f97.beDE WERKPLAATS VAN ERIK SCHMIDT
← Alle begrippen

Woordenlijst · Energiesector & energietransitie

Carbon Capture and Utilization, CCU

CCU CO2-afvang en -gebruik CO2-gebruik E-fuels Industrie Klimaatbalans power-to-X

Begrip

Carbon Capture and Utilization, kortweg CCU, verwijst naar het afvangen van koolstofdioxide en het vervolgens gebruiken ervan als grondstof of hulpstof. Het afgevangen CO₂ komt daarbij niet meteen in de atmosfeer terecht, maar wordt in een technisch of industrieel proces ingevoerd. Voorbeelden zijn chemische basisstoffen, kunststoffen, synthetische brandstoffen, minerale bouwmaterialen, dranken, kassen en toepassingen voor koeling en brandblussing. Het EU-recht omschrijft gebruik als een technisch proces waarbij afgevangen CO₂ als uitgangsstof dient voor de productie van producten.

Het begrip omvat twee stappen die afzonderlijk moeten worden beoordeeld. De eerste stap is de CO₂-afvang. Die kan plaatsvinden bij puntbronnen, zoals cement- en kalkfabrieken, afvalverbrandingsinstallaties, chemische installaties of centrales. CO₂ kan echter ook rechtstreeks uit de omgevingslucht worden afgevangen; dan spreekt men van Direct Air Capture. De tweede stap is het gebruik, en de effecten daarvan verschillen sterk qua reikwijdte. In een synthetische brandstof komt de koolstof na korte tijd bij de verbranding weer vrij. In minerale carbonaten kan ze daarentegen eeuwenlang vastgelegd blijven. CCU is dus geen eenduidig klimaatbeschermingsmechanisme, maar een verzamelterm voor zeer uiteenlopende routes die de koolstof kan afleggen.

Huidig gebruik: ordes van grootte

Volgens het Internationaal Energieagentschap (IEA) wordt wereldwijd jaarlijks ongeveer 230 miljoen ton CO₂ gebruikt. Het grootste deel gaat naar de productie van ureum voor meststoffen, met ongeveer 130 miljoen ton. Daarna volgt de oliewinning met CO₂-injectie, in het Engels Enhanced Oil Recovery, met ongeveer 70 tot 80 miljoen ton. Beide voorbeelden tonen dat gebruik niet automatisch klimaatbescherming betekent. De koolstof in ureum komt na het uitrijden op het veld weer vrij. Bij oliewinning dient het CO₂ om extra fossiele olie te winnen. Nieuwere gebruiksroutes zoals synthetische brandstoffen, chemicaliën en toeslagstoffen voor bouwmaterialen zijn in vergelijking daarmee tot nu toe klein.

Afbakening ten opzichte van CCS en CCUS

CCU wordt het vaakst verward met CCS. Bij CCS (Carbon Capture and Storage) wordt CO₂ afgevangen en duurzaam geologisch opgeslagen. Het klimaatvoordeel ontstaat daar door langdurige insluiting, mits afvang, transport en opslag betrouwbaar functioneren. Bij CCU wordt het CO₂ daarentegen gebruikt. Of de emissies daardoor duurzaam dalen, hangt af van het product en van de volledige procesketen. De verzamelterm CCUS brengt gebruik en opslag samen en kan dit verschil verhullen. Komt de koolstof na dagen, maanden of enkele jaren weer vrij, dan is gebruik geen opslag. Een ton tijdelijk gebruikt CO₂ levert voor klimaatdoelen, subsidieprogramma's en emissieboekhoudingen daarom niet hetzelfde op als een ton die duurzaam is opgeslagen.

