Лесохозяйственные проекты в высоких широтах или в регионах с высокой отражательной способностью могут охватывать светлые поверхности и усиливать инфракрасное излучение и нагревание. Shutterstock

В докладе отмечается, что помимо быстрого и глубокого сокращения выбросов парниковых газов, CO? Удаление является «важным элементом сценариев, которые ограничивают потепление до 1.5? или, вероятно, ниже 2? к 2100 году».

CDR относится к комплексу мероприятий, которые снижают концентрацию CO? в атмосфере. Это делается путем удаления CO? молекулы и хранение углерода в растениях, деревьях, почве, геологических резервуарах, океанских резервуарах или продуктах, полученных из CO?.

Как отмечает МГЭИК, каждый механизм сложен и имеет свои преимущества и недостатки. Необходимо проделать большую работу, чтобы обеспечить ответственное развертывание проектов CDR.

Как работает CDR?

CDR отличается от «улавливания углерода», который предполагает улавливание CO? у источника, такого как угольная электростанция или сталелитейный завод, прежде чем он достигнет атмосферы.

Существуют несколько путей удалить СО? из воздуха. Они включают:

• наземные решения, такие как посадка деревьев и внедрение регенеративных методов обработки почвы, таких как низкая или нулевая обработка почвы и посев покровных культур, которые ограничивают нарушения почвы, которые могут окислять почвенный углерод и выпустить CO?.

• геохимические подходы этот магазин CO? как твердый минеральный карбонат в горных породах. В процессе, известном как «усиленное выветривание минералов», такие породы, как известняк и оливин, можно тонко измельчить, чтобы увеличить площадь их поверхности и усилить естественный процесс, в ходе которого минералы, богатые кальцием и магнием, реагируют с CO2. с образованием стабильного минерального карбоната.

• химические растворы такие как прямой захват воздуха, которые используют инженерные фильтры удалить СО? молекулы из воздуха. Захваченный командир? затем можно закачивать глубоко под землю в соленые водоносные горизонты и базальтовые скальные образования для надежной секвестрации.

• океанский решения, такие как повышенная щелочность. Это включает прямое добавление щелочных материалов в окружающую среду или электрохимическую обработку морской воды. Но эти методы нуждаются в дальнейшем изучении, прежде чем они будут развернуты.

Где это используется прямо сейчас?

На сегодняшний день американская компания Charm Industrial поставляется 5,000 тонн CDR, что на данный момент является самым большим объемом. Это эквивалентно выбросам, производимым примерно 1,000 автомобиля в год.

Есть также несколько планов по созданию более крупных установок прямого захвата воздуха. В сентябре 2021 года Climeworks открытый завод в Исландии мощностью 4,000 тонн CO в год? удаление. А в США администрация Байдена выделено 3.5 миллиарда долларов США на строительство четырех отдельных узлов прямого улавливания воздуха, каждый из которых способен удалять не менее одного миллиона тонн CO? в год.

Однако предыдущая МГЭИК отчету подсчитали, что для ограничения глобального потепления до 1.5?, между 100 миллиардами и одним триллионом тонн CO? должны быть удалены из атмосферы в этом столетии. Таким образом, хотя эти проекты представляют собой масштабное расширение, они все равно являются каплей в море по сравнению с тем, что требуется.

В Австралии, Южный зеленый газ и Корпоративный углерод разрабатывают один из первых в стране проектов прямого захвата воздуха. Это делается совместно с исследователями из Сиднейского университета, в том числе и с нами.

В этой системе вентиляторы проталкивают атмосферный воздух через тонко настроенные фильтры из молекулярных адсорбентов, которые могут удалять CO? молекулы из воздуха. Захваченный командир? затем может быть введен глубоко под землю, где он может оставаться в течение тысяч лет.

возможности

Важно подчеркнуть, что CDR не заменяет сокращения выбросов. Однако он может дополнить эти усилия. МГЭИК наметила три способа, которыми это можно было бы сделать.

В краткосрочной перспективе CDR может помочь снизить чистый выброс CO? выбросы. Это имеет решающее значение, если мы хотим ограничить потепление ниже критических температурных порогов.

В среднесрочной перспективе это может помочь сбалансировать выбросы в таких секторах, как сельское хозяйство, авиация, судоходство и промышленное производство, где пока не существует простых альтернатив с нулевым уровнем выбросов.

В долгосрочной перспективе CDR потенциально может устранить большие объемы исторических выбросов, стабилизируя атмосферный CO? и в конечном итоге вернуть его к доиндустриальному уровню.

