Mary Hoff
Klaus Lackner má obraz budoucnosti v jeho mysli, a to vypadá nějak takto: 100 milionů semi-trailer-velikost krabice, každý naplněný s béžová fabric nakonfigurován tak, do toho, co vypadá jako koberec maximalizovat plochu. Každá krabička čerpá vzduch, jako by dýchala. Stejně jako tkanina absorbuje oxid uhličitý, který později uvolňuje v koncentrované formě, aby byl vyroben do betonu nebo plastu nebo odváděn daleko pod zemí, což účinně ruší jeho schopnost přispívat ke změně klimatu.,
i Když technologie ještě není v provozu, je „na pokraji stěhování z laboratoře, takže můžeme ukázat, jak to funguje v malém měřítku,“ řekl Lackner, ředitel Centra pro Negativní Emise Oxidu uhličitého na Arizona State University., Jakmile má všechny mouchy vyšlo, myslel si, že, v kombinaci, síť krabic mohl zachytit možná 100 milionů metrických tun (110 milionů tun) CO2 za den v ceně 30 dolarů za tunu—takže znatelnou díru v klimatu narušuje nadbytek CO2, která vybudovala ve vzduchu, protože lidé začali spalování fosilních paliv v vážný před 150 lety.,
Lackner je jedním ze stovek, ne-li tisíce vědců z celého světa, kteří pracují na způsoby, jak odstranit CO2 z atmosféry, zachycení uhlíku z atmosféry pomocí rostlin, kamenů nebo umělých chemických reakcí a ukládání v půdě, produkty, jako je beton a plasty, horniny, podzemní nádrže či hluboké modré moře.
některé strategie-souhrnně známé jako technologie odstraňování oxidu uhličitého nebo technologie s negativními emisemi—jsou jen záblesky v očích svých představitelů., Ostatní—low-tech systémy, jako je pěstování lesů, nebo ponechání zbytků plodin po sklizni na poli, nebo více high-tech „záporné emise“ nastavení jako CO2-zachycení biomasy rostlin, který šel on-line loni na jaře v Decatur, Illinois—jsou již v plném proudu. Jejich společný cíl: pomoci nám z opravy změny klimatu, do které jsme se dostali.
„nemůžeme jen dekarbonizovat naši ekonomiku, nebo nesplníme náš uhlíkový cíl,“ řekl Noah Deich, spoluzakladatel a výkonný ředitel Centra pro odstraňování uhlíku v kalifornském Oaklandu. „Musíme jít dál, abychom vyčistili uhlík z atmosféry …, musíme naléhavě začít, pokud máme mít k dispozici skutečné trhy a skutečná řešení, která jsou bezpečná a nákladově efektivní do roku 2030.“
Mnoho Přístupů,
Prakticky všechny oblasti změny klimatu odborníci se shodují, že, aby se zabránilo katastrofě, musíme v první řadě dát všechno, co můžeme, do snižování emisí CO2. Stále větší počet ale říká, že to nestačí. Pokud chceme omezit atmosférické oteplování na úroveň, pod níž nevratné změny nevyhnutelná, argumentují, budeme potřebovat, aby se aktivně odstranit CO2 ze vzduchu v poměrně statný množství stejně.,
„To je téměř nemožné, že bychom hit 2°C, a ještě méně, takže 1,5°C, bez nějaké negativní emisí technologií,“ řekl Pete Smith, židle v rostlinných a půdních věd na University of Aberdeen a jeden ze světových lídrů v oblasti zmírňování změny klimatu.
Ve skutečnosti, vědci z celého světa, kteří nedávno vypracovala „cestovní mapu“ budoucnosti, která nám dává dobré šance na udržení oteplování pod 2 ° C hranici opřít těžce na snížení emisí uhlíku tím, že zcela snižování spotřeby fosilních paliv, ale také vyžadují, že jsme aktivně odstraňovat CO2 z atmosféry., Jejich režim volání pro zachycování 0.61 metrické gigatunách (gigaton, zkráceně Gt, miliarda tun nebo 0,67 miliardy tun) CO2 za rok 2030, 5.51 do roku 2050, a 17.72 do roku 2100. Podle Národního úřadu pro oceány a atmosféru byly v roce 2015 emise CO2 generované člověkem kolem 40 Gt.,
Zprávy pravidelně objevují poukazem na to, že jeden přístup nebo jiný je nebude snižovat to: Stromy ukládat uhlík, ale oni soutěžit s zemědělství na krajinu, půdu, nemohou uložit dostatek, stroje, jako jsou ty, které Lackner předpokládá vzít příliš mnoho energie, nemáme inženýrství zjistili, pro podzemní skladování.
je pravděpodobné, že nikdo řešení je oprava, všichni mají klady a zápory, a mnoho z nich má chyby, které mají pracovat, než jsou připraveni na hlavním vysílacím čase. Ale ve správné kombinaci a s nějakým vážným výzkumem a vývojem by mohli udělat velký rozdíl., A jak nedávno zdůraznil mezinárodní tým vědců v oblasti klimatu, čím dříve, tím lépe, protože úkol snižování skleníkových plynů bude jen větší a skličující, čím déle budeme zdržovat.
Smith navrhuje dělení na mnoho přístupů do dvou kategorií—relativně low-tech „žádné lituje“ strategií, které jsou připraveny jít, jako je zalesňování a zlepšení zemědělské praxe, a pokročilé možnosti, které je třeba značné výzkum a vývoj, aby se stal životaschopným. Pak, navrhuje, nasadit první a začít pracovat na druhém., Obhajuje také minimalizaci nevýhod a maximalizaci výhod pečlivým přizpůsobením správného přístupu správnému umístění.“pravděpodobně existují dobré způsoby a špatné způsoby, jak dělat všechno,“ řekl Smith. „Myslím, že musíme najít dobré způsoby, jak tyto věci dělat.“
Deich také podporuje současné sledování více možností. „Nechceme technologii, chceme spoustu doplňkových řešení v širším portfoliu, které se často aktualizuje, jakmile se objeví nové informace o řešeních.,“
S tím na mysli, zde je rychlý pohled na některé z hlavních přístupů, které jsou považovány, včetně přibližný projekce na základě současných znalostí o skladování CO2 potenciál destilované z různých zdrojů—včetně předběžných výsledků z University of Michigan studie očekává, že bude propuštěn později v tomto roce—stejně jako shrnutí výhody, nevýhody, splatnost, nejistoty a myšlenky, o okolnostech, za nichž každé může být nejlépe použity.,
Zalesňování a opětovné Zalesňování,
Zaplatit vstupní poplatek, řídit až klikaté silnici přes Sequoia National Park v Kalifornii, výlet na půl kilometru lesem a ocitnete se na nohy Generál Sherman, největší strom. S některými 52,500 kubických stop (1,487 metrů krychlových) dřevo v jeho kmen, behemoth má více než 1400 tun (1500 tun) CO2 v pasti v jeho kufru sám.
ačkoli je jeho velikost zjevně výjimečná, generál dává představu o potenciálu stromů vysát CO2 ze vzduchu a uložit ho do dřeva, kůry, listů a kořenů., Ve skutečnosti, Mezivládní Panel o Změně Klimatu odhaduje se, že jeden hektar (2.5 ha) lesa může trvat až někde mezi 1,5 a 30 tun (1,6 a 33 tun) CO2 za rok, v závislosti na druhu stromů, jak jsou staří, klima a tak dále.
celosvětové lesy se v současné době pohybují v řádu 2 Gt CO2 ročně. Společné úsilí zasadit stromy na nová místa (zalesnit) a přesadit odlesněné výměra (zalesnit) by se mohl zvýšit o gigaton nebo více, v závislosti na druhu, modely růstu, ekonomiky, politiky a dalších proměnných., Postupy správy lesů s důrazem na skladování uhlíku a genetickou modifikaci stromů a jiných lesních rostlin, aby se zlepšila jejich schopnost přijímat a ukládat uhlík, by mohla tato čísla zvýšit.
dalším způsobem, jak zvýšit schopnost stromů ukládat uhlík, je vyrábět z nich dlouhodobé výrobky-budovy z dřevěných rámů, Knihy a tak dále. Například použití dřeva bohatého na uhlík pro výstavbu by mohlo rozšířit skladovací kapacitu stromů za hranice lesů, přičemž skladování a zalesňování dřeva se kombinuje s potenciálem 1.,Podle klimatického Institutu, australské výzkumné organizace, je možné 3-14 Gt CO2 ročně.
. com / holgs
Carbon Farming
většina zemědělství je určena k produkci něčeho, co je sklizeno z půdy. Uhlíkové zemědělství je naopak. Využívá rostliny k pasti CO2, pak strategicky používá takové postupy, jako je snížení obdělávání, pěstování déle-kořeny plodin a začlenění organické hmoty do půdy na podporu uvězněných uhlíku přesunout do—a zůstat v půdě.
“ v současné době je mnoho zemědělských, zahradnických, lesnických a zahradních půd čistým zdrojem uhlíku., To znamená, že tyto půdy ztrácejí více uhlíku, než se sekvestrují,“ poznamenala Christine Jonesová, zakladatelka australské neziskové organizace Amazing Carbon. „Potenciál pro zvrácení čistého pohybu CO2 do atmosféry prostřednictvím lepšího řízení rostlin a půdy je obrovský. Opravdu, generální vegetačního krytu v způsoby, které zvyšují schopnost půdy vázat a ukládat velké množství atmosférického uhlíku ve stabilní formě nabízí praktické a téměř okamžité řešení některé z nejsložitějších problémů v současné době čelí lidstvo.,“
Půda je uhlík-ukládání kapacita mohla jít dokonce ještě vyšší v případě výzkumných iniciativ, Advanced Research Projects Agency–Energy, USA vládní agentura, která poskytuje podporu výzkumu inovativních energetických technologií, a další, zaměřené na zlepšení plodin kapacitu k přenosu uhlíku do půdy jsou úspěšné. A, poukazuje na Eric Toensmeier, autor Carbon Farming Solution, schopnost zemědělské půdy ukládat uhlík může být dramaticky zvýšena zahrnutím stromů do rovnice, jakož.,
“ obecně se jedná o stromy, které mají nejvíce uhlíku-často dva až 10krát více uhlíku na hektar, což je docela velký problém,“ řekl Toensmeier.
Creative Commons
Další Vegetace
i když lesů a zemědělské půdy byly největší pozornost, jiné druhy vegetace—porosty, pobřežní vegetace, rašelinišť—také zabírají a ukládání CO2, a úsilí zlepšit jejich schopnost dělat tak by mohlo přispět k ukládání uhlíku, protože po celém světě.,
Pobřežní rostliny, jako jsou mangrovy, mořské trávy a vegetace obývají přílivovou slaniska, excel na zachycování CO2 ve vegetaci—výrazně více za oblast než suchozemské lesy, podle Meredith Muth, mezinárodní program manažer s Národní Oceánské a Atmosférické Správy.
“ jedná se o neuvěřitelně ekosystémy bohaté na uhlík, “ řekla Emily Pidgeon, vedoucí ředitelka pro strategické mořské iniciativy Conservation International., To proto, že kyslík-chudé půdy, ve které rostou inhibuje uvolňování CO2 zpět do atmosféry, takže spíše než na kole zpět do atmosféry, oxid jednoduše staví vrstvu po vrstvě v průběhu staletí. S mangrovy se sekvestrováním zhruba 1400 metrických tun (1500 tun) na hektar (2. 5 akrů); slaniska, 900 tun (1000 tun); a porostem mořské trávy, 400 metrických tun (400 tun), obnovení ztracené pobřežní vegetace a rozšíření pobřežních stanovišť má potenciál vázat značné uhlíku., A vědci se dívají na strategie, jako je snížení znečištění a řízení narušení sedimentu, aby tyto ekosystémy absorbovaly ještě více CO2.
a Pidgeon dodal, že tato vegetace poskytuje dvojí klimatický přínos, protože také pomáhá chránit pobřeží před erozí, protože oteplování způsobuje zvýšení hladiny moře.
„je to dokonalý ekosystém změny klimatu, zejména na některých zranitelnějších místech,“ řekla. „Poskytuje ochranu před bouří, kontrolu eroze, udržuje místní rybolov. Pokud jde o změnu klimatu, je nesmírně cenné, ať už se jedná o zmírnění nebo přizpůsobení.,“
.com/MorganLeeAlain
Bioenergie & Pohřbít
kromě klepnutím vegetace kapacit pro ukládání CO2 v částech rostlin a půdy, lidé mohou zvýšit ukládání uhlíku tím, vlepování pryč uhlíku rostliny absorbují jinými způsoby. $208 milionů elektrárny, která zahájila provoz začátkem letošního roku v centru Illinois hospodářství země je hmatatelným příkladem tohoto přístupu a to, co je v současné době široce viděn jako nejslibnější technologie na bázi strategie pro odstraňování velkých množství uhlíku ze vzduchu: bioenergie, zachytávání a ukládání uhlíku, nebo PŮDY.,
BECCS obecně začíná přeměnou biomasy na použitelný zdroj energie, jako je kapalné palivo nebo elektřina. Ale pak to vezme koncept o jeden klíčový krok dále. Spíše než posílání CO2 uvolněné během procesu do vzduchu, jako konvenční zařízení, zachycuje a koncentráty, pak pastí v materiálu, jako je beton nebo plast, nebo—jako je tomu v případě Decatur rostlin—vnáší to do skalní útvary, které oxid daleko pod povrchem Země.
související strategie navrhuje použití oceánských rostlin, jako je řasa, místo pozemních rostlin., To by snížilo potřebu konkurovat produkci potravin a ochraně půdy pro půdu. Tato možnost však nebyla prozkoumána stejně jako pozemní BECCS, takže počet neznámých je ještě vyšší.
na konci skladování je mnoho navrhovaných technologií stále v koncepční nebo rané fázi vývoje. Pokud se však tento přístup vyvinul správně, „potenciálně má docela významný dopad,“ řekl profesor Pete Smith z University of Aberdeen.,
Creative Commons
Biouhlu
Další způsob, jak zvýšit rostlin schopnost ukládat uhlík je částečně spalovat materiály, jako jsou přihlášení lomítko nebo rostlinného odpadu, aby se bohaté na uhlík, pomalu, aby se rozkládají látky známé jako biouhlu, který pak může být pohřben nebo šíření na zemědělskou půdu. Biochar byl používán po staletí k obohacení půdy pro zemědělství, ale pozdě bylo kreslení zvýšenou pozornost pro svou schopnost vázat uhlík—o čemž svědčí skutečnost, že tři z 10 finalistů v $25 milionů Zemi Challenge zahájila Virgin v roce 2007 klepněte na tento přístup.,
Oregon Department of Forestry
Hnojení Oceánu
Rostliny a plantlike organismy, které žijí v oceánu absorbovat nesmírné množství CO2 každý rok, jejich schopnost tak činit je omezena pouze dostupností železa, dusíku a dalších živin, které potřebují, aby růst a množit se. A tak vědci hledají strategie pro hnojení oceánu nebo přinášejí živiny z hlubin na hyperpohon rostliny schopnost zachycování a ukládání uhlíku.,
zhruba před deseti lety se začaly vytvářet společnosti, které právě to dělají, s plánem sklízet odměny z brzy zavedeného globálního trhu s uhlíkem. Takové plány mají do značné míry zůstal na rýsovacím prkně, brzděný značná nejistota nad tím, jak dát cenovku na uhlíku, obavy z narušení rybolovu a mořských ekosystémů obecně, a vysoké požadavky na energii a náklady, které by pravděpodobně být zapojeny. Kromě toho, nemáme jasný obrázek o tom, kolik uhlíku v pasti by skutečně zůstat v oceánu spíše než při průletu atmosférou.,
Creative Commons
Rock Solutions
CO2 je přirozeně odstraňován z atmosféry každý den prostřednictvím reakcí mezi dešťovou vodou a skalami. Někteří klimatologové navrhnout zlepšení tohoto procesu—a tak zvyšuje odstranění CO2 z atmosféry—prostřednictvím uměle vytvořených opatření, jako je drcení kamenů a vystavovat je na CO2 v reakční komoře nebo jejich šíření na velkých plochách půdy nebo oceánu, čímž se zvyšuje plocha povrchu, nad kterým se reakce může nastat.,
v současné době si představoval, strategie pro zvýšení ukládání uhlíku tím, že reaguje CO2 s kameny jsou drahé a energeticky náročné vzhledem k nutnosti dopravy a zpracování velkého množství těžkého materiálu. Některé také vyžadují rozsáhlé využívání půdy, a proto mají potenciál konkurovat jiným potřebám, jako je výroba potravin a ochrana biologické rozmanitosti. Vědci hledají způsoby využití důlního odpadu a jinak zpřesňují strategii ke snížení nákladů a zvýšení efektivity.
.,com/Dushlik
Direct Air Capture and Storage
uhlíkový-odstranění kontejnerů z Arizona State University Lackner, spolu s dalšími projekty, jako jsou Climeworks‘ jen-otevřel uhlíku-soutisk zařízení ve Švýcarsku, představují jeden z více široce diskutovány emise skleníkových plynů, zachycování a ukládání uhlíku, se navrhuje dnes. Známý jako přímé zachycování a skladování vzduchu, tento přístup používá chemikálie nebo pevné látky k zachycení plynu z tenkého vzduchu, pak, jako v případě BECCS, ukládá jej na dlouhou trať v podzemí nebo v dlouhodobých materiálech.,
Již používá v ponorky pod hladinou oceánu a v prostoru vozidla daleko nad to, direct air capture teoreticky lze odstranit CO2 ze vzduchu tisíckrát efektivněji než rostliny, podle Lackner.
technologie je však embryonální. A protože to vyžaduje vytrhávání molekul CO2 ze všeho ostatního ve vzduchu, je to obrovský energetický prase. Na druhou stranu, tento přístup má velkou výhodu, že je použitelné kdekoli na planetě.
Ari Daniel pro PRI ‚ s the World
kam odtud?,
Pokud je z tohoto shrnutí něco jasné, jsou to tyto dvě věci: Za prvé, existuje velký potenciál zvýšit úsilí o snížení emisí CO2 strategiemi ke zvýšení odstranění CO2 z atmosféry. Zadruhé, je třeba udělat hodně práce, než to budeme schopni udělat ve smysluplném měřítku a způsobem, který nejen uzavře uhlíkovou mezeru, ale také chrání životní prostředí a splňuje bezprostřednější lidské potřeby.,
„na Základě současných technologií, tam opravdu není žádná kombinace negativních emisí technologií v současné době k dispozici, že by byli zaměstnatelní v dostatečném měřítku, aby pomohl splnit pod-2 °C, cíl, aniž by opravdu významný dopad,“ řekl Peter Frumhoff, ředitel vědy a politiky a hlavní vědec s Unie znepokojených Vědců. „Můžeme v zásadě nasadit technologie s negativními emisemi, ale nemáme pochopení ani politiky, abychom tak učinili v dostatečném měřítku.,“
S tím muset něco udělat, stále naléhavější, vědci začínají se blíže podívat na klady, zápory a potenciál pro různé příležitosti a dát dohromady výzkumné agendy předem nejslibnější na správných místech ve správnou dobu. V květnu 2017 začal národní studijní panel Akademie věd pořádat řadu strategických zasedání, aby určil priority výzkumu pro postup vpřed.,
„Naše práce v tomto výboru je doporučit program výzkumu, aby řešit mnoho z těchto problémů, aby náklady dolů, aby účinnost programu, jak překonat překážky pro rozsah a provádění a řízení, a zejména pro ověřování a kontrolu,“ panel židle Stephen Pacala, profesor ekologie a evoluční biologie s Princeton University, řekl ve video popisuje iniciativu.
je důležité si uvědomit, že technologie nemusí být z dlouhodobého hlediska omezujícím faktorem.,“nemyslím si, že je to technická výzva,“ řekl Deich. „Myslím, že je to ochota platit a ochota získat jasné, konzistentní a spravedlivé předpisy kolem těchto řešení.“Jinými slovy, získávání skladování uhlíku v konečném důsledku je o vytváření trhů a/nebo politik, které jej odměňují a zároveň berou v úvahu sociální a environmentální dimenze. „Není to nutně,“ mohou se tyto věci dostat do měřítka? Je tu někdo, kdo je ochoten zaplatit za to, aby se dostal do měřítka?,“
nejviditelnější způsob, jak to udělat, by bylo opatřit cenu uhlíku, která by se přeložit do finanční přínos pro vlepování to pryč.
nakonec skladování uhlíku není levné, připouští Smith—ale poukazuje na to, že ani změna klimatu není.
způsob, jakým Lackner staví je toto: Jsme na cestách ve vysoké rychlosti z kopce v autě přišel až serpentina, a není to ani tak otázka, zda jsme narazili do svodidel, zda můžeme zpomalit natolik, takže když my jsme se odrazit, spíše než katapult přes to do zapomnění.,
“ nemohu zaručit, že to bude fungovat,“ řekl o svých zařízeních zachycujících CO2. „Jsem optimista, ale pravděpodobně to nemohu zaručit. Skutečnost, že to nemusí fungovat, možnost, že to nemusí fungovat, není sama o sobě výmluvou, aby se nesnažila. Pokud to nezvládneme, jsem si velmi jistý, že budeme mít velmi těžké časy.“
převzato se svolením našeho mediálního spolupracovníka Ensia.