de la Revoluția industrială, oamenii au emis mai mult de 2.000 de gigatoni de dioxid de carbon în atmosferă. (Un gigaton este de un miliard de tone metrice.această pătură de îngroșare a gazelor cu efect de seră care captează căldura provoacă încălzirea globală pe care o experimentăm astăzi. Dacă nu se schimbă nimic, impacturile climatice, cum ar fi incendiile forestiere, valurile de căldură înăbușitoare și creșterea dăunătoare a nivelului mării vor continua să se intensifice.,imperativul pentru combaterea schimbărilor climatice este de a reduce emisiile rapid—de exemplu, prin creșterea energiei regenerabile, creșterea eficienței energetice, oprirea defrișărilor și reducerea super-poluanților precum hidrofluorocarburile (hfc). Cea mai recentă știință climatică ne spune însă că aceste eforturi singure nu sunt suficiente pentru a preveni schimbările climatice periculoase.pentru a menține creșterea temperaturii globale la mai puțin de 1,5-2 grade C (2,7-3.,6 grade F), despre care oamenii de știință spun că este necesar pentru prevenirea celor mai grave impacturi ale schimbărilor climatice, va trebui nu numai să reducem emisiile, ci și să eliminăm și să stocăm puțin carbon din atmosferă. de fapt, majoritatea scenariilor de modele climatice arată că va trebui să eliminăm miliarde de tone metrice de dioxid de carbon anual până în 2050, în timp ce vom crește și reducerile de emisii.eliminarea carbonului poate lua numeroase forme, de la noile tehnologii la practicile de gestionare a terenurilor. Marea întrebare este dacă aceste abordări pot oferi eliminarea carbonului la scara necesară în deceniile următoare.,
Notă: Acesta este un scenariu fictiv care arată rolul de eliminarea de carbon în aducerea emisiile de la net-zero până la jumătatea secolului concordanță cu limitarea încălzirii globale la 1,5°C peste nivelurile pre-Industriale. Aceasta presupune atenuarea simultană a gazelor CO2 și non-CO2, cum ar fi metanul. Reducerea mai rapidă și/sau mai profundă a emisiilor ar putea reduce rolul eliminării carbonului; reducerea mai lentă și/sau mai slabă a emisiilor ar spori necesitatea eliminării carbonului.fiecare abordare de eliminare a carbonului se confruntă cu provocări și limitări., Seria de documente de lucru wri explorează posibilitățile și provocările utilizării eliminării carbonului pentru combaterea schimbărilor climatice și recomandă un set prioritar de acțiuni de politică Federală din SUA pentru a accelera dezvoltarea și implementarea acestora.iată șase opțiuni pentru eliminarea carbonului din atmosferă:
1) pădurile
fotosinteza elimină dioxidul de carbon în mod natural — iar copacii sunt deosebit de buni la stocarea carbonului îndepărtat din atmosferă prin fotosinteză., Extinderea, restaurarea și gestionarea pădurilor pentru a încuraja o absorbție mai mare a carbonului poate folosi puterea fotosintezei, transformând dioxidul de carbon din aer în carbon stocat în lemn și soluri.wri estimează că potențialul de eliminare a carbonului din pădurile și copacii din afara pădurilor din Statele Unite este mai mare de jumătate de gigaton pe an, echivalent cu toate emisiile anuale din sectorul agricol american., Aceste abordări pentru eliminarea CO2 prin păduri pot fi relativ ieftine în comparație cu alte opțiuni de eliminare a carbonului (în general mai puțin de 50 USD pe tonă metrică) și produc apă și aer mai curat în acest proces.o provocare majoră este asigurarea faptului că extinderea pădurilor într-o zonă nu vine în detrimentul pădurilor din altă parte. De exemplu, reîmpădurirea terenurilor agricole ar reduce aprovizionarea cu alimente. Acest lucru ar putea necesita transformarea altor păduri în terenuri agricole, cu excepția cazului în care îmbunătățirea productivității agricole ar putea umple golul., În mod similar, nu recoltarea lemnului dintr-o pădure poate duce la overharvesting într-un alt. Aceste dinamici fac ca restaurarea și gestionarea pădurilor existente și adăugarea copacilor pe terenuri adecvate din punct de vedere ecologic, în afara terenurilor agricole, să fie deosebit de importante.
2) fermele
solurile stochează în mod natural carbon, dar solurile agricole înregistrează un deficit mare din cauza utilizării intensive. Deoarece terenurile agricole sunt atât de expansive — mai mult de 900 de milioane de acri numai în Statele Unite—chiar și mici creșteri ale carbonului din sol pe acru ar putea avea impact.,carbonul din sol este bun și pentru fermieri, deoarece poate crește sănătatea solului și randamentul culturilor. Integrarea arborilor în ferme poate, de asemenea, să elimine carbonul, oferind în același timp alte beneficii, cum ar fi umbra și furajele pentru animale.creșterea carbonului din sol poate aduce beneficii fermierilor și fermierilor pe lângă eliminarea carbonului din atmosferă. Fotografie de James Baltz / Unsplash
există multe modalități de creștere a carbonului în soluri., Plantarea culturilor de acoperire atunci când câmpurile sunt altfel goale poate extinde fotosinteza pe tot parcursul anului, sechestrând aproximativ o jumătate de tonă metrică de CO2 pe acru pe an. Utilizarea compostului poate îmbunătăți randamentele în timp ce stochează conținutul de carbon al compostului în sol. Oamenii de știință dezvoltă, de asemenea, culturi cu rădăcini mai adânci, făcându-le mai rezistente la secetă, în timp ce depun mai mult carbon în sol.
gestionarea solului pentru carbon la scară largă, totuși, este o propunere dificilă., Sistemele naturale sunt în mod inerent variabile, ceea ce face ca o adevărată provocare să prezică, să măsoare și să monitorizeze beneficiile de carbon pe termen lung ale oricărei practici date pe un anumit acru.eficacitatea unor practici este, de asemenea, supusă dezbaterii științifice continue. În plus, schimbarea condițiilor sau a practicilor de management de la an la an ar putea șterge câștigurile anterioare. Și pentru că o mulțime de terenuri agricole ar fi necesare pentru a elimina o cantitate semnificativă de carbon, guvernele și sistemele de piață ar trebui să creeze condițiile potrivite pentru proprietarii de terenuri pentru a stoca mai mult carbon.,
3) bioenergia cu captarea și stocarea carbonului (BECCS)
bioenergia cu captarea și stocarea carbonului (BECCS) este un alt mod de a utiliza fotosinteza pentru a combate schimbările climatice. Cu toate acestea, este mult mai complicat decât plantarea copacilor sau gestionarea solurilor — și nu funcționează întotdeauna pentru climă.BECCS este procesul de utilizare a biomasei pentru energie în sectoarele industriale, energetice sau de transport; captarea emisiilor sale înainte de a fi eliberate înapoi în atmosferă; și apoi stocarea carbonului capturat fie subteran, fie în produse cu durată lungă de viață, cum ar fi betonul., Dacă BECCS provoacă mai multă biomasă să crească decât ar fi altfel sau stochează mai mult carbon în loc să-l elibereze înapoi în atmosferă, poate oferi eliminarea netă a carbonului.
dar nu este întotdeauna simplu să se determine dacă aceste condiții sunt îndeplinite. În plus, dacă BECCS se bazează pe culturile de bioenergie, aceasta ar putea înlocui producția de alimente sau ecosistemele naturale, eliminând beneficiile climatice și exacerbând insecuritatea alimentară și pierderea ecosistemelor.unele forme de BECC-uri ar transforma deșeurile cum ar fi reziduurile agricole sau gunoiul în combustibil., Aceste materii prime pot fi esențiale pentru viitorul BECCS, deoarece nu ar necesita utilizarea dedicată a terenurilor. Chiar și atunci, contabilitatea trebuie să fie corectă—și există o mulțime de modalități de a greși — pentru BECCS să ofere beneficiile climatice așteptate.
4) captarea directă a aerului
captarea directă a aerului este procesul de spălare chimică a dioxidului de carbon direct din aerul înconjurător și apoi stocarea acestuia fie subteran, fie în produse cu durată lungă de viață., Această nouă tehnologie este similară cu tehnologia de captare și stocare a carbonului utilizată pentru captarea emisiilor din surse precum centralele electrice și instalațiile industriale. Diferența este că captarea directă a aerului elimină excesul de carbon direct din atmosferă, în loc să-l capteze la sursă.este relativ simplu să se măsoare și să se țină seama de beneficiile climatice ale captării directe a aerului, iar amploarea potențială a implementării sale este enormă. Dar tehnologia rămâne costisitoare și consumatoare de energie., Adesea este dificil să se reducă costurile pentru noile tehnologii de captare directă a aerului, dar un studiu din 2018 estimează că ar costa aproximativ 94-232 USD pe tonă metrică. Estimările anterioare au fost mai mari.captarea directă a aerului necesită, de asemenea, intrări substanțiale de căldură și energie: spălarea a 1 gigaton de dioxid de carbon din aer ar putea necesita aproape 10% din consumul total de energie de astăzi. Tehnologia de captare directă a aerului ar trebui, de asemenea, să fie alimentată de surse de energie cu emisii reduse sau zero de carbon pentru a duce la eliminarea netă a carbonului.,investițiile în dezvoltarea tehnologică și experiența de implementare, împreună cu progresul continuu în implementarea energiei ieftine și curate, ar putea avansa perspectivele de captare directă a aerului la scară largă.mai multe companii au dezvoltat deja sisteme de captare directă a aerului, în ciuda absenței aproape a cheltuielilor publice de cercetare și dezvoltare pentru tehnologie de mai mulți ani., Cu toate acestea, la sfârșitul anului 2019, Congresul și-a însușit 60 de milioane de dolari pentru tehnologiile de eliminare a carbonului, inclusiv cel puțin 35 de milioane de dolari pentru captarea directă a aerului, un pas important către nivelul investițiilor necesare pentru extinderea eforturilor de dezvoltare.concluzia este că captarea directă a aerului este încă o tehnologie nouă și, deși prezintă un potențial enorm de extindere, aceste sisteme sunt primele de acest gen și au nevoie de sprijin public pentru a avansa.
5) mineralizarea carbonului
unele minerale reacționează în mod natural cu CO2, transformând carbonul dintr-un gaz într-un solid., Procesul este denumit în mod obișnuit mineralizare de carbon sau intemperii îmbunătățită, și se întâmplă în mod natural foarte lent, peste sute sau mii de ani. dar oamenii de știință își dau seama cum să accelereze procesul de mineralizare a carbonului, în special prin creșterea expunerii acestor minerale la CO2 în aer sau ocean., Asta ar putea însemna pompare alcaline izvor de apă din subteran la suprafață unde minerale pot reacționa cu aer; aer în mișcare prin mari depozite de steril minier — pietre rămase din operațiuni de exploatare — care cuprind dreptul de compoziția minerală; strivire sau elaborarea de enzime care mesteca depozite de minerale pentru a crește suprafața lor; și de a găsi modalități de vreme anumite industriale produse secundare, cum ar fi cenusa, praful din cuptorul de fier sau de oțel și zgură.,mineralizarea carbonului poate fi, de asemenea, utilizată ca o modalitate de stocare a CO2 prin injectarea în tipuri de roci adecvate, unde reacționează pentru a forma un carbonat solid. În plus, unele aplicații ar putea înlocui metodele convenționale de producție pentru produse precum betonul, care este utilizat la o scară de mai multe miliarde de tone la nivel global.oamenii de știință au arătat că mineralizarea carbonului este posibilă și o mână de start-up-uri dezvoltă deja materiale de construcție pe bază de mineralizare, dar mai sunt multe de făcut pentru a cartografia aplicațiile rentabile și prudente pentru implementarea la scară.,
6) concepte bazate pe Ocean
o serie de concepte de eliminare a carbonului bazate pe ocean au fost propuse pentru a valorifica capacitatea oceanului de a stoca carbon și de a identifica abordări dincolo de aplicațiile terestre. Cu toate acestea, aproape toate se află în stadii incipiente de dezvoltare și au nevoie de mai multă cercetare și, în unele cazuri, de teste pilot, pentru a înțelege dacă sunt adecvate pentru investiții, având în vedere potențialele efecte ecologice, sociale și de guvernanță.fiecare abordare își propune să accelereze ciclurile naturale de carbon din ocean., Acestea ar putea include utilizarea fotosintezei în plantele de coastă, alge marine sau fitoplancton; adăugarea anumitor minerale pentru a crește stocarea bicarbonatului dizolvat; sau rularea unui curent electric prin apa de mare pentru a ajuta la extragerea CO2. unele opțiuni de eliminare a carbonului pe bază de ocean ar putea oferi, de asemenea, co-beneficii. De exemplu, cultivarea carbonului albastru de coastă și a algelor marine ar putea elimina carbonul, sprijinind, de asemenea, restaurarea ecosistemului, iar adăugarea de minerale pentru a ajuta carbonul din depozitele oceanice ar putea reduce, de asemenea, acidificarea oceanelor., Cu toate acestea, încă nu se cunosc multe despre impactul ecologic mai larg al acestor abordări și sunt necesare cercetări suplimentare pentru a înțelege mai bine riscurile potențiale înainte ca aceste abordări să fie urmărite la orice scară.pe termen scurt, algele marine cultivate pot fi utilizate și pentru produse precum alimente, combustibil și îngrășăminte, ceea ce nu poate duce la eliminarea carbonului, dar ar putea reduce emisiile în comparație cu producția convențională și ar putea oferi un randament economic care susține creșterea industriei.,
oceanul poate oferi opțiuni potențiale de eliminare a carbonului, cum ar fi cultivarea algelor marine, care ar putea avea, de asemenea, beneficii ecologice. Având în vedere impactul potențial ecologic, social și de guvernanță al abordărilor propuse, cercetări suplimentare ar putea începe să clarifice incertitudinile și să informeze unde și când ar trebui extinse conceptele de eliminare a dioxidului de carbon pe bază de ocean.,analiza WRI a arătat că strategia cea mai rentabilă și cu cel mai mic risc pentru construirea capacității de eliminare a carbonului implică dezvoltarea și implementarea unei varietăți de abordări în tandem.fiecare abordare de eliminare a carbonului oferă promisiuni și provocări, dar captarea și stocarea CO2 deja în aer trebuie să facă parte din strategia noastră privind schimbările climatice în Statele Unite și în întreaga lume pentru a evita nivelurile periculoase de încălzire globală.,este timpul să începem să investim în întregul portofoliu de abordări de eliminare a carbonului-în cercetare, dezvoltare, demonstrație, implementare în stadiu incipient și condiții favorabile—astfel încât acestea să devină opțiuni viabile la scara necesară în deceniile următoare.aflați mai multe despre analiza și recomandările WRI privind eliminarea carbonului citind seria noastră de cercetare CarbonShot.
Leave a Reply