desde a Revolução Industrial, os seres humanos emitiram mais de 2.000 gigatons de dióxido de carbono para a atmosfera. (Um gigaton é um bilhão de toneladas métricas.)
Este cobertor de espessamento de gases de efeito estufa de retenção de calor causa o aquecimento global que experimentamos hoje. Se nada mudar, impactos climáticos como incêndios florestais, ondas de calor sufocantes e aumento prejudicial do nível do mar só continuarão a intensificar-se.,o imperativo para combater as alterações climáticas é reduzir rapidamente as emissões – por exemplo, aumentando as energias renováveis, aumentando a eficiência energética, impedindo a desflorestação e limitando super poluentes como os hidrofluorocarbonetos (HFC). A mais recente ciência climática nos diz, no entanto, que esses esforços por si só não são suficientes para prevenir perigosas mudanças climáticas.
para manter o aumento da temperatura global para menos de 1,5-2 graus C (2.7-3.,6 graus F), que os cientistas dizem ser necessário para evitar os piores impactos da mudança climática, precisamos não só reduzir as emissões, mas também remover e armazenar algum carbono da atmosfera.
Na verdade, a maioria dos cenários do modelo climático mostram que vamos precisar remover bilhões de toneladas métricas de dióxido de carbono anualmente até 2050, ao mesmo tempo em que aumenta as reduções de emissões.a remoção de carbono pode assumir várias formas, desde as novas tecnologias às práticas de gestão do solo. A grande questão é se essas abordagens podem fornecer remoção de carbono na escala necessária nas próximas décadas.,Nota: Este é um cenário fictício que mostra o papel da remoção de carbono em trazer as emissões para net-zero até meados do século consistente com a limitação do aquecimento global a 1,5°C acima dos níveis pré-industriais. Assume a mitigação simultânea de CO2 e gases não-CO2, como o metano. Reduções mais rápidas e/ou mais profundas das emissões poderiam reduzir o papel da remoção de carbono; reduções mais lentas e / ou mais fracas das emissões aumentariam a necessidade de remoção de carbono.cada abordagem de remoção de carbono enfrenta desafios e limitações., A série de documentos de trabalho da WRI explora as possibilidades e desafios de usar a remoção de carbono para combater a mudança climática e recomenda um conjunto prioritário de ações políticas federais dos EUA para acelerar o seu desenvolvimento e implantação.
Aqui estão seis opções para remover o carbono da atmosfera:
1) florestas
fotossíntese remove o dióxido de carbono naturalmente — e as árvores são especialmente boas em armazenar o carbono removido da atmosfera por fotossíntese., Expandir, restaurar e administrar as florestas para incentivar mais absorção de carbono pode alavancar o poder da fotossíntese, convertendo dióxido de carbono no ar em carbono armazenado em madeira e solos.
WRI estima que o potencial de remoção de carbono das florestas e árvores fora das florestas nos Estados Unidos é mais de meio gigaton por ano, equivalente a todas as emissões anuais do setor agrícola dos EUA., Estas abordagens para remover o CO2 através das florestas pode ser relativamente barato em comparação com outras opções de remoção de carbono (geralmente menos de US $50 por Tonelada métrica) e produzir água mais limpa e ar no processo.um grande desafio é garantir que a expansão florestal em uma área não venha em detrimento das florestas em outro lugar. Por exemplo, o reflorestamento de terras agrícolas reduziria o fornecimento de alimentos. Isto poderia exigir a conversão de outras florestas em terras agrícolas, a menos que a melhoria da produtividade agrícola pudesse colmatar essa lacuna., Do mesmo modo, não colher madeira de uma floresta pode resultar em sobrepesca noutra. Estas dinâmicas tornam especialmente importante a recuperação e gestão das florestas existentes e a adição de árvores a Terras ecologicamente apropriadas fora das terras agrícolas.
2) as explorações agrícolas
os solos armazenam naturalmente carbono, mas os solos agrícolas apresentam um grande défice devido à utilização intensiva. Porque a terra agrícola é tão expansiva – mais de 900 milhões de acres apenas nos Estados Unidos-mesmo pequenos aumentos no carbono do solo por hectare poderiam ser impactantes.,construir carbono do solo também é bom para agricultores e fazendeiros, pois pode aumentar a saúde do solo e o rendimento das culturas. Integrar árvores nas fazendas também pode remover o carbono, proporcionando outros benefícios, como sombra e forragem para o gado.
