Проекти лісового господарства у високих широтах або в регіонах з високою відбивною здатністю можуть покривати світлі поверхні та посилювати інфрачервоне випромінювання та потепління. Shutterstock

У звіті встановлено, що на додаток до швидкого та глибокого скорочення викидів парникових газів CO? видалення є «важливим елементом сценаріїв, які обмежують потепління до 1.5? чи ймовірно нижче 2? до 2100».

CDR відноситься до набору заходів, які знижують концентрацію CO? в атмосфері. Це робиться шляхом видалення CO? молекул і зберігання вуглецю в рослинах, деревах, ґрунті, геологічних резервуарах, океанських резервуарах або продуктах, отриманих з CO?.

Як зазначає МГЕЗК, кожен механізм є складним і має переваги та підводні камені. Необхідно багато працювати, щоб забезпечити відповідальне розгортання проектів CDR.

Як працює CDR?

CDR відрізняється від «уловлювання вуглецю», яке передбачає уловлювання CO? у джерелі, наприклад на вугільній електростанції чи металургійному комбінаті, перш ніж досягти атмосфери.

Існує декількома способами видалити CO? з повітря. Вони включають:

• наземні рішення, як-от посадка дерев і застосування методів регенерації ґрунту, таких як землеробство з низьким рівнем або без обробки та покривні культури, які обмежують порушення ґрунту, які можуть окислюють вуглець ґрунту і випустити CO?.

• геохімічні підходи що магазин CO? як твердий мінеральний карбонат в гірських породах. У процесі, відомому як «посилене мінеральне вивітрювання», такі породи, як вапняк і олівін, можна тонко подрібнити, щоб збільшити їх площу поверхні та посилити природний процес, у якому мінерали, багаті кальцієм і магнієм, реагують з CO? для утворення стійкого мінерального карбонату.

• хімічні розчини таких як прямий захоплення повітря, які використовують інженерні фільтри видалити CO? молекули з повітря. Захоплений CO? потім можна вводити глибоко під землю в соляні водоносні горизонти та базальтові гірські утворення для тривалого секвестру.

• на основі океану Рішення, наприклад, підвищена лужність. Це передбачає безпосереднє додавання лужних матеріалів у навколишнє середовище або електрохімічну обробку морської води. Але перед застосуванням ці методи необхідно дослідити.

Де він зараз використовується?

На сьогоднішній день американська компанія Charm Industrial має поставляється 5,000 тонн CDR, що є найбільшим обсягом на сьогодні. Це еквівалентно викидам, виробленим приблизно Автомобілі 1,000 на рік.

Є також кілька планів щодо більш масштабних установок прямого захоплення повітря. У вересні 2021 року Climeworks відкритий об’єкт в Ісландії з потужністю 4,000 тонн CO на рік? видалення. А в США – адміністрація Байдена виділено 3.5 мільярда доларів США на будівництво чотирьох окремих вузлів прямого уловлювання повітря, кожен з яких має потужність для видалення щонайменше одного мільйона тонн CO? в рік.

Однак попередній IPCC звітом Підрахували, що для обмеження глобального потепління до 1.5?, від 100 мільярдів до одного трильйона тонн CO? повинні бути видалені з атмосфери в цьому столітті. Отже, хоча ці проекти представляють масштабне розширення, вони все ще крапля в морі порівняно з тим, що потрібно.

В Австралії, Південний зелений газ та Корпоративний вуглець розробляють один з перших в країні проектів прямого захоплення повітря. Це робиться спільно з дослідниками Сіднейського університету, включно з нами.

У цій системі вентилятори проштовхують атмосферне повітря через тонко налаштовані фільтри з молекулярних адсорбентів, які можуть видаляти CO? молекули з повітря. Захоплений CO? потім може бути введений глибоко під землю, де він може залишатися тисячами років.

можливості

Важливо підкреслити, що CDR не замінює скорочення викидів. Однак це може доповнити ці зусилля. IPCC окреслила три способи цього зробити.

У короткостроковій перспективі CDR може допомогти зменшити чистий CO? викиди. Це вкрай важливо, якщо ми хочемо обмежити потепління нижче критичних температурних порогів.

У середньостроковій перспективі це може допомогти збалансувати викиди в таких секторах, як сільське господарство, авіація, судноплавство та промислове виробництво, де прості альтернативи з нульовими викидами ще не існують.

У довгостроковій перспективі CDR може потенційно видалити велику кількість історичних викидів, стабілізуючи атмосферний CO? і зрештою повернути його до доіндустріального рівня.

