Veebruari alguses tutvustasid vanem Ed Markey (D-MA) ja esindaja Alexandria Ocasio-Cortez (D-NY) rohelist uut lahendust (GND) - ulatuslikku resolutsiooni, mis tegeleb sissetulekute ebavõrdsuse ja kliimamuutuste kahesuguste väljakutsetega ning esimene valitsuse poliitikadokument, mille eesmärk oli kliimamuutuste ohjeldamine ühe eesmärgina.
See on märkimisväärne. ÜRO valitsustevahelise kliimamuutuste rühma (IPCC) 2018. aasta oktoobris avaldatud aruandes väidetakse, et selleks, et vältida kliima taastamist, tuleb atmosfäärist eemaldada süsinikdioksiid (CO2) - see on esimene ja kõige olulisem samm. kliimamuutuste kõige halvemad mõjud (sealhulgas korallriffide massiline hukkumine, üleujutused, orkaanid, looduslikud tulekahjud ja ulatuslikud põuad).
Kliima taastamine on süsinikdioksiidi eemaldamise põhimõte, et jõuda tagasi industriaalse revolutsiooni eelsele tasemele, täpsemalt alla 300 osa miljoni kohta (ppm), ja taastada maailma ökosüsteemid, näiteks suurendada Arktikas jääd. Vaatamata IPCC hoiatusele ei ole valitsused ja peamised valitsusvälised organisatsioonid siiani kliima taastamist sihipäraselt võtnud.
Kooskõlas IPCC aruandega seadis GND mitu 10-aastast eesmärki, mis hõlmavad globaalse temperatuuri hoidmist madalamal kui 2,7 kraadi Fahrenheiti (1,5 kraadi Celsiuse järgi) üle tööstusele eelnenud perioodi, täites taastuvenergia ja nullheitega 100% riigi energiavajadusest. energiaallikad ja kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamine nullini 2050. aastaks. Kuid ettepanek ületab neid eesmärke ka konkreetselt nõudes CO2 eemaldamine atmosfäärist looduslike ökosüsteemide taastamine.
On paljulubav, et GND hõlmab atmosfääri süsiniku eraldamist, kuid eraldusvõime ei lõppenud konkreetse sihtmärgi seadmisega. See on viga. Tervisliku kliima taastamiseks peaks ühiskond seadma eesmärgi vähendada süsinikdioksiidi heitkogused 2050. aastaks vähem kui 300 ppm-ni. See tähendab, et atmosfäärist tuleb eemaldada umbes triljon tonni süsinikdioksiidi (sõltuvalt sellest, kui kiiresti gaasiheidet vähendatakse); see on teostatav eesmärk, kuid see saavutatakse ainult siis, kui valitsused, teadlased ja eraettevõtted ühendavad jõud.
Mitmed ettevõtted on välja arendanud võime eemaldada elektrijaamadest väikestes kogustes atmosfääri süsinikdioksiidi; mõned neist on CO2 õhust eemaldamise tehnoloogia kasutamise algusjärgus. Mastaapides suudavad need masinad Maa atmosfäärist eemaldada tohutul hulgal CO2. Möödunud aasta eelarvesse lisati kahepoolselt toetatud maksusoodustus süsinikdioksiidi eemaldamiseks; sama seadusandjate rühm on sel aastal teinud ettepaneku uute õigusaktide vastuvõtmiseks, et edendada tehnoloogia edasist uurimist ja arendamist.
Kliimakella tagasi pööramine
Atmosfääri süsinikdioksiidi eemaldamine on kriitilise tähtsusega, kuna me oleme praegu tasemel, mida pole nähtud enne inimeste evolutsiooni. Umbes 800 000 aastat, kuni tööstusrevolutsioonini, oli CO2 globaalne tase keskmiselt 280 ppm. See on tase, millel meie liigid ja tsivilisatsioon arenesid, ning optimaalne tase, mis on vajalik meie planeedi tervisliku tuleviku kinnistamiseks. See CO2 tase peaks olema ka GND seatud eesmärk.
Teadlased on juba ammu kokku leppinud, et kõrgeim tase, mis võib olla inimestele ohutu, on 350 ppm, mille ületasime 1988. aastal. Me läbisime 2016. aastal esimest korda miljonite aastate jooksul 400 osa miljoni kohta (ppm). Oleme praegu 410 ppm juures (märts 2019) ja praeguse kasvutempo juures võiksime 50 aasta jooksul jõuda 500 ppm-ni. (Kui neid numbreid konteksti panna, siis arvestage sellega, et meie praegune CO2 suurenemise määr on üle 100 korra kiirem kui tõus, mis toimus viimase jääaja lõppedes.)
Suurema CO2 kontsentratsiooni korral tõusevad kõrgemad temperatuurid; globaalsete temperatuuride tõusu on võimatu hoida ilma atmosfäärist CO2 eemaldamata. Küsimus on selles, kuidas me eemaldame süsinikdioksiidi, kuhu see läheb ja - mis kõige kriitilisem - kes selle eest maksma läheb?
