Ochrona klimatu: jak można usunąć CO2 z atmosfery?

Reklama

czw., 10/08/2020 - 15:49 -- MagdalenaL

Ogrzewanie Ziemi powinno zostać zatrzymane. Dlatego węgiel, ropa i gaz muszą pozostać w ziemi. Eksperci wzywają również do usunięcia CO2 z atmosfery. Jakie są opcje i rozmiary możliwych działań?

Dzisiaj na świecie jest średnio o 1,1 stopnia cieplej niż w 1850 roku, a według Intergovernmental Panel on Climate Change do końca tego stulecia będzie o 2-3 stopnie cieplej.

Głównym powodem wzrostu temperatury jest wzrost CO2 w atmosferze, ponieważ spowalnia ono odbijanie ciepła z Ziemi w kosmos. Od 1850 roku udział CO2 w powietrzu wzrósł z 0,029% do 0,041% (z 288 pm do 414 pm).

Klimat zaburzony poprzez spalanie węgla, ropy i gazu

Przy spalaniu węgla, ropy i gazu wytwarzane jest CO2, poza tym zwiększone wydzielanie jest też przez gospodarkę wypaleniskową i industrializację rolnictwa. W ciągu ostatnich 50 lat na całym świecie ponad 1200 miliardów ton CO2 zostało wyemitowanych do atmosfery, w 2018 roku było to 36,6 miliardów ton. W rezultacie średnia temperatura na świecie wzrosła o 0,8 stopnia w zaledwie pół wieku.

Węgiel, ropa i gaz powstały przez miliony lat z lasów, planktonu i roślin. W tym czasie rośliny wiązały dwutlenek węgla z atmosfery. Wraz z ich spalaniem CO2 jest ponownie uwalniane.

Tylko bardzo niewielka ilość dwutlenku węgla powinna być emitowana do atmosfery

W 2015 roku świat zgodził się z paryskim porozumieniem klimatycznym, aby zatrzymać ogrzewanie się Ziemi do poziomu znacznie poniżej 2 stopni, a jeśli to możliwe poniżej 1,5 stopnia.

Porozumienie znacznie ogranicza ilość dwutlenku węgla, który może być emitowany do atmosfery. Według Intergovernmental Panel on Climate Change w miarę możliwości powinno zostać wyemitowanych tylko około 300 miliardów ton CO2. Z prawdopodobieństwem do 50% wzrost temperatury byłby wtedy ograniczony do 1,5 stopnia. Jeśli emisje CO2 będą dalej takie, jak wcześniej, to budżet dwutlenku węgla zostanie wykorzystany w ciągu 7 lat.

Intergovernmental Panel on Climate Change przyznaje w swoim raporcie dotyczącym celu osiągnięcia 1,5 stopnia zatem, że ujemne emisje są również niezbędne do osiągnięcia celów klimatycznych.

Usuwanie dwutlenku węgla zalesianiem

Jednym ze środków służących ponownemu wiązaniu dwutlenku węgla jest ponowne zalesianie lasów. Według badań, w fazie rozrostu można związać 3,6 miliarda ton CO2 rocznie, co stanowi około 10% obecnych emisji dwutlenku węgla. Naukowcy ze szwajcarskiej Polityki Federalnej w Zurychu podkreślają w badaniach, że do tego potrzebne by były bardzo duże obszary, takie jak obszar całych Stanów Zjednoczonych.

Wiązanie dwutlenku węgla z pomocą większej ilości próchnicy w glebie

W próchnicy jest dużo węgla. Jednak w wyniku uprzemysłowienia rolnictwa utracono wiele próchnicy w glebie, a węgiel stał się dwutlenkiem węgla. Z pomocą międzyplonów, roślin głęboko ukorzenionych, włączania resztek pożniwnych i rezygnacji z głębokiej orki, zawartość próchnicy w glebie może ponownie znacznie wzrosnąć. Według aktualnych badań przeprowadzonych przez Stiftung Wissenschaft und Politik (SWP) dotyczących ukierunkowanego pobierania CO2 jako podejścia w polityce klimatycznej UE, wraz ze światowym gromadzeniem się próchnicy od dwóch do pięciu miliardów ton CO2 może zostać związanych.

Biowęgiel również wiąże CO2

Niektórzy naukowcy postrzegają biowęgiel jako obiecującą technologię wiązania CO2. Materiał organiczny jest zwęglany za pomocą ciepła i ciśnienia bez dostępu tlenu. W postaci sproszkowanej biowęgiel jest następnie rozprowadzany na gruntach ornych. Tam działa jako nawóz, a także zwiększa zawartość węgla w glebie. Według badania SWP globalne zastosowanie tej technologii może wiązać od 0,5 do 2 miliardów ton CO2 rocznie.

Filtruj dwutlenek węgla z powietrza i przechowuj go głęboko w ziemi

Składowanie CO2 głęboko w ziemi jest dobrze znane i praktykowane na przykład na norweskich polach naftowych. Proces jest również kontrowersyjny, ponieważ CO2 pod ziemią może prowadzić do trzęsień ziemi i w dłuższej perspektywie może z niej uciec. Inna metoda jest obecnie praktykowana na Islandii. Tam CO2 wiąże się z bazaltem i przekształca w kamień. Połączenie jest stabilne. Nadal istnieje potrzeba badań nad obiema metodami.

CO2 do przechowywania pod powierzchnią można uzyskać z powietrza atmosferycznego za pomocą procesów chemicznych. Niektóre systemy (bezpośrednie wychwytywanie powietrza) już istnieją w Europie. Potencjał tych systemów jest ogromny, nie ma ograniczeń ilościowych. Wadą jest obecnie koszt wynoszący około 550 euro za tonę CO2. Niektórzy naukowcy uważają, że masowa produkcja systemów może obniżyć ceny do 50 euro za tonę do 2050 r.

Technologia ta jest uważana za kluczową dla ochrony klimatu.

Innym sposobem usuwania CO2 z powietrza jest biomasa. Rośliny są uprawiane i spalane w elektrowni w celu produkcji energii elektrycznej. CO2 jest następnie wydobywane ze spalin z elektrowni i składowane głęboko w ziemi.

Dużym problemem związanym z tą technologią (BECCS) jest ogromne zapotrzebowanie na miejsce. Z tego powodu wielu ekspertów jest krytycznych wobec tej technologii. Według Felixa Creutziga z Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) w Berlinie, będzie ona dlatego odgrywać „niewielką rolę” wśród technologii usuwania dwutlenku węgla.

Minerały w skale mogą wiązać dwutlenek węgla

W tym procesie skały węglanowe i krzemianowe są wydobywane, mielone i stosowane na obszarach rolniczych lub w wodach powierzchniowych oceanów. Z biegiem lat wiąże się z nią dwutlenek węgla. Zdaniem naukowców potencjał wiązania CO2 z atmosfery wynosi od dwóch do czterech miliardów ton rocznie do połowy wieku. Główne wyzwania to przede wszystkim ilość kamienia mielonego i niezbędna infrastruktura. Konkretne procedury nie zostały jeszcze zbadane.

Nie ma opcji: nawożenie morza żelazem

Pomysł: poprzez nawożenie oceanów żelazem zwiększa się zawartość składników odżywczych w oceanie. W ten sposób plankton mógłby rosnąć w siłę i wiązać dwutlenek węgla. Jednak proces i możliwy potencjał są bardzo kontrowersyjne. Ponadto procedura ta miałaby liczne i trudne do oceny skutki uboczne. „Rzadko jest to traktowane jako poważna opcja w badaniach” - podsumowują autorzy badania Oliver Geden i Felix Schenuit z SWP.

Autor: 
Tłum. Aleksandra Wereska

Reklama