Metsäprojektit korkeilla leveysasteilla tai alueilla, joilla on korkea heijastavuus, voivat peittää vaaleat pinnat ja lisätä infrapunasäteilyä ja lämpenemistä. Shutterstock

Raportissa todetaan, että kasvihuonepäästöjen nopean ja syvän vähentämisen lisäksi CO? poistaminen on "olennainen osa skenaarioita, jotka rajoittavat lämpenemisen 1.5? tai todennäköisesti alle 2? 2100 mennessä".

CDR viittaa toimintosarjaan, joka alentaa CO-pitoisuutta? ilmakehässä. Tämä tehdään poistamalla CO? molekyylejä ja hiilen varastointia kasveihin, puihin, maaperään, geologisiin altaisiin, valtamerisäiliöihin tai CO2:sta johdetuihin tuotteisiin.

Kuten IPCC huomauttaa, jokainen mekanismi on monimutkainen, ja siinä on etuja ja sudenkuoppia. Tarvitaan paljon työtä sen varmistamiseksi, että CDR-projektit toteutetaan vastuullisesti.

Miten CDR toimii?

CDR eroaa "hiilen talteenotosta", joka sisältää hiilidioksidin talteenoton? lähteellä, kuten hiilivoimalaitoksessa tai terästehtaassa, ennen kuin se pääsee ilmakehään.

On monta tapaa CO:n poistamiseen? ilmasta. Ne sisältävät:

• maanpäälliset ratkaisut, kuten puiden istuttaminen ja uudistavien maaperän käytäntöjen käyttöönotto, kuten matala- tai suorakylvöviljely ja peittoviljely, jotka rajoittavat maaperän häiriöitä, jotka voivat hapettaa maaperän hiiltä ja vapauttaa CO?.

• geokemialliset lähestymistavat tuo kauppa CO? kiinteänä mineraalikarbonaattina kivissä. Prosessissa, joka tunnetaan nimellä "tehostettu mineraalien säänkesto", kiviä, kuten kalkkikiveä ja oliviinia, voidaan hienontaa pinta-alan kasvattamiseksi ja luonnollisen prosessin tehostamiseksi, jolloin kalsiumia ja magnesiumia sisältävät mineraalit reagoivat CO:n kanssa? stabiilin mineraalikarbonaatin muodostamiseksi.

• kemialliset liuokset kuten suora ilman talteenotto suunniteltuja suodattimia poistaa CO? molekyylejä ilmasta. Vangittu CO? voidaan sitten ruiskuttaa syvälle maan alle suolapitoisiin pohjavesikerroksiin ja basalttisiin kivimuodostelmiin kestävää sekvestraatiota varten.

• valtameripohjainen ratkaisut, kuten tehostettu alkalisuus. Tämä tarkoittaa alkalisten materiaalien lisäämistä suoraan ympäristöön tai meriveden sähkökemiallista käsittelyä. Mutta näitä menetelmiä on tutkittava lisää ennen niiden käyttöönottoa.

Missä sitä käytetään juuri nyt?

Tähän mennessä yhdysvaltalainen Charm Industrial on tehnyt toimitettu 5,000 XNUMX tonnia CDR:ää, mikä on tähän mennessä suurin määrä. Tämä vastaa noin 1,000 autot Vuodessa.

Suunnitteilla on myös useita suurempia suoria ilman talteenottolaitoksia. Syyskuussa 2021, Climeworks avattu Islannin laitos, jonka hiilidioksidin kapasiteetti on 4,000 XNUMX tonnia vuodessa? poistaminen. Ja Yhdysvalloissa Bidenin hallinto on tehnyt kohdennetaan 3.5 miljardia dollaria neljän erillisen suoran ilmanottokeskuksen rakentamiseen, joista jokainen pystyy poistamaan vähintään miljoona tonnia hiilidioksidia? vuodessa.

Kuitenkin edellinen IPCC raportti arvioitiin rajoittavan ilmaston lämpenemisen 1.5 asteeseen, 100 miljardiin ja biljoonaan tonniin hiilidioksidia? on poistettava ilmakehästä tällä vuosisadalla. Joten vaikka nämä hankkeet edustavat valtavaa mittakaavaa, ne ovat silti pisara meressä verrattuna siihen, mitä vaaditaan.

Australiassa, Eteläinen vihreä kaasu ja Corporate Carbon ovat kehittämässä yhtä maan ensimmäisistä suorista ilmanottohankkeista. Tämä tehdään yhdessä Sydneyn yliopiston tutkijoiden kanssa, mukaan lukien me.

Tässä järjestelmässä tuulettimet työntävät ilmakehän ilmaa molekyyliadsorbenteista valmistettujen hienosäädettyjen suodattimien yli, jotka voivat poistaa CO? molekyylejä ilmasta. Vangittu CO? voidaan sitten ruiskuttaa syvälle maan alle, missä se voi jäädä tuhansille vuotta.

Mahdollisuudet

On tärkeää korostaa, että CDR ei korvaa päästöjen vähentämistä. Se voi kuitenkin täydentää näitä pyrkimyksiä. IPCC on hahmotellut kolme tapaa, joilla tämä voidaan tehdä.

Lyhyellä aikavälillä CDR voi auttaa vähentämään nettohiilidioksidia? päästöt. Tämä on ratkaisevan tärkeää, jos aiomme rajoittaa lämpenemisen kriittisten lämpötilakynnysten alapuolelle.

Keskipitkällä aikavälillä se voisi auttaa tasapainottamaan päästöjä sellaisilla aloilla kuin maataloudessa, lentoliikenteessä, merenkulussa ja teollisessa valmistuksessa, joilla ei vielä ole olemassa yksinkertaisia ​​päästöttömiä vaihtoehtoja.

Pitkällä aikavälillä CDR voisi mahdollisesti poistaa suuria määriä historiallisia päästöjä ja vakauttaa ilmakehän CO? ja lopulta sen palauttaminen esiteolliselle tasolle.

IPCC:n viimeisimmässä raportissa on arvioitu 12 eri CDR-muodon teknologiset valmiustasot, kustannukset, laajennusmahdollisuudet, riskit ja vaikutukset, sivuhyödyt ja kompromissit. Tämä tarjoaa päivitetyn näkökulman useisiin CDR-muotoihin, joita on tutkittu vähemmän aikaisemmissa raporteissa.

Se arvioi jokaisen hiilidioksiditonnin? Suoralla ilman talteenotolla talteen ottaminen maksaa 84–386 dollaria ja että on mahdollista poistaa 5–40 miljardia tonnia vuosittain.

Huolet ja haasteet

Jokainen CDR-menetelmä on monimutkainen ja ainutlaatuinen, eikä mikään ratkaisu ole täydellinen. Käyttöönoton kasvaessa useisiin huolenaiheisiin on puututtava.

Ensinnäkin IPCC huomauttaa, että CDR:n lisääminen ei saa heikentää pyrkimyksiä vähentää päästöjä dramaattisesti. Ne kirjoita se "CDR ei voi korvata merkittäviä päästövähennyksiä, mutta sillä voi olla useita toisiaan täydentäviä tehtäviä."

Ellei sitä tehdä kunnolla, CDR-hankkeet voivat mahdollisesti kilpailla maatalouden kanssa maasta tai tuoda esiin vieraita kasveja ja puita. Kuten IPCC huomauttaa, on huolehdittava siitä, että teknologia ei vaikuta negatiivisesti biologiseen monimuotoisuuteen, maankäyttöön tai elintarviketurvaan.

IPCC toteaa myös, että jotkin CDR-menetelmät ovat energiaintensiivisiä tai voivat kuluttaa uusiutuvaa energiaa, jota tarvitaan muiden toimintojen hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen.

Se ilmaisi huolensa, että CDR saattaa myös pahentaa veden niukkuutta ja tehdä maapallosta heijastavat vähemmän auringonvaloa, kuten laajamittaisten metsitysten yhteydessä.

