaast zorgt veeteelt, ook in afgeslankte vorm, nog steeds voor uitstoot van methaan (CE Delft, 2023).

Industrie – Ook met de inzet van groene waterstof en CCS blijft er uitstoot over. Dit zit vooral in de productie van cement, staal, kunstmest (IPCC, AR6) en plastics (SIL, 2023).

Mobiliteit – Zee- en luchtvaart zorgen in 2050 nog voor uitstoot. Lange-afstand vluchten hebben (nog) geen elektrische oplossing, bio-brandstof vraagt veel grond en synthetische veel groene elektriciteit (Melkert, 2021). Ook in zeescheepvaart ontbreken nog schone oplossingen (PBL, 2022).

Bij broeikasgassen verwijderen gaat het alleen over CO₂ en willen we het langdurig of permanent uit de lucht halen. De concentratie van CO₂ in de lucht wordt dus minder.

Uitstoot verminderen en verwijderen

Het verminderen van uitstoot is iets anders dan het verwijderen ervan. Bij verminderen gaat het over het voorkomen dat broeikasgassen (CO₂, methaan, lachgas, F-gassen) in de lucht terecht komen, of dat we dit zoveel mogelijk beperken. Bij broeikasgassen verwijderen gaat het alleen over CO₂ en willen we het langdurig of permanent uit de lucht halen. De concentratie van CO₂ in de lucht wordt dus minder. We praten dan over negatieve emissies of carbon dioxide removals (CDR). Om net-zero te bereiken hebben we activiteiten die CO₂ uit de lucht verwijderen hard nodig, maar ze hebben wel beperkingen. Het blijft dus essentieel om onze uitstoot van broeikasgassen zo snel en veel mogelijk te verminderen.

Waarmee verwijder je CO₂ uit de lucht?

De mogelijkheden om CO₂ uit de lucht te verwijderen variëren van natuurlijke tot technologische. Bovendien, niet iedere mogelijkheid slaat CO₂ even lang op. Bij bomen en bodem gaat het over tientallen jaren, bij DACCS en BECCS is dit in principe permanent. De EU werkt dan ook aan een framework voor carbon removal activiteiten met verschillende classificaties: carbon removals, carbon storage in products en carbon farming. Dit zijn de belangrijkste mogelijkheden om CO₂ te verwijderen:

Bossen
Bodem
Biochar
Zee en oceaan
Directe afvang van CO₂ uit de lucht (DACCS)
Bio-energie met afvangen en opslaan van CO₂(BECCS)
Mineralisatie

Bossen – Bomen nemen tijdens hun groei CO₂ op in de bladeren, takken, het hout en de wortels. Dit houden ze tijdens hun leven vast, maar zodra bomen sterven komt bij het vergaan de opgeslagen CO₂ vrij. Dit gebeurt ook bij de verbranding van bomen. Door het bosgebied te laten groeien – ontbossing voorkomen, uitbreiding van bestaande bossen en het creëren van nieuwe bossen – en met beter bosbeheer kan meer CO₂ worden vastgelegd (Ecorys, 2023), al is de ruimte in Nederland een stuk beperkter dan in de rest van Europa (CE Delft, 2023). De periode van CO₂-vastlegging is nog verder te verlengen door volgroeide bomen te kappen en deze te hergebruiken in de bouw. Zolang het hout niet vergaat blijft de CO₂ vastgelegd (Ecorys, 2023).

Bodem – Ook de bodem houdt CO₂ vast. Denk hierbij aan de bodem op landbouwgrond voor akkers, grasland voor vee en veenweidegebied. Het grootste deel van de koolstof wordt uit dood plantmateriaal van akkers of van uitwerpselen door micro-organismen opgeslagen in de bodem (CE Delft, 2023). Door grondbewerking van landbouwgrond en drooglegging van veenweide komt de opgeslagen CO₂ sneller vrij. Vastlegging van CO₂ is te bevorderen door te stoppen met ploegen, bodembedekkers gebruiken na de oogst en meer grasland creëren (WUR). In veenweidegebied kunnen we vooral uitstoot verminderen door het grondwaterpeil te verhogen. Pas als veenweide weer aangroeit is meer CO₂-opslag mogelijk (PBL, 2018).