Kliima taastamine kohtub kapitalismiga
Süsinikdioksiidi eemaldamise meetodeid on kahte peamist kategooriat.
Esimene neist kasutab tehnoloogiat, et siduda süsinikdioksiidi - otse õhust või elektrijaamade heitgaasidest (nn suitsugaas) - ja kas pumbata see maa alla või muuta see toodeteks.
Selle väljakutsega tegelevad ettevõtted on välja töötanud tehnoloogiaid, mis võimaldavad süsinikdioksiidi otse õhust võtta ja nende tõhusus paraneb igal aastal. Süsinikdioksiidi eemaldamise rahastamiseks muudavad nad selle tavaliselt kommertstoodeteks, ehkki ühe erandiga ei ole neil piisavalt suuri turge, et rahastada märkimisväärses koguses süsinikdioksiidi eemaldamist. Veelgi enam, kui need ettevõtted sisestavad kinnipüütud süsinikdioksiidi sellistesse toodetesse nagu gaseeritud joogid, parandatud õli regenereerimine (EOR) ja rohelised kütused, eraldub süsinikdioksiid tagasi atmosfääri. Kliimale tõelise mõju saamiseks peame süsiniku püsivalt eraldama.
Teine eemaldamiskategooria hõlmab looduslikke strateegiaid, näiteks ookeanides ja maismaal toimuva fotosünteesi võimendamine. USA metsad juba ladustavad ja eraldavad süsinikku, kuid kiirusega 3 tonni süsinikku iga aakri kohta aastas on see protsess ämber tilk.
Samamoodi eraldavad teatavad inimtoiduks kasvatatavad taimed (nt rohud ja terad) juurtes süsinikku. Nende meetodite eeliseks on see, et need on suhteliselt odavad; ilmne varjukülg on see, et juured mädanevad mõne aasta jooksul - me võitleme juba ülemaailmse metsade hävitamisega - ja lihtsalt pole piisavalt (kasutamata) maad, et kasvatada taimede arvu, mis on vajalik süsiniku eraldamiseks ja hoidmiseks vajalikul tasemel.
Meretaimed nagu pruunvetikas, angerjas ja muu meretaimestik eraldavad looduslikult süsiniku, vajudes ookeani sügavusele, kus gaas jääb sekvesteerima sadade kuni miljonite aastate jooksul. Aakri kohta suudavad meretaimed atmosfäärist eemaldada kuni 20 korda rohkem süsinikdioksiidi kui metsad suudavad maismaal. Nagu ka suur osa meie mereelust, on ka meie mere taimestik kadumas. Temperatuuri tõusuga vähenevad merevetikate kooslused ja kalade populatsioon; Mõne kalanduse tootlikkus on viimase kaheksa aastakümne jooksul vähenenud 15% -lt 35% -ni. See suundumus ookeanide sooja jätkumisel tõenäoliselt kiireneb. Tehnoloogid ja ettevõtjad töötavad selle loodusliku protsessi rakendamiseks, et absorbeerida rohkem süsinikku ja aeglustada ookeani hapestumist.
Ainult võrrandi üks külg on tehnoloogia atmosfääri süsiniku eemaldamiseks ja turvaliseks maa-aluseks või veealuseks eraldamiseks. Kriitiline osa on tasuliste klientide leidmine süsinikdioksiidi eemaldamise kõrvalsaaduste eest.
Vajadus avaliku ja erasektori investeeringute järele
Praegu on meil olemas kaks olemasolevat turgu, kus müüa atmosfäärist tulevat süsinikku vajalikus mahus: mereannid ja ehituskivid.
Esimene neist on pisut spekulatiivne ja seda arutas esmakordselt John Martin 1988. aastal. Kala ja merevetikate - taastatud ookeani fotosünteesi kõrvalsaaduste - müük võib maksta ookeani taastamise eest. Eksperdid väidavad, et sajandi keskpaigaks kogu meie atmosfääris oleva ülemäärase CO2 eemaldamiseks piisab umbes 1% ookeani taastamisest, samal ajal kui see makstakse kalade ja merevetikate kasumi või maksude arvelt. Üks meetod, Marine Permaculture Arrays, mida praegu osaliselt Granthami Fond rahastab, taastab ookeani tervise ja kasvatab merevetikaid toitainerikka sügava mereveega. Martini meetod väheste koguste rauamaagi vähendamiseks kahanenud kalavarude taastamiseks oli 2012. aastal poliitiliselt vastuoluline, kuid nüüd on see tagasi tulemas. Täiustatakse meetodeid, millega tagatakse, et need protsessid eraldavad suurel hulgal süsinikdioksiidi; kas avaliku või erasektori teadusuuringute rahastamine kiirendaks seda arengut ja tooks meid kliima taastamiseni varem.