В останньому звіті IPCC оцінено рівні технологічної готовності, витрати, потенціал розширення, ризики та наслідки, супутні вигоди та компроміси для 12 різних форм CDR. Це дає оновлений погляд на кілька форм CDR, які менше досліджувалися в попередніх звітах.

Він оцінює кожну тонну CO? отримані за допомогою прямого повітряного захоплення коштуватимуть 84–386 доларів США, і що існує реальний потенціал для вилучення від 5 мільярдів до 40 мільярдів тонн щорічно.

Занепокоєння та проблеми

Кожен метод CDR є складним і унікальним, і жодне рішення не є ідеальним. Оскільки розгортання зростає, необхідно вирішити ряд проблем.

По-перше, МГЕЗК зазначає, що збільшення CDR не повинно зменшувати зусилля з різкого скорочення викидів. Вони напиши це «CDR не може служити заміною глибокого скорочення викидів, але може виконувати безліч додаткових функцій».

Якщо вони не зроблені належним чином, проекти CDR потенційно можуть конкурувати з сільським господарством за землю або запровадити нерідні рослини та дерева. Як зазначає МГЕЗК, необхідно подбати про те, щоб технологія не вплинула негативно на біорізноманіття, землекористування або продовольчу безпеку.

IPCC також зазначає, що деякі методи CDR є енергоємними або можуть споживати відновлювану енергію, необхідну для декарбонізації інших видів діяльності.

Він висловив занепокоєння, що CDR також може посилити дефіцит води і створити Землю відбивають менше сонячного світла, наприклад, у випадках масштабного лісовідновлення.

Враховуючи портфоліо необхідних рішень, кожна форма CDR може найкраще працювати в різних місцях. Тому продумане розміщення може забезпечити посадку сільськогосподарських культур і дерев там, де вони не будуть різко змінювати відбивну здатність Землі або використовувати занадто багато води.

Системи прямого захоплення повітря можна розмістити у віддалених місцях, які мають легкий доступ до відновлюваної енергії поза мережею, і де вони не будуть конкурувати з сільським господарством чи лісами.

Нарешті, розгортання довготривалих рішень CDR може бути досить дорогим – набагато більше, ніж короткотривалі рішення, такі як посадка дерев і зміна ґрунту. Наразі це заважало комерційній життєздатності CDR.

Але витрати, ймовірно, знизяться, як і для багатьох інших технологій, включаючи сонячні, вітрові та літій-іонні батареї. Траєкторія зниження витрат на CDR буде відрізнятися в залежності від технологій.

Майбутні зусилля

З огляду на майбутнє, IPCC рекомендує прискорити дослідження, розробку та демонстрацію, а також цільові стимули для збільшення масштабів проектів CDR. У ньому також наголошується на необхідності вдосконалення методів вимірювання, звітності та верифікації для зберігання вуглецю.

Необхідно більше працювати, щоб забезпечити відповідальне розгортання проектів CDR. Розгортання CDR має залучати громади, політиків, науковців і підприємців, щоб забезпечити його екологічно, етично та соціально відповідальний спосіб.

Про авторів

Сем Венгер, аспірант, Університет Сіднея та Діна Д'Алессандро, професор і майбутній співробітник ARC, Університет Сіднея

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Схожі книги:

Майбутнє, яке ми обираємо: виживання кліматичної кризи

Крістіана Фігерес і Том Ріветт-Карнак

Автори, які відіграли ключову роль у Паризької угоді про зміну клімату, пропонують ідеї та стратегії подолання кліматичної кризи, включаючи індивідуальні та колективні дії.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Нежитлова Земля: життя після потепління

Девід Уоллес-Уеллс

У цій книзі досліджуються потенційні наслідки нестримної зміни клімату, включаючи масове вимирання, дефіцит їжі та води та політичну нестабільність.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Міністерство майбутнього: роман

Кім Стенлі Робінсон

Цей роман уявляє світ найближчого майбутнього, що бореться з наслідками зміни клімату, і пропонує бачення того, як суспільство може змінитися, щоб подолати кризу.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Під білим небом: природа майбутнього

автор: Елізабет Колберт

Автор досліджує вплив людини на світ природи, включаючи зміну клімату, і потенціал технологічних рішень для вирішення екологічних проблем.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління

під редакцією Пола Хокена

У цій книзі представлено комплексний план боротьби зі зміною клімату, включаючи рішення для багатьох секторів, таких як енергетика, сільське господарство та транспорт.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити