Oto, w jaki sposób możemy stać się neutralni pod względem emisji dwutlenku węgla za 25 lat

Zgniłe jabłko. Zdjęcie autorstwa Andrew Johnsona na Unsplash

Jesienią 2018 roku, gdy kończyła się ostatnia kadencja kalifornijskiego gubernatora Jerry'ego Browna, podpisał rozkaz wykonawczy który wyznaczył śmiały cel klimatyczny: piąta co do wielkości gospodarka świata musiała stać się neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla do 2045 roku.

Oznacza to, że państwo będzie musiało usunąć z atmosfery wystarczającą ilość gazów cieplarnianych, aby zrównoważyć ilość, jaką jego mieszkańcy i firmy nadal emitują za 25 lat.

Ale wielu zastanawiało się, czy Kalifornia, lub jakakolwiek inna duża gospodarka, mogłaby rzeczywiście przestać zwiększać emisję gazów cieplarnianych napędzających zmiany klimatyczne dzięki technologii, którą mamy dzisiaj. W badanie opublikowane w czwartek , naukowcy z Lawrence Livermore National Lab ustalili, że odpowiedź brzmi tak.

Musimy dokonać ogromnego rozwoju. Musimy zwiększyć skalę, mówi Roger Aines, współautor raportu, który kieruje laboratorium Carbon Initiative, programem badawczym dotyczącym usuwania dwutlenku węgla. Ale nie musimy wymyślać nowych rzeczy.

Chociaż szczegóły technologiczne byłyby różne, Aines mówi, że oznacza to również, że większość krajów i głównych regionów może prawdopodobnie stać się neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla dzięki narzędziom, które mamy dzisiaj.

Wielkim wyzwaniem w osiągnięciu tego celu jest to, że chociaż mniej więcej wiemy, jak wyeliminować emisje z sektora energii elektrycznej, nadal istnieją duże obszary gospodarki, w których nie mamy dostępnych i przystępnych cenowo opcji. Obejmuje to takie rzeczy jak lotnictwo, żegluga i produkcja cementu. A świat wciąż zastanawia się, co zrobić z tymi wszystkimi bekającymi metanem bydłami i owcami.

Aby dotrzymać terminu 2045 r., Kalifornia musiałaby zacząć wdrażać szereg technologii, które dziś prawie nie istnieją, w tym maszyny wysysające CO2 z nieba oraz metody przekształcania martwych drzew i innych form odpadów bogatych w węgiel w czyste paliwa, takie jak wodór.

Nowe badanie szacuje, że Kalifornia będzie musiała usuwać co najmniej 125 milionów ton dwutlenku węgla rocznie do 2045 roku. Autorzy stwierdzają, że można to zrobić za mniej niż 10 miliardów dolarów rocznie, około 0,4% rocznego PKB stanu.

Recykling węgla

Około 25 milionów ton można by zająć, odtwarzając lasy i zmieniając praktyki gospodarowania glebą w rolnictwie w celu absorpcji i magazynowania większej ilości dwutlenku węgla. Kolejne 16 milionów można by usunąć za pomocą maszyn do bezpośredniego przechwytywania z powietrza i przechowywać na stałe pod ziemią na stanowiskach geologicznych w centralnej dolinie stanu.

Ale większość redukcji emisji, 84 miliony ton rocznie, pochodziłaby z biomasy odpadowej, w tym z produktów ubocznych rolnictwa, odpadów spożywczych, obornika, ścieków ludzkich, pozostałości tartacznych i drzew usuniętych z lasów.

W raporcie stwierdzono, że największą szansą byłoby wykorzystanie tej biomasy do produkcji wodoru, paliwa, które nie emituje dwutlenku węgla, gdy jest używane.

Można go wykonać w wieloetapowej procedurze, znanej jako zgazowanie, która wykorzystuje wysokie temperatury w środowisku o niskiej zawartości tlenu do rozkładu materiałów organicznych bez pełnego spalania. W końcu wytwarza dwutlenek węgla, który można wychwytywać i magazynować, a także wodór, który może zasilać specjalistyczne pojazdy lub generować energię elektryczną bezpośrednio w niektórych typach turbin. Wodór, który jest zwykle pozyskiwany z gazu ziemnego metodą wytwarzającą znaczne ilości CO2, jest również intensywnie wykorzystywany w różnych procesach przemysłowych.

Wyzwania

Ale często istnieje duża przepaść między tym, co wydaje się technicznie wykonalne, a tym, co możemy osiągnąć w prawdziwym świecie.

Po pierwsze, badacz z Carnegie Institution, Danny Cullenward, ostrzega, że ​​trzy główne dźwignie planu — użytkowanie gruntów, bezpośrednie wychwytywanie powietrza i wodór z biomasy — nie zostały przetestowane na dużą skalę. Dodaje, że badanie może przeszacować, jak tani stanie się bezpośredni wychwyt powietrza i ile dwutlenku węgla mogą być magazynowane w lasach i glebach stanu. W końcu w ostatnich latach, w tym podczas największego sezonu pożarów w 2018 r., lasy Kalifornii wyprodukowały więcej dwutlenku węgla niż wchłonęły.

Cullenward mówi również, że osiągnięcie neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla zakłada, że ​​Kalifornia osiągnie swoje cele w zakresie ograniczenia emisji z elektryczności, transportu i innych sektorów, które wiemy, jak je oczyścić. Jednak przy obecnym tempie redukcji, państwo nie osiągnie swojego celu dekarbonizacji do 2050 roku o sto lat.

Holly Buck, stypendystka Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, która koncentruje się na kwestiach usuwania dwutlenku węgla, zgadza się z ogólnymi wnioskami raportu. Twierdzi jednak, że zbieranie i transportowanie takiej ilości odpadów z biomasy z miast i sektorów w Kalifornii będzie wymagało poważnych zmian w infrastrukturze, procesach i zachowaniu. I może być bardzo trudno pozyskać społeczności ze wszystkimi przewidzianymi elektrowniami, rurociągami i magazynowaniem CO2 w stanie, w którym budowa dużych projektów jest walką .

Aines zgadza się, że istnieją duże przeszkody.

Wiemy, że będzie to kosztować, mówi. Wiemy, że będzie to wymagało zmiany nastawienia. Ale możemy to zrobić – i nadszedł czas, aby to zrobić.

ukryć