o aumento do carbono no solo pode beneficiar agricultores e fazendeiros, além de remover o carbono da atmosfera. Foto de James Baltz/Unsplash
há muitas maneiras de aumentar o carbono nos solos., Plantar culturas de cobertura quando os campos estão vazios pode estender a fotossíntese ao longo do ano, sequestrando cerca de meia tonelada métrica de CO2 por acre por ano. A utilização de composto pode melhorar os rendimentos ao armazenar o teor de carbono do composto no solo. Os cientistas também estão desenvolvendo culturas com raízes mais profundas, tornando-os mais resistentes à seca, enquanto depositam mais carbono no solo.a gestão do solo para o carbono em grande escala, porém, é uma proposição complicada., Os sistemas naturais são inerentemente variáveis, e isso faz com que seja um verdadeiro desafio prever, medir e monitorar os benefícios de carbono a longo prazo de qualquer prática em um determinado acre.a eficácia de algumas práticas está também sujeita a debate científico contínuo. Além disso, a mudança de condições ou práticas de gestão de ano para ano poderia apagar ganhos anteriores. E porque muitas terras agrícolas seriam necessárias para remover uma quantidade significativa de carbono, os governos e os sistemas de mercado teriam de criar as condições certas para que os proprietários de terras armazenassem mais carbono.,
3) Bio-energia com Captura e Armazenamento de Carbono (BECCS)
Bio-energia com Captura e Armazenamento de Carbono (BECCS) é outra maneira de usar a fotossíntese para combater as alterações climáticas. No entanto, é muito mais complicado do que plantar árvores ou gerir solos — e nem sempre funciona para o clima.
BECCS é o processo de utilização de biomassa para energia nos setores industrial, energético ou de transporte; captura de suas emissões antes de serem liberadas de volta para a atmosfera; e, em seguida, armazenar o carbono capturado no subsolo ou em produtos de longa vida como concreto., Se BECCS faz com que mais biomassa cresça do que o contrário, ou armazena mais carbono em vez de liberá-lo de volta para a atmosfera, ele pode fornecer remoção líquida de carbono.
mas nem sempre é fácil determinar se essas condições são cumpridas. Além disso, se o Becc se basear em culturas de bioenergia, poderá deslocar a produção alimentar ou os ecossistemas naturais, eliminando os benefícios climáticos e exacerbando a insegurança alimentar e a perda de ecossistemas.algumas formas de Becc converteriam resíduos como resíduos agrícolas ou lixo em combustível., Estas matérias-primas podem ser fundamentais para o futuro da Becc, uma vez que não exigiriam um uso específico da terra. Mesmo assim, a contabilidade tem de estar certa—e há muitas maneiras de errar — para a BECCS proporcionar os benefícios climáticos esperados.captura direta de ar é o processo de depuração química do dióxido de carbono diretamente do ar ambiente, e depois armazená-lo no subsolo ou em produtos de longa duração., Esta nova tecnologia é semelhante à tecnologia de captura e armazenamento de carbono usada para capturar emissões de fontes como usinas elétricas e Instalações Industriais. A diferença é que a captura direta de ar remove o excesso de carbono diretamente da atmosfera, em vez de capturá-lo na fonte.
é relativamente simples medir e explicar os benefícios climáticos da captura de ar direto, e sua escala potencial de implantação é enorme. Mas a tecnologia continua a ser dispendiosa e intensiva em energia., É muitas vezes difícil determinar os custos para novas tecnologias de captura de ar direto, mas um estudo de 2018 estima que custaria cerca de US $94-US$232 por Tonelada métrica. As estimativas anteriores eram mais elevadas.captura direta de ar também requer entradas substanciais de calor e energia: esfregar 1 gigatonel de dióxido de carbono do ar poderia exigir quase 10 por cento do consumo total de energia atual. A tecnologia de captura direta de ar também precisaria ser alimentado por fontes de energia de baixo ou zero carbono para resultar na remoção líquida de carbono.,investir no desenvolvimento tecnológico e na experiência de implantação, juntamente com o progresso contínuo na implantação de energia barata e limpa, poderia avançar as perspectivas de captura direta de ar em grande escala.várias empresas já desenvolveram sistemas diretos de captura de ar, apesar da quase ausência de gastos públicos de pesquisa e desenvolvimento na tecnologia por muitos anos., No final de 2019, no entanto, o Congresso se apropriou de US $60 milhões para tecnologias de remoção de carbono, incluindo pelo menos US $35 milhões para captura direta de ar, um passo importante para o nível de investimento necessário para aumentar os esforços de desenvolvimento.