В последнем отчете МГЭИК оцениваются уровни технологической готовности, затраты, потенциал расширения, риски и воздействия, сопутствующие выгоды и компромиссы для 12 различных форм CDR. Это обеспечивает обновленный взгляд на несколько форм CDR, которые были менее изучены в предыдущих отчетах.

Он оценивает каждую тонну CO? Получение путем прямого улавливания из воздуха будет стоить 84–386 долларов США, и существует реальная возможность удаления от 5 до 40 миллиардов тонн в год.

Проблемы и проблемы

Каждый метод CDR сложен и уникален, и идеального решения не существует. По мере роста развертывания необходимо решать ряд проблем.

Во-первых, МГЭИК отмечает, что расширение CDR не должно отвлекать от усилий по резкому сокращению выбросов. Они напиши это «CDR не может служить заменой для глубокого сокращения выбросов, но может выполнять несколько дополнительных функций».

Если это не будет сделано должным образом, проекты CDR потенциально могут конкурировать с сельским хозяйством за землю или внедрять неместные растения и деревья. Как отмечает МГЭИК, необходимо позаботиться о том, чтобы технология не оказывала негативного влияния на биоразнообразие, землепользование или продовольственную безопасность.

МГЭИК также отмечает, что некоторые методы CDR являются энергоемкими или могут потреблять возобновляемую энергию, необходимую для обезуглероживания других видов деятельности.

Он выразил обеспокоенность, что CDR может также усугубить нехватку воды и сделать Землю меньше отражают солнечный свет, например, в случаях масштабного лесовосстановления.

Учитывая портфель требуемых решений, каждая форма CDR может работать лучше всего в разных местах. Таким образом, продуманное размещение может гарантировать, что сельскохозяйственные культуры и деревья будут посажены там, где они не будут резко изменять отражательную способность Земли или использовать слишком много воды.

Системы прямого улавливания воздуха могут быть размещены в удаленных местах, где есть легкий доступ к автономным возобновляемым источникам энергии, и где они не будут конкурировать с сельским хозяйством или лесами.

Наконец, развертывание долгосрочных решений CDR может быть довольно дорогим — гораздо дороже, чем краткосрочные решения, такие как посадка деревьев и изменение почвы. До сих пор это мешало коммерческой жизнеспособности CDR.

Но затраты, вероятно, снизятся, как и для многих других технологий, включая солнечные, ветровые и литий-ионные батареи. Траектория снижения стоимости CDR будет варьироваться в зависимости от технологии.

Будущие усилия

Заглядывая вперед, МГЭИК рекомендует ускоренные исследования, разработки и демонстрации, а также целевые стимулы для увеличения масштабов проектов CDR. В нем также подчеркивается необходимость улучшения методов измерения, отчетности и проверки хранения углерода.

Необходима дополнительная работа, чтобы обеспечить ответственное развертывание проектов CDR. В развертывании CDR должны участвовать сообщества, политики, ученые и предприниматели, чтобы гарантировать, что это делается экологически, этически и социально ответственным образом.

Об авторах

Сэм Венгер, Аспирант, Университет Сиднея и Дина Д'Алессандро, профессор и будущий научный сотрудник ARC, Университет Сиднея

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Будущее, которое мы выбираем: пережить климатический кризис

Кристиана Фигерес и Том Риветт-Карнак

Авторы, сыгравшие ключевую роль в Парижском соглашении об изменении климата, предлагают идеи и стратегии преодоления климатического кризиса, включая индивидуальные и коллективные действия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Необитаемая Земля: жизнь после потепления

Дэвид Уоллес-Уэллс

В этой книге исследуются потенциальные последствия неконтролируемого изменения климата, включая массовое вымирание, нехватку продовольствия и воды и политическую нестабильность.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Министерство будущего: роман

Ким Стэнли Робинсон

Этот роман представляет мир ближайшего будущего, борющийся с последствиями изменения климата, и предлагает видение того, как общество может измениться, чтобы справиться с кризисом.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Под белым небом: природа будущего

Элизабет Колберт

Автор исследует влияние человека на мир природы, включая изменение климата, и потенциал технологических решений для решения экологических проблем.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Просадка: самый всеобъемлющий план, когда-либо предлагаемый для обратного глобального потепления

под редакцией Пола Хокена

В этой книге представлен всеобъемлющий план решения проблемы изменения климата, включая решения для ряда секторов, таких как энергетика, сельское хозяйство и транспорт.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа