Kulstof er et af de vigtigste grundstoffer i vores moderne samfund. Det indgår i alt fra vores energiproduktion, til vores brændstoffer, byggematerialer, polymerer, kemikalier og fødevarer. En stor del af kulstoffet kommer i dag fra fossile kilder, som i de kommende år skal udfases, hvis vi skal nå de danske og internationale klimamål og holde os inden for de planetære grænser.

Det kan kun lade sig gøre, hvis vi reducerer vores behov for kulstof generelt, ved at ændre og nedsætte vores forbrug. Samtidig skal vi udvikle bæredygtige alternativer til de kulstoftunge produkter og processer. Og der, hvor kulstoffet ikke kan eller bør undlades, skal det sources bæredygtigt, enten fra biogene kilder eller fra kulstofkredsløbet. Derudover skal vi også fjerne det kulstof vi har tilført kulstofkredsløbet gennem årene, med arealanvendelsesændringer, fangst og lagring.

Bæredygtigt, biogent kulstof er dog en begrænset ressource, både i Danmark og globalt. Forøgelsen af biogent kulstof har mange afvejninger med andre målsætninger og behov. Fangst af kulstof, kan være med til at lette afvejningerne og løse eventuelle differencer, men fangst direkte fra luften, er stadig en ny og dyr løsning, og rollen for DAC i fremtiden er stadigvæk uvis.

Vi må derfor være omhyggelige med at kortlægge og forklare, hvor vi kan hente det grønne kulstof og hvordan vi bedst anvender det i fremtiden. Her skal vi sætte fokus på hele værdikæden – fra kulstofressourcer, over teknologier og infrastruktur, til hvor og hvordan kulstoffet skal anvendes, eller om det skal lagres.

I DaCES arbejdsgruppe for System Integration vil vi bidrage til debatten ved at gennemgå eksisterende nationale og internationale studier, hvor et udsnit ses i figuren herunder. Gennemgangen skal belyse effekterne af de mange forskellige analyseforudsætninger, vinklinger og antagelser, der anvendes i de eksisterende analyser. På baggrund af denne gennemgang vil DaCES fremlægge en række budskaber til en national kulstofstrategi. Det gælder teknologiske udviklingsbehov og hermed et bud på hvilke strategiske forskningssatsninger Danmark bør fokusere på.

Gennemgang af eksisterende studier relateret til kulstof

Vores gennemgang af studierne består af to elementer: 1) sammenligning af udvalgte scenarier fra studierne, og 2) kortlægning af effekten af forskellige analyseforudsætninger samt de tilhørende anbefalinger.

I det første element vil vi vise forskelligheden af de kulstof- og energisystemer, som scenarierne fra studierne er nået frem til. Særligt er vi interesserede i spændet i afhængighed af nye teknologier og at vurdere de globale perspektiver i analyserne.

I andet element vil vi identificere og belyse de største kilder til uklarheder i den eksisterende kulstofdebat. Her vil vi kortlægge årsager til de forskellige resultater, konklusioner og anbefalinger. I vores indledende arbejde har vi identificeret fire fokusområder, som kan ses i nedenstående figur. 1) rammevilkår og politiske målsætninger, 2) tilgængelige ressourcer, 3) hvor skal kulstoffet bruges, 4) og hvilke teknologier er vigtige.

De to elementer udgør tilsammen grundlaget for udformningen af DaCES hovedbudskaber, der vil blive publiceret som et notat i efteråret 2025.

Sådan bør vi tænke ved udformning af en national kulstofstrategi

På baggrund af gennemgangen af eksisterende analyser, vil DaCES fremlægge en række emner, beslutningstagere bør overveje grundigt når de skal udarbejde en ambitiøs kulstofstrategi.

Hvad betyder rammevilkår og målsætninger for Danmarks kulstofstrategi?

De overordnede principper, rammer og målsætninger vil have en indflydelse på, hvordan vi bedst muligt udnytter det bæredygtige kulstof i fremtiden. De politiske klimamålsætninger i Danmark, men også globalt, inkluderer i dag fx ikke international transport eller andre materialer, kemikalier mm. Dertil kommer også dilemmaer ang. hvilke produkter og ressourcer, vi vil tillade at importere og eksportere eller som vi bør være selvforsynende med. Fx importerer vi i dag store mængder træbiomasse til energiformål. I stedet kunne man lave den forudsætning, at Danmark kun må benytte bæredygtig, nationale biomasseressourcer. Dertil kan man diskutere, hvad der skal gælde for grønne brændstoffer, plastik, fødevarer, kemikalier og høj-værdiprodukter.

Hvor, hvornår og hvordan bør det grønne kulstof anvendes bedst muligt?

Det grønne kulstof kan bruges som byggesten til mange forskellige produkter såsom el og varme, grønne brændstoffer, byggematerialer, plastik, kemikalier, høj-værdi produkter mm. Alt afhængig af rammevilkår og målsætninger kan sektorer som fx den internationale transport blive analyseret. Flere af de gennemgåede studier har set på muligheden for at Danmark kan blive selvforsynende med grønne brændstoffer til fly og skibe. Såfremt biogent kulstof anvendes til at producere grønne brændstoffer til fly og til skibe, øger man ressourcetrækket på den bæredygtige nationale biomasse. Andre analyser belyser, om Danmark bør producere grønne brændstoffer til fly eller om brugen af fossile brændsler skal fortsætte men kompenseres af biomassebaseret CCS. Disse to teknologiske udviklingsveje er vigtige at overveje, da de munder ud i to forskellige systemer og strategiske forskningssatsninger. Der kan dog være brug for begge samtidig og/eller på forskellige tidspunkter i den grønne omstilling. Hvis andre sektorer bliver inkluderet i analyseforudsætningerne, såsom plastikproduktion, så øges behovet for grønt kulstof. Danmark bør derfor grundigt overveje, hvilke produkter der skal produceres i Danmark, og hvilke der skal importeres.

Hvor store biomassepotentialer er der, hvordan skal de udforskes og hvilke konsekvenser er behæftet med ændringer i potentialerne?

Flere studier analyserer, hvilke og hvor meget større mængder bæredygtig biomasse, vi har til rådighed i dag og hvordan de potentielt kan forøges i fremtiden ved fx at anvende nye typer af afgrøder. Dertil kommer udviklingsscenarier og overvejelser vedrørende arealanvendelse, biodiversitet, skovdyrkning, dyrehold mm. Disse scenarier påvirker de nationale, bæredygtige biomasseressourcer i forskellig grad og således hvilke potentialer, der er for hvilke og – for hvor mange kulstofbaserede produkter, der kan produceres i Danmark.

Teknologiske udviklingsbehov og forskningsstrategiske satsninger

Baseret på denne indsats vil DaCES fremlægge bud på teknologiske udviklingsbehov samt strategiske forskningssatsninger. Disse anbefalinger vil være grundigt funderet i forskningen samt anerkendte studier fra troværdige organisationer. Hermed vil det kunne bidrage til at guide beslutningstagere i de vigtige spørgsmål inden for fremtidens kulstofkredsløb og hvordan kulstoffet bliver brugt bedst muligt til gavn for vores fælles fremtid.