Czy moglibyśmy kiedykolwiek “wyciągnąć” z atmosfery wystarczającą ilość węgla aby zatrzymać zmiany klimatyczne?

Natura wyposażyła Ziemię w kilka gigantycznych „gąbek”, czyli pochłaniaczy węgla, które mogą pomóc ludziom w walce ze zmianami klimatu. Te naturalne gąbki, podobnie jak wykonane przez człowieka, mogą wchłaniać węgiel, skutecznie usuwając go z atmosfery.

Ale co tak naprawdę oznacza ten akt rodem z science-fiction? Ile w rzeczywistości zajmie – i ile kosztuje – zmiana i spowolnienie zmian klimatycznych?

Sabine Fuss szukała tych odpowiedzi od dwóch lat. Ekonomista z Berlina, Fuss kieruje grupą badawczą w Mercator Research Institute Global Commons and Climate Change i była członkiem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) – powołanego przez ONZ w celu ocenienia zagrożeń i skutków globalnego ocieplenia. Po raporcie z 2018 r. i nowym celu porozumienia paryskiego, aby utrzymać globalne ocieplenie do 2,7 stopnia Fahrenheita (1,5 stopnia Celsjusza) lub mniej, Fuss otrzymał zadanie ustalenia, które strategie usuwania dwutlenku węgla są najbardziej obiecujące i wykonalne.

Zalesianie i ponowne zalesianie – odpowiednie sadzenie drzew lub ponowne sadzenie lasów – to dobrze znane naturalne pochłaniacze dwutlenku węgla. Ogromna liczba drzew może sekwestrować dwutlenek węgla (CO2) będący gazem cieplarnianym z atmosfery, wykorzystywanym w celu fotosyntezy, reakcji chemicznej, która wykorzystuje energię słoneczną do przemiany dwutlenku węgla i wody w cukier i tlen. Według badań opublikowanych w czasopiśmie Science w 2019 roku, posadzenie 1 biliona drzew może zmagazynować około 225 miliardów ton (205 miliardów ton metrycznych) węgla, czyli około dwóch trzecich węgla uwolnionego przez ludzi do atmosfery od początku rewolucji przemysłowej.

Zarządzanie gruntami rolnymi to kolejne naturalne podejście do usuwania dwutlenku węgla, które jest stosunkowo tanie i już jest testowane, według Jane Zelikova, ekologa lądowego i głównego naukowca z Carbon180, organizacji non-profit, która opowiada się za strategiami usuwania dwutlenku węgla w USA. Uprawa roli i płodozmian zwiększają pobieranie węgla w procesie fotosyntezy, który ostatecznie jest magazynowany w tkankach korzeni, które ulegają rozkładowi w glebie. Narodowa Akademia Nauk stwierdziła, że ​​składowanie dwutlenku węgla w glebie wystarczyłoby, aby zrównoważyć aż 10% rocznych emisji netto w USA – czyli około 632 milionów ton (574 miliony ton metrycznych) CO2 – niskim kosztem.

Ale usuwanie dwutlenku węgla z natury, poprzez sadzenie drzew, może kolidować z innymi celami, takimi jak produkcja żywności, powiedział Fuss. Strategie te wymagają dużej powierzchni, często będącej już w użyciu.

Dlatego też, jak twierdzi, kluczowe znaczenie ma podejście bardziej oparte na technologii do usuwania dwutlenku węgla. Na przykład w przypadku bezpośredniego wychwytywania z powietrza dwutlenku węgla za pomocą filtrów. Gdy filtr jest podgrzewany, CO2 może zostać wychwycony, a następnie wtłoczony pod ziemię. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej na świecie istnieje obecnie 15 miejsc które zajmują się bezpośrednim wychwytywaniem powietrza [air capture plants], jest też bioenergia z wychwytywanego dwutlenku węgla. Dzięki tej metodzie rośliny i drzewa rosną, tworząc pochłaniacz dwutlenku węgla, a następnie materiał organiczny jest spalany w celu wytworzenia ciepła lub paliwa znanego jako bioenergia. Podczas spalania emisje węgla są wychwytywane i składowane pod ziemią. Kolejna sztuczka wychwytywania dwutlenku węgla polega na mineralizacji; w tym procesie skały są mielone, aby zwiększyć powierzchnię dostępną do reakcji chemicznej z CO2 i jego krystalizacji. Następnie zmineralizowany CO2 jest składowany pod ziemią.