Ehkki ookeanid salvestavad tohutult süsinikku, ladustavad karbonaatkivimid, näiteks lubjakivi, veelgi. Õhust või elektrijaama heitgaasidest pärinevat süsinikdioksiidi saab maapinnast mineraliseerida ja müüa. Gaasi võib maa alla pumbata ka basaltkivimiks, mis tegelikult muudab ohtlikud asjad tahkete lubjakivideks (kaltsiidimineraalid) vaid mõne kuu jooksul. Climeworks, maailma esimene kommertsettevõte Direct Air Capture (DAC) tehas, tegeleb just sedalaadi geoloogilise ladustamisega - mida ettevõte nimetab "püsilahenduseks".
Climeworks hindab, et kulud on 100 USD süsinikdioksiidi tonni kohta; triljoni tonni süsinikdioksiidi eemaldamine võib 30 aasta jooksul maksta 100 triljonit dollarit. See lahendus on teostatav ainult siis, kui valitsused maksavad selle eest; Kui seda perspektiivi arvestada, olid 2017. aastal globaalsed sõjalised kulutused 1,7 triljonit dollarit.
Lisaks mereandidele on turg, millel on kõige suurem potentsiaal meie CO2 eemaldamise eesmärgi saavutamiseks, ehituses kasutatavad kivimid. Kivimaterjal, välja arvatud vesi, on Maa enim transporditav materjal. Mõelge tõsiasjale, et kogu maailmas ostame igal aastal 50 miljardit tonni täitematerjale betooni, asfaldi, teede aluse ja ehitiste jaoks. Sellest 70% on lubjakivi, kivim, mille mass on peaaegu pool süsinikust.
Seetõttu on süsinikdioksiidi sünteetiline muundamine lubjakiviks majanduslikus mõttes mõistlik ja seda tehakse praegu. Kui tarnijad nihkuksid kaevandatud kivimite juurest atmosfääri süsinikust valmistatud sünteetilisse lubjakivi, saaksime 2050. aastaks kogu liigse süsinikdioksiidi atmosfäärist eemaldada ja müüa.
Selle suurendamine aastaks 2030 võib nõuda 5 miljardit dollarit ettevõtete investeeringuid, kuid eeliseks on see, et see lahendus toetab ennast, välistades vajaduse valitsuse toetuste või täiendavate maksude järele. (Üks ettevõte, kes selle kallal töötab, on Blue Planet, mille autor on investor.) Paekivi luuakse kohapeal, kus seda kasutatakse, seega muutub see kuluefektiivsemaks kui kaevandatud kivim, vähendades suuri transpordikulusid. Sünteetiline lubjakivi on kulukonkurentsivõimeline, kui karjäär asub kasutajast kaugemal kui 50 miili (80 kilomeetrit). Suurtes linnades tuleb materjal sageli saata karjääridest sadade miili kaugusel. Sinise Planeedi sünteetilist lubjakivi kasutati hiljuti San Francisco rahvusvahelise lennujaama 1. terminali juurdeehituse ehitamisel.
Pole aega raisata
Sihtasutused, aktivistid ja poliitikakujundajad - sealhulgas need, kes tutvustasid uut rohelist lepingut ja neid, kes toetavad süsiniku kogumise tehnoloogia edendamiseks seadusi - mõistavad, et atmosfääri süsiniku eemaldamine peab olema osa kliimamuutustega võitlemise lahendusest. See on hea esimene samm.
Nüüd on aeg nõela liigutada ja seada eesmärk saavutada aastaks 2050 süsinikdioksiidi tase tagasi alla 300 ppm. Triljoni tonni CO2 eemaldamine on suur ülesanne ja see maksab hinnanguliselt 100 triljonit dollarit, kui valitsused ostavad süsiniku ehk mõnesaja miljard dollarit, kui seda teha arukalt, kasutades ära olemasolevaid kaubandusturge. Need numbrid on peaaegu arusaamatud, kuid see ei tähenda, et ülesanne oleks võimatu. Meil on tehnoloogia ja kõrvalsaaduse turud. Nüüd vajame mõlemat ulatust erasektori hulgimüügiks. Läheme tööle.
Peter Fiekowsky on ettevõtte asutaja ja president Tervisliku kliima liit, kliima taastamise fondi mittetulunduslik haridus-, võrgustike- ja propageerimisprogramm, mille eesmärk on kliima taastamine. HCA toimib sillana avalikkuse, poliitikakujundajate ning tehniliste ja ettevõtlusasjatundjate vahel. Fiekowsky on ka Zynergy pealinn ja MIT füüsik; ta kaastööd selle artikli Live Science's Eksperthääled: Op-Ed ja teadmised.
Väljendatud on autori seisukohad ja need ei kajasta tingimata kirjastaja seisukohti. See artikli artikkel avaldati algselt Elav teadus.