Rechtskader in de EU: emissiehandel

In het EU-emissiehandelssysteem regelt artikel 12, lid 3 ter, van de Emissiehandelsrichtlijn 2003/87/EG in de versie van 2023 hoe gebruikt CO₂ wordt behandeld. Voor afgevangen CO₂ hoeven volgens die bepaling geen rechten te worden ingeleverd als het duurzaam chemisch in een product is vastgelegd. Het CO₂ mag bij normaal gebruik niet in de atmosfeer terechtkomen, ook niet door gebruikelijke handelingen na het einde van de levensduur van het product. Gedelegeerde Verordening (EU) 2024/2620 van 30 juli 2024 legt de criteria vast. Ze werd op 4 oktober 2024 bekendgemaakt en is sinds 24 oktober 2024 van kracht. Het CO₂ moet via een actief en gecontroleerd gebruiksproces meetbaar worden vastgelegd en minstens meerdere eeuwen vastgelegd blijven. Op de positieve lijst in de bijlage staan momenteel vooral minerale carbonaten in bouwproducten, bijvoorbeeld in cement, kalk, hydraulische bindmiddelen of bakstenen. Kan een product aan het einde van zijn leven, bijvoorbeeld door afvalverbranding, opnieuw CO₂ vrijgeven, dan geldt dit niet als duurzame vastlegging.

Voor kortlevende producten zoals brandstoffen of veel kunststoffen geldt deze uitzondering daarom niet. Het vrijkomen wordt bij de uitstoter niet eenvoudigweg als vermeden geboekt omdat het CO₂ eerst werd doorgegeven. Hoe gebruikte hernieuwbare en koolstofarme brandstoffen bij de gebruikers in het emissiehandelssysteem worden verrekend, wordt geregeld in afzonderlijke bepalingen van de monitoringverordening. Deze afstemming moet voorkomen dat dezelfde ton tweemaal wordt meegeteld: eenmaal als vermeden emissie bij de afvanger en een tweede maal als klimaatvriendelijke grondstof bij de gebruiker.

Rechtskader in de EU: synthetische brandstoffen

Voor hernieuwbare brandstoffen van niet-biologische oorsprong (RFNBO), dus ook voor veel e-fuels, legt Gedelegeerde Verordening (EU) 2023/1185 de methode voor de broeikasgasbalans vast. Ingebouwd CO₂ mag slechts onder bepaalde voorwaarden als vermeden emissie worden afgetrokken. Zonder tijdslimiet toegestaan zijn CO₂ uit de lucht, duurzaam biogeen CO₂ en CO₂ uit natuurlijk vrijkomende geologische bronnen. Fossiel CO₂ uit industriële installaties is alleen toegestaan als de installatie onder een effectieve CO₂-beprijzing valt, en ook dan slechts overgangsgewijs. Voor CO₂ uit elektriciteitsopwekking geldt de verrekening tot 2035, voor andere industriële bronnen tot 2040. Daarnaast gelden eisen voor de ingezette elektriciteit, zoals additionaliteit en tijdsgebonden en geografische correlatie. Deze regels gelden voor de verrekening binnen het EU-kader. Ze vormen geen algemeen oordeel over het klimaateffect van afzonderlijke installaties.

Herkomst van het CO₂ en klimaatbalans

De herkomst van het CO₂ is een centraal punt. CO₂ uit fossiele puntbronnen blijft fossiele koolstof. Wordt het afgevangen, gebruikt en later vrijgegeven, dan verschuift CCU de emissie slechts in de tijd en vaak ook in de ruimte. Het voordeel ligt dan hooguit in het feit dat in het product fossiele grondstoffen worden vervangen. De emissie van de bron wordt daardoor niet weggenomen. CO₂ uit duurzaam geproduceerde biomassa komt uit de kortetermijnkoolstofkringloop. CO₂ uit de lucht is eerder aan de atmosfeer onttrokken. Een brandstof die bij verbranding CO₂ vrijgeeft, kan daarom slechts bij benadering klimaatneutraal zijn, als de koolstof uit de lucht of uit duurzame biogene bronnen komt en alle procesenergie emissiearm wordt geleverd. Netto-onttrekkingen aan de atmosfeer ontstaan pas bij duurzame opslag, bijvoorbeeld bij BECCS of bij duurzame minerale vastlegging, en niet door kortlevend gebruik.

De ton CO₂ is de gebruikelijke maateenheid, maar volstaat niet voor een beoordeling. Een afgevangen ton is niet automatisch een vermeden ton. Er moet rekening worden gehouden met het energieverbruik voor afvang, zuivering, compressie, transport en omzetting, de herkomst van CO₂ en elektriciteit, de levensduur van het product en het product dat wordt vervangen. Een andere vraag is of het gebruik een fossiele bron economisch ondersteunt die anders vermeden zou worden.

Energiebehoefte en band met het elektriciteitssysteem

CO₂ is een zeer stabiel molecuul met weinig energie-inhoud. Omdat bij de verbranding van koolstof veel energie vrijkomt, kost de omzetting terug naar energierijke producten zoals brandstoffen navenant veel energie. Het IEA benadrukt dat koolstofarme energie juist voor brandstoffen en chemische tussenproducten doorslaggevend is, omdat deze processen zeer energie-intensief zijn. Voor synthetische koolwaterstoffen wordt CO₂ gecombineerd met waterstof, die meestal via elektrolyse wordt geproduceerd. CCU is daarom nauw verbonden met power-to-X en met de uitbouw van hernieuwbare elektriciteitsopwekking. De waarde van CO₂ als grondstof ontstaat pas door waterstof, elektriciteit, warmte, katalysatoren en installatietechniek. De kosten worden daarom vooral bepaald door elektriciteitsprijs, benuttingsgraad van de installatie, vollasturen van de elektrolyse, transport en regelgeving, nauwelijks door het CO₂ zelf. Bij minerale toepassingen komen daar materiaalstromen, normen en bouwtoelatingen bij.

Voor het elektriciteitssysteem betekent CCU extra vraag. Elektrolysers, synthese-installaties en CO₂-afvang kunnen flexibele verbruikers zijn als ze reageren op prijzen, netcongestie en het aanbod van wind- en zonne-energie. Ze kunnen echter ook een permanente basislast vormen die de netten belast en extra gegarandeerd vermogen vereist. Of CCU de integratie van hernieuwbare energie ondersteunt, hangt af van locatie, bedrijfswijze, netaansluiting, opslagbaarheid van de tussenproducten en marktontwerp.

Efficiëntie en zinvolle toepassingsgebieden

Directe elektrificatie is in veel toepassingen energetisch gunstiger dan de omweg via waterstof en synthetische koolwaterstoffen. Een elektrische auto gebruikt elektriciteit aanzienlijk efficiënter dan een voertuig met synthetische brandstof. Een warmtepomp haalt uit één kilowattuur elektriciteit meerdere kilowattuur warmte, terwijl synthetische brandstoffen hoge omzettingsverliezen kennen. Op CCU gebaseerde brandstoffen worden daarom vooral besproken waar directe elektrificatie moeilijk is: in de internationale luchtvaart, in delen van de scheepvaart en in de chemie, die ook in de toekomst koolstofhoudende moleculen nodig heeft.

Ook bij onvermijdelijke industriële emissies is een onderscheid nodig. Bij de cementproductie ontstaat procesgebonden CO₂ wanneer kalksteen chemisch wordt omgezet. Belandt dit CO₂ in kortlevende producten, dan wordt het niet duurzaam geneutraliseerd. Bij duurzame minerale vastlegging wordt het daarentegen ook juridisch anders behandeld. CCU kan deel uitmaken van een koolstofstrategie, maar lost het probleem van duurzaamheid alleen in bepaalde toepassingen op.

Conclusie

CCU is geen automatische CO₂-put, maar het industriële gebruik van afgevangen koolstofdioxide. Het begrip wordt pas veelzeggend wanneer vijf punten openbaar zijn gemaakt: de bron van het CO₂, de energie-inzet en de herkomst ervan, de duur van de vastlegging, het vervangen product en de regels tegen dubbeltelling. Ontbreken deze gegevens, dan laten zich noch het klimaateffect noch het nut voor het energiesysteem betrouwbaar afleiden.

Bronnen

Gerelateerde begrippen

Edited by eCMS on 11.11.2026 17:05

© 2026 Erik Schmidt. All rights reserved. Quotations with a link to the source are welcome.