Biochar – In het Nederlands ook wel biokool genoemd is een houtskoolachtig product. Het ontstaat door biomassa op hoge temperatuur zonder zuurstof te vergassen waardoor het niet verbrandt, maar verkoolt. Het resultaat is een stabiel product waarin CO₂ is vastgelegd (PBL, 2018). Daarna moet je de biokool ergens opslaan, dit kan in landbouwgrond.

Zee en oceaan – Aan de kustlijn leggen kwelders, zeegrasvelden en mangroves CO₂ vast in planten en vooral het sediment (Blue Carbon). Het vergroten en herstellen van kustecosystemen zorgt voor plantengroei en daarmee extra CO₂-vastlegging (CE Delft). In oceanen kun je vergruisd olivijn toevoegen dat vervolgens CO₂ opneemt (alkalinisatie) en naar de bodem zinkt.

DACCS – Naast natuurlijke methodes zijn er ook technologische, zoals Direct Air Carbon Capture and Storage waarbij CO₂ uit de buitenlucht wordt gefilterd en daarna permanent opgeslagen in bijvoorbeeld gasvelden. Dit gebeurt door (buiten)lucht in contact te brengen met een chemische stof waaraan CO₂ zich bindt. Met verhitting of stoom wordt de CO₂ op een andere plek vrijgemaakt (CE Delft, 2023).

BECCS – Bij Bio-energie met Carbon Capture and Storage (BECCS) wordt biomassa (zoals bomen) verbrandt voor de opwekking van stroom. De CO₂ die daarbij vrijkomt wordt afgevangen en opgeslagen in bijvoorbeeld lege gasvelden (CE Delft, 2023).

Mineralisatie – Silicaten zoals olivijn kunnen reageren met CO₂ en dit vastleggen. Van nature gaat dit heel langzaam, maar door het mineraal te vermalen en dan te verspreiden gaat CO₂-vastlegging sneller. Mineralisatie is toe te passen in bestrating, hoogzand bij kustverdediging of landbouwgrond.

Hoeveel uitstoot is er als we net-zero CO₂ bereiken?

Het duurt nog even voordat we net-zero CO₂ bereiken, bovendien is het ook nog onzeker wanneer dat ons lukt. Onderweg zullen we nog allerlei keuzes maken in overheidsbeleid en hoe we willen leven. Ook de snelheid waarmee nieuwe technologie zich ontwikkeld speelt een rol. De resterende hoeveelheid uitstoot van broeikasgassen op het moment dat we net-zero CO₂ bereiken kan dus verschillen. In figuur SPM.5 van IPCC rapport 6 staan in ieder geval vijf mogelijke uitkomsten van te bewandelen paden (IMP). Daarin varieert de hoeveelheid overgebleven uitstoot van broeikasgassen tussen de 7 en 18 gigaton CO₂e, waarvan 3,4 tot 10 gigaton CO₂e andere broeikasgassen dan CO₂ zijn, zoals methaan en lachgas. In deze scenario’s verwijderen we dan 2,7 tot 8 gigaton CO₂ uit de lucht.

IPCC AR6 – Figure SPM.5 | Net emissions at net zero year for the different Illustrative Mitigation Pathways (IMPS)

Het onderzoek van CE Delft laat zien dat Nederland naar schatting 9 tot 38 megaton CO₂e aan overgebleven uitstoot heeft in 2050. Dit zou passen binnen de totale hoeveelheid aan negatieve emissies die Nederland in potentie kan realiseren, namelijk zo’n 39 CO₂e. Tegelijk is de kans groot dat we het wereldwijde koolstofbudget gaan overschrijden waardoor we mogelijk nog eens 33 megaton CO2e extra moeten compenseren met negatieve emissies, aldus CE Delft.

Samenvatting

Net-zero betekent dus dat er nog uitstoot van broeikasgassen plaatsvindt, maar dat de hoeveelheid gecompenseerd wordt door elders CO₂ uit de lucht te verwijderen (negatieve emissies). Net-zero bestaat overigens uit twee momenten waarbij we net-zero CO₂ eerst bereiken en daarna net-zero voor alle broeikasgassen. De overgebleven uitstoot bij net-zero is wat betreft de hoeveelheid en hoe we daar komen nog niet helder gedefinieerd. Wat we wel weten is dat het verwijderen van CO₂ uit de lucht hard nodig is om net-zero te bereiken, maar dat het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen essentieel blijft.