Jednak żadna z tych technologii nie została wdrożona na dużą skalę. Są niezwykle drogie, szacuje się ze usinięcie tony CO2 kosztuje 400 USD, a każdy z tych procesów nadal wymaga wielu badań i wsparcia przed wdrożeniem. Ale Stany Zjednoczone są dobrym przykładem tego, jak połączenie rozwiązań w zakresie usuwania dwutlenku węgla może ze sobą współdziałać, powiedziała Zelikova: Zarządzanie gruntami można wykorzystać na rolniczym Środkowym Zachodzie; skały bazaltowe na północno-zachodnim Pacyfiku, doskonale nadającym się do mineralizacji; a pola naftowe na południowym zachodzie są już wyposażone w odpowiednią technologię i wykwalifikowanych pracowników do podziemnego składowania dwutlenku węgla, powiedziała.

Ostatecznie każdy kraj będzie musiał stworzyć własny, unikalny zestaw strategii usuwania CO2, ponieważ żadna pojedyncza interwencja nie odniesie sukcesu samodzielnie. „Gdybyśmy zwiększyli skalę któregokolwiek z nich nich, byłaby to katastrofa” – powiedziała Fuss. „Zajmowałoby dużo ziemi lub byłoby zbyt drogie”. Jej badania wykazały, że zalesianie będą najbardziej produktywne w regionach tropikalnych, podczas gdy różnice promieniowania słonecznego na bardziej północnych szerokościach geograficznych z większym albedo (odbicie światła z powrotem w kosmos) oznaczają, że kraje te prawdopodobnie będą miały więcej szczęścia w inwestowaniu w bardziej technologiczne interwencje, takich jak wychwytywanie dwutlenku węgla i ekstrakcja biomasy.

Konieczność wdrożenia tych rozwiązań jest nieuchronna. Globalny budżet węglowy, czyli ilość CO2, jaką człowiek może wyemitować, zanim globalna temperatura wzrośnie o 2,7 F (1,5 C) powyżej poziomów sprzed epoki przemysłowej, wynosi około 300 gigaton CO2, powiedział Fuss.

„W ostatnich latach wyemitowaliśmy 40 gigaton” – powiedziała. Innymi słowy, w tym budżecie pozostało tylko kilka lat. Niedawne badanie w czasopiśmie Scientific Reports sugeruje, że nawet kilku lat opóźnienia może spowodować, że będzie za późno, jeśli mamy osiągnąć cel wyznaczony w porozumieniu paryskim. Opierając się na swoim modelu klimatycznym, autorzy przewidują, że nawet jeśli całkowicie przestaniemy emitować gazy cieplarniane, „globalne temperatury będą o 3 C [5,4 F] cieplejsze, a poziom mórz o 3 metry [10 stóp] wyższy w 2500 niż w 1850 r.” Naukowcy stwierdzili, że aby odwrócić skutki zmian klimatycznych, w tym roku należy usunąć 33 gigaton gazów cieplarnianych.

W rzeczywistości jednak te podejścia nie są gotowe i nie ma zgody co do tego, kto za to ma płacić. Wśród naukowców panuje zgoda co do następnego kroku: musimy natychmiast zatrzymać dalsze emisje. Ale „ponieważ emisje są nieodłącznym elementem naszego codziennego życia i infrastruktury” – powiedział Fuss – „usuwanie [dwutlenku węgla] jest bardziej na pierwszym miejscu”.

Źródła: Donavyn Coffey

The global tree restoration potential

Direct Air Capture

What is BECCS?

An earth system model shows self-sustained melting of permafrost even if all man-made GHG emissions stop in 2020

Zdjęcia: Shutterstock

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x