a conclusão é que a captura de ar direto ainda é uma nova tecnologia e, embora mostre um enorme potencial para escalar, estes sistemas são os primeiros do seu tipo e precisam de apoio público para avançar.alguns minerais reagem naturalmente com o CO2, transformando o carbono de um gás em um sólido., O processo é comumente referido como mineralização de carbono ou aumento de tempo, e naturalmente acontece muito lentamente, ao longo de centenas ou milhares de anos. mas os cientistas estão a descobrir como acelerar o processo de mineralização do carbono, especialmente aumentando a exposição destes minerais ao CO2 no ar ou no oceano., Que poderia significar bombeamento alcalina primavera de água do subsolo para a superfície, onde os minerais podem reagir com o ar; o ar que se deslocam através de grandes depósitos de depósitos de rejeitos — pedras que sobraram de operações de mineração — que contenham o mineral de composição; esmagamento ou o desenvolvimento de enzimas que mastigar depósitos minerais para aumentar sua área de superfície; e encontrando maneiras de tempo determinados subprodutos industriais, como cinzas, poeiras do forno de ferro e aço escória.,a mineralização do carbono também pode ser usada como forma de armazenar CO2 injetando-se em tipos de rocha adequados onde reage para formar um carbonato sólido. Além disso, algumas aplicações poderiam substituir métodos de produção convencionais para produtos como concreto, que é usado em uma escala global de multi-bilhão de toneladas.os cientistas têm mostrado que a mineralização do carbono é possível e um punhado de start-ups já estão desenvolvendo materiais de construção baseados em mineralização, mas há mais trabalho a ser feito para mapear aplicações econômicas e prudentes para a implantação escalada.,conceitos baseados no Oceano
6) conceitos baseados no Oceano
uma série de conceitos baseados no oceano de remoção de carbono foram propostos para alavancar a capacidade do oceano para armazenar carbono e identificar abordagens além de apenas aplicações baseadas no solo. No entanto, quase todos eles estão em fase inicial de desenvolvimento e necessitam de mais investigação, e em alguns casos de testes-piloto, para compreender se são adequados ao investimento, tendo em conta potenciais impactos ecológicos, sociais e de governação.cada abordagem visa acelerar os ciclos de carbono natural no oceano., Podem incluir a fotossíntese em plantas costeiras, algas marinhas ou fitoplâncton; a adição de certos minerais para aumentar o armazenamento de bicarbonato dissolvido; ou a passagem de uma corrente eléctrica através da água do mar para ajudar a extrair CO2. algumas opções de remoção de carbono baseadas no oceano também podem proporcionar co-benefícios. Por exemplo, o cultivo de carbono azul costeiro e algas marinhas poderia remover o carbono, ao mesmo tempo que apoiava a restauração do ecossistema, e a adição de minerais para ajudar a armazenar carbono oceânico também poderia reduzir a acidificação oceânica., No entanto, muito é ainda desconhecido sobre os impactos ecológicos mais vastos destas abordagens, sendo necessária mais investigação para melhor compreender os riscos potenciais antes de estas abordagens serem prosseguidas a qualquer escala.no curto prazo, algas cultivadas também podem ser usadas em produtos como alimentos, combustíveis e fertilizantes, o que pode não resultar em remoção de carbono, mas pode reduzir as emissões em comparação com a produção convencional e proporcionar um retorno econômico que apoia o crescimento da indústria.,
o oceano pode oferecer opções potenciais de remoção de carbono, como o cultivo de algas marinhas, que também podem ter benefícios ecológicos. Foto pelo National Parks Service
dados os potenciais impactos ecológicos, sociais e de governança das abordagens propostas, pesquisas adicionais podem começar a esclarecer incertezas e informar onde e quando os conceitos de remoção de dióxido de carbono baseados no oceano devem ser ampliados.,a análise do WRI mostrou que a estratégia de menor custo e menor risco para a construção de capacidade de remoção de carbono envolve o desenvolvimento e implantação de uma variedade de abordagens em conjunto.cada abordagem de remoção de carbono oferece promessas e desafios, mas capturar e armazenar CO2 já no ar deve ser parte de nossa estratégia de Mudança Climática nos Estados Unidos e em todo o mundo para evitar níveis perigosos de aquecimento global.,é hora de começar a investir em todo o portfólio de abordagens de remoção de carbono-em pesquisa, desenvolvimento, demonstração, implantação em fase inicial e condições facilitadoras—para que se tornem opções viáveis à escala necessária nas próximas décadas.
Saiba mais sobre a análise e recomendações da remoção de carbono da WRI, lendo a nossa série de pesquisas CarbonShot.
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