Kun otetaan huomioon tarvittavien ratkaisujen valikoima, jokainen CDR-muoto saattaa toimia parhaiten eri paikoissa. Sijoittamisen harkitseminen voi siis varmistaa, että viljelmät ja puut istutetaan paikkaan, jossa ne eivät muuta dramaattisesti maapallon heijastavuutta tai käytä liikaa vettä.

Suorat ilmansieppausjärjestelmät voidaan sijoittaa syrjäisiin paikkoihin, joissa on helppo pääsy verkon ulkopuoliseen uusiutuvaan energiaan ja missä ne eivät kilpaile maatalouden tai metsien kanssa.

Lopuksi pitkäkestoisten CDR-ratkaisujen käyttöönotto voi olla melko kallista – paljon enemmän kuin lyhytkestoiset ratkaisut, kuten puiden istuttaminen ja maaperän muuttaminen. Tämä on toistaiseksi haitannut CDR:n kaupallista elinkelpoisuutta.

Kustannukset kuitenkin todennäköisesti laskevat, kuten monet muutkin tekniikat, mukaan lukien aurinko-, tuuli- ja litiumioniakut. CDR-kustannusten laskurata vaihtelee tekniikoiden välillä.

Tulevat pyrkimykset

Tulevaisuudessa IPCC suosittelee nopeutettua tutkimusta, kehitystä ja demonstrointia sekä kohdennettuja kannustimia CDR-projektien mittakaavan lisäämiseksi. Se korostaa myös tarvetta parantaa hiilen varastoinnin mittaus-, raportointi- ja todentamismenetelmiä.

Lisää työtä tarvitaan, jotta CDR-projektit toteutetaan vastuullisesti. CDR:n käyttöönottoon on otettava mukaan yhteisöt, päättäjät, tutkijat ja yrittäjät, jotta varmistetaan, että se tehdään ympäristöllisesti, eettisesti ja sosiaalisesti vastuullisesti.

Tietoja kirjoittajista

Sam Wenger, tohtoriopiskelija, Sydneyn yliopisto ja Deanna D'Alessandro, professori ja ARC:n tuleva stipendiaatti, Sydneyn yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

Valitsemamme tulevaisuus: selviytyminen ilmastokriisistä

kirjoittaneet Christiana Figueres ja Tom Rivett-Carnac

Kirjoittajat, jotka näyttelivät avainrooleja Pariisin ilmastonmuutosta koskevassa sopimuksessa, tarjoavat oivalluksia ja strategioita ilmastokriisin ratkaisemiseksi, mukaan lukien yksilölliset ja kollektiiviset toimet.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Asumaton maa: elämä lämpenemisen jälkeen

kirjoittanut David Wallace-Wells

Tämä kirja tutkii hallitsemattoman ilmastonmuutoksen mahdollisia seurauksia, mukaan lukien massasukupuutto, ruoan ja veden niukkuus sekä poliittinen epävakaus.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Tulevaisuuden ministeriö: romaani

Kirjailija: Kim Stanley Robinson

Tämä romaani kuvittelee lähitulevaisuuden maailman kamppailevan ilmastonmuutoksen vaikutusten kanssa ja tarjoaa näkemyksen siitä, kuinka yhteiskunta voisi muuttua vastaamaan kriisiin.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Valkoisen taivaan alla: Tulevaisuuden luonto

esittäjä (t): Elizabeth Kolbert

Kirjoittaja tutkii ihmisen vaikutusta luontoon, mukaan lukien ilmastonmuutos, ja teknisten ratkaisujen mahdollisuuksia vastata ympäristöhaasteisiin.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi

toimittanut Paul Hawken

Tämä kirja esittelee kattavan suunnitelman ilmastonmuutoksen torjumiseksi, mukaan lukien ratkaisut useilta aloilta, kuten energiasta, maataloudesta ja liikenteestä.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi