Polymerer som lagrar kol: Vinn tid i kampen mot klimatförändringarna

Klockan tickar. Om vi ska nå våra klimatmål måste vi minska koldioxidutsläppen betydligt. Förutom att minska på nya utsläpp kan vi även använda lösningar som kan ta bort en del av den koldioxid som redan finns i atmosfären. Där kan förnybara material, som till exempel förnybara polymerer, spela en viktig roll.

Om vi ska kunna begränsa den globala uppvärmningen enligt Parisavtalet till 1,5 °C måste vi minska de globala utsläppen med ungefär 45 procent varje år fram till 2030 och uppnå nettonollutsläpp till 2050. Tyvärr har de globala utsläppen istället ökat varje år sedan man enades om detta mål. För varje år som går med för få åtgärder kommer det att krävas ett år med extra åtgärder som kompensation. 

Det var de dåliga nyheterna, men det finns också goda nyheter. Det utvecklas och lanseras allt fler nya teknologier för att minska utsläppen av växthusgaser. Kapaciteten för förnybar el ökar. Företag ersätter processer baserade på fossila resurser med ny teknik som använder förnybara material. Där utsläpp inte kan undvikas kan man idag använda teknik för att fånga upp utsläppen, som koldioxid, och använda eller lagra den. 

Förutom att minska eller undvika utsläpp pågår det alltså en massiv utveckling av tekniker vars syfte är att ta bort koldioxid från atmosfären, i ett försök att backa effekterna av flera århundradens användning av fossila resurser. Eftersom det stora problemet inte är koldioxidutsläppen i sig, utan koncentrationen av koldioxid i atmosfären, ger dessa tekniker intressanta möjligheter. Teknologi för att plocka ut och ta bort koldioxid från atmosfären blir särskilt intressant för de år då det krävs att vi genomför extra åtgärder för att kompensera för föregående år när man missat sina utsläppsmål. 

Vegetation och hav är jordens största kolpool. Med kolpool avses en miljö som kontinuerligt absorberar kol, medan ett kollager istället innehåller en konstant mängd kol under en bestämd tidsperiod.

Utnyttja det naturliga kretsloppet för kol

Att inte bara jobba på att stoppa ökningen av ny koldioxid i atmosfären, utan att även ta bort befintlig koldioxid från atmosfären, är intressant även för materialsektorn. Polymerer är en typ av material som framställs av exempelvis kol, och beroende på användningsområde kan de lagra detta kol i flera år, eller till och med årtionden. Kolet som används vid tillverkningen blir helt enkelt “inlåst” i själva strukturen. Ett användningsområde för detta material skulle kunna vara byggmaterial, som kan bli en del av en byggnad som sedan står under mycket lång tid. Om byggmaterialen innehåller polymerer och dessa polymerer är framställda av biobaserade material, består de av kol som tidigare avlägsnats från atmosfären och sedan lagras i materialet.  

När biomassa, som ett träd eller en planta, växer, absorberar den koldioxid från atmosfären. När växten sedan dör förmultnar den och koldioxid “läcker” tillbaka ut i atmosfären, det samma händer om man exempelvis eldar upp en träbit. Detta är kolets kretsloppet i naturen. Om ett mer beständigt material som polymer framställs av biobaserade råvaror kan nollsummespelet förändras till vår fördel. 

Istället för att biomassan lämnas att förmultna kan den omvandlas till polymerer, som sedan används i långlivade tillämpningar, som byggmaterial. Så länge detta består ger det en negativ inverkan på mängden koldioxid i atmosfären, givetvis under förutsättning att de utsläpp som bildas när polymererna och byggmaterialet produceras inte är högre än den mängd koldioxid som absorberas då biomassan växer.

Tack vare den långa livslängden på byggnader och byggmaterial är potentialen att använda dessa material som kollager stor.

Kollagring som en tillfällig buffert

I slutet av användningsfasen av ett sånt här material kan det avge den kol som lagrats i materialet tillbaka till atmosfären, om exempelvis materialet eldas upp när det har uppnått sin livslängd. För byggmaterial är det dock något som kan ligga flera decennier bort. Det finns kritik mot den här typen av lösning som går ut på att de bara skjuter upp problemen till kommande generationer. Men lösningarna som dessa kan även vara ett användbart komplement till arbetet med att minska och undvika utsläpp från början. Det är högst troligt att vi kommer att se ett ökat antal nya teknologier för att minska utsläpp i framtiden. 

Förnybar kollagring kan bidra till precis detta. Teknologin finns redan idag i stor skala. Vi kan använda denna som en buffert för att vinna tid. Om vi dessutom lyckas öka återvinningen av polymerer under de närmaste årtiondena snarare än att förbränna dem har vi möjlighet att fortsätta att hålla detta kol borta från atmosfären även efter att det har uppnått sin livslängd för den ursprungliga tillämpningen (typ som att vara byggmaterial i ett hus). I framtiden kan vi kanske även vid förbränning, exempelvis vid produktion av fjärrvärme, komplettera den med att fånga in koldioxid via CCS-teknik. Att använda oss av både förnybara och återvunna material kommer vara en viktig väg framåt i arbetet med att bekämpa klimatförändringarna.