Bosbouwprojecten op hoge breedtegraden of in gebieden met een hoge reflectiviteit kunnen lichtgekleurde oppervlakken bedekken en de infraroodstraling en opwarming verhogen. Shutterstock

Het rapport constateert dat naast snelle en diepgaande verminderingen van de uitstoot van broeikasgassen, CO? Verwijdering is “een essentieel onderdeel van scenario’s die de opwarming beperken tot 1.5? of waarschijnlijk minder dan 2? tegen 2100”.

CDR verwijst naar een reeks activiteiten die de concentratie CO2 verlagen? in de atmosfeer. Dit gebeurt door het verwijderen van CO? moleculen en het opslaan van de koolstof in planten, bomen, bodem, geologische reservoirs, oceaanreservoirs of producten afgeleid van CO?.

Zoals het IPCC opmerkt, is elk mechanisme complex en heeft het voordelen en valkuilen. Er is veel werk nodig om ervoor te zorgen dat CDR-projecten op verantwoorde wijze worden uitgerold.

Hoe werkt CDR?

CDR verschilt van ‘koolstofafvang’, waarbij CO2 wordt afgevangen. bij de bron, zoals een kolencentrale of staalfabriek, voordat het de atmosfeer bereikt.

Er zijn meerdere manieren CO verwijderen? van de lucht. Ze bevatten:

• terrestrische oplossingen, zoals het planten van bomen en het toepassen van regeneratieve bodempraktijken, zoals weinig of geen landbouw en bodembedekkers, die bodemverstoringen beperken die kunnen oxideren bodemkoolstof en CO vrijgeven?.

• geochemische benaderingen die CO opslaan? als een vast mineraalcarbonaat in gesteenten. In een proces dat bekend staat als ‘verbeterde minerale verwering’ kunnen gesteenten zoals kalksteen en olivijn fijngemalen worden om hun oppervlak te vergroten en een natuurlijk voorkomend proces te versterken waarbij mineralen die rijk zijn aan calcium en magnesium reageren met CO? om een ​​stabiel mineraalcarbonaat te vormen.

• chemische oplossingen zoals directe luchtafvang die gebruik maakt van gemanipuleerde filters CO verwijderen? moleculen uit de lucht. De opgevangen CO? kan vervolgens diep onder de grond worden geïnjecteerd in zoute watervoerende lagen en basaltische rotsformaties voor duurzame opslag.

• op de oceaan gebaseerd solutions, zoals verbeterde alkaliteit. Het gaat om het direct toevoegen van alkalische stoffen aan het milieu of het elektrochemisch verwerken van zeewater. Maar deze methoden moeten verder worden onderzocht voordat ze worden ingezet.

Waar wordt het nu gebruikt?

Tot op heden heeft het in de VS gevestigde bedrijf Charm Industrial: geleverd 5,000 ton CDR, het grootste volume tot nu toe. Dit komt overeen met de uitstoot van ongeveer 1,000 auto's in een jaar.

Er zijn ook verschillende plannen voor grootschaliger directe luchtafvangfaciliteiten. In september 2021, Climeworks geopend een fabriek in IJsland met een capaciteit van 4,000 ton per jaar voor COXNUMX? verwijdering. En in de VS heeft de regering-Biden dat ook gedaan toegewezen 3.5 miljard dollar om vier afzonderlijke hubs voor directe luchtafvang te bouwen, elk met de capaciteit om minstens één miljoen ton CO te verwijderen? per jaar.

Echter, een eerder IPCC verslag schat dat om de opwarming van de aarde te beperken tot 1.5?, tussen de 100 miljard en een biljoen ton COXNUMX? moet deze eeuw uit de atmosfeer worden verwijderd. Hoewel deze projecten dus een enorme schaalvergroting vertegenwoordigen, zijn ze nog steeds een druppel op de gloeiende plaat vergeleken met wat nodig is.

In Australië, Zuidelijk Groen Gas en Bedrijfskoolstof ontwikkelen een van de eerste directe luchtafvangprojecten van het land. Dit wordt gedaan in samenwerking met onderzoekers van de Universiteit van Sydney, waaronder wijzelf.

In dit systeem duwen ventilatoren atmosferische lucht over fijn afgestelde filters gemaakt van moleculaire adsorbentia, die CO2 kunnen verwijderen. moleculen uit de lucht. De opgevangen CO? kan vervolgens diep onder de grond worden geïnjecteerd, waar het voor duizenden mensen kan blijven jaar.

kansen

Het is belangrijk om te benadrukken dat CDR geen vervanging is voor emissiereducties. Het kan deze inspanningen echter aanvullen. Het IPCC heeft drie manieren geschetst om dit te doen.

Op de korte termijn zou CDR de netto CO2-uitstoot kunnen helpen verminderen? uitstoot. Dit is van cruciaal belang als we de opwarming onder kritische temperatuurdrempels willen beperken.

Op middellange termijn zou het kunnen helpen om de uitstoot van sectoren zoals landbouw, luchtvaart, scheepvaart en industriële productie in evenwicht te brengen, waar eenvoudige alternatieven voor nulemissie nog niet bestaan.

Op de lange termijn zou CDR mogelijk grote hoeveelheden historische emissies kunnen verwijderen, waardoor de CO2 in de atmosfeer zou worden gestabiliseerd. en uiteindelijk terug te brengen naar het pre-industriële niveau.

In het laatste rapport van het IPCC worden de technologische paraatheidsniveaus, kosten, opschalingspotentieel, risico's en effecten, nevenvoordelen en afwegingen voor 12 verschillende vormen van CDR geschat. Dit biedt een geactualiseerd perspectief op verschillende vormen van CDR die in eerdere rapporten minder werden onderzocht.

Het schat elke ton CO? teruggewonnen via directe luchtvangst 84 tot 386 dollar zal kosten, en dat er een haalbaar potentieel bestaat om jaarlijks tussen de 5 en 40 miljard ton te verwijderen.

Zorgen en uitdagingen

Elke CDR-methode is complex en uniek, en geen enkele oplossing is perfect. Naarmate de implementatie groeit, moet een aantal problemen worden aangepakt.

Ten eerste merkt het IPCC op dat het opschalen van CDR geen afbreuk mag doen aan de inspanningen om de uitstoot drastisch te verminderen. Zij schrijf dat "CDR kan niet dienen als vervanging voor verregaande emissiereducties, maar kan meerdere complementaire rollen vervullen".

Als CDR-projecten niet goed worden uitgevoerd, kunnen ze mogelijk concurreren met de landbouw om land of kunnen ze niet-inheemse planten en bomen introduceren. Zoals het IPCC opmerkt, moet ervoor worden gezorgd dat de technologie geen negatieve gevolgen heeft voor de biodiversiteit, het landgebruik of de voedselzekerheid.

Het IPCC merkt ook op dat sommige CDR-methoden energie-intensief zijn of hernieuwbare energie kunnen verbruiken die nodig is om andere activiteiten koolstofarm te maken.

Het sprak zijn bezorgdheid uit dat CDR ook de waterschaarste zou kunnen verergeren en de aarde zou kunnen verslechteren weerkaatsen minder zonlicht, zoals bij grootschalige herbebossing.

Gezien de portfolio van vereiste oplossingen, zou elke vorm van CDR het beste kunnen werken op verschillende locaties. Dus door goed na te denken over plaatsing kan ervoor worden gezorgd dat gewassen en bomen worden geplant waar ze de reflectiviteit van de aarde niet dramatisch veranderen of te veel water verbruiken.

Directe luchtopvangsystemen kunnen op afgelegen locaties worden geplaatst die gemakkelijk toegang hebben tot off-grid hernieuwbare energie en waar ze niet kunnen concurreren met landbouw of bossen.

Ten slotte kan het inzetten van langdurige CDR-oplossingen behoorlijk duur zijn - veel meer dan oplossingen van korte duur, zoals het planten van bomen en het veranderen van de bodem. Dit heeft tot dusverre de commerciële levensvatbaarheid van CDR belemmerd.

Maar de kosten zullen waarschijnlijk dalen, net als voor veel andere technologieën, waaronder zonne-, wind- en lithium-ionbatterijen. Het traject waarbij de CDR-kosten dalen, verschilt tussen de technologieën.

Toekomstige inspanningen

Vooruitkijkend beveelt het IPCC versneld onderzoek, ontwikkeling en demonstratie aan, en gerichte stimulansen om de schaal van CDR-projecten te vergroten. Het benadrukt ook de noodzaak van verbeterde meet-, rapportage- en verificