De technosfeer: Een verborgen koolstofopslag in alledaagse voorwerpen

Carbonopslag in de Technosfeer: Een Onbekende Bron van Duurzame Carbonopslag

We weten veel over de hoeveelheid koolstof uit fossiele brandstoffen die in de atmosfeer wordt uitgestoten, maar minder over de hoeveelheid die is opgeslagen in door mensen gemaakte producten.

In een studie gepubliceerd op 20 december in Cell Reports Sustainability, schatten ecologische economen dat mensen elk jaar ongeveer 400 miljoen ton fossiele koolstof toevoegen aan duurzame producten zoals plastic, gebouwen en infrastructuur. Hoewel deze producten als een “koolstofput” kunnen worden beschouwd, is goed afvalbeheer essentieel om te voorkomen dat ze milieugevaarlijk worden.

“We hebben meer koolstof in door mensen gemaakte producten op de planeet verzameld dan er koolstof in de natuurlijke wereld is, maar we negeren het volledig, en die voorraden worden steeds groter,” zegt ecologische econoom en hoofdauteur Klaus Hubacek van de Universiteit van Groningen. “De boodschap is om naar de voorraden te kijken in plaats van alleen naar de stromen.”

Er is weinig bekend over de voorraden fossiele koolstof in de “technosfeer”—de som van alle door mensen gemaakte artefacten, zowel in gebruik als weggegooid. Om deze voorraden te schatten en hoe ze van jaar tot jaar veranderen, gebruikten de onderzoekers openbaar beschikbare gegevens over de materiële in- en uitgangen van verschillende economische sectoren wereldwijd voor 2011 (het enige jaar waarvoor dergelijke materiële gegevens op wereldniveau beschikbaar zijn).

Daarna berekenden ze de hoeveelheid koolstof die in en uit verschillende sectoren stroomde door het gemiddelde koolstofgehalte van verschillende producten te gebruiken—bijvoorbeeld, plastic wordt geschat gemiddeld 74% fossiele koolstof te bevatten. De analyse hield niet alleen rekening met eindproducten, zoals duurzame plastics en bitumen, maar ook met fossiele koolstof-gebaseerde grondstoffen die als tussenproducten in verschillende industrieën worden gebruikt.

Ze ontdekten dat in 2011, 9% van de geëxtraheerde fossiele koolstof werd opgeslagen in duurzame producten binnen de technosfeer—als ditzelfde bedrag aan koolstof als CO2 was uitgestoten, zou het bijna gelijk zijn aan de EU-uitstoot dat jaar (3,7 Gt versus 3,8 Gt uitgestoten CO2).

De bouw van gebouwen en infrastructuur was verantwoordelijk voor de hoogste accumulatie van fossiele koolstof (34%). Wat betreft het type producten, waren rubber- en plasticproducten goed voor 30% van de opgeslagen fossiele koolstof, gevolgd door bitumen (24%; een product dat wordt gebruikt in wegen en daken), en machines en apparatuur (16%).

Vervolgens extrapoleerde het team hun bevindingen uit 2011 om te schatten hoeveel fossiele koolstof tussen 1995 en 2019 in de technosfeer stroomde, gebruikmakend van monetaire gegevens uit die periode. In totaal schatten ze dat 8,4 miljard ton fossiele koolstof aan de technosfeer werd toegevoegd tussen 1995 en 2019, wat overeenkomt met ongeveer 93% van de wereldwijde CO2-uitstoot in 2019. De hoeveelheid koolstof die in de technosfeer kwam, nam jaarlijks toe van 1995 tot 2019.

Veel van deze op fossiele koolstof gebaseerde producten belanden op stortplaatsen of als zwerfvuil en hebben tientallen tot honderden jaren nodig om af te breken. Op basis van de gemiddelde levensduur van gebouwen, infrastructuur en andere producten, schatten de onderzoekers dat 3,7 miljard ton fossiele koolstof tijdens die periode werd afgevoerd—1,2 miljard ton werd naar stortplaatsen gebracht, 1,2 miljard ton werd verbrand, 1,1 miljard ton werd gerecycled, en de rest eindigde als zwerfvuil.

“Enerzijds kun je het beschouwen als een vorm van koolstofvastlegging als deze fossiele koolstof op de stortplaats wordt opgeslagen, maar anderzijds vormt het een milieugevaar, en als je het verbrandt, verhoog je de koolstofuitstoot,” zegt coauteur en ecologische econoom Franco Ruzzenenti van de Universiteit van Groningen.

Het verhogen van de levensduur van producten en recyclingpercentages zijn twee manieren om de hoeveelheid fossiele koolstof die in afvalstromen terechtkomt te verminderen, zeggen de onderzoekers. Ze benadrukken ook het belang van het invoeren van beleid om de lozing van afval van stortplaatsen te minimaliseren.

Vooruitkijkend, is het team van plan een soortgelijke analyse uit te voeren van biogene koolstof (d.w.z. koolstof afkomstig van plantaardig materiaal). “Voor de volgende stap zijn we van plan om het langetermijnpotentieel van biogene koolstofvastlegging in duurzame producten te onderzoeken,” zegt eerste auteur Kaan Hidiroglu van de Universiteit van Groningen. “Dit zal ons in staat stellen om te beoordelen of het diversifiëren van koolstofvastleggingsstrategieën, zoals het vertrouwen op biogene koolstof in duurzame materialen zoals hout voor de bouw, een haalbare optie zou kunnen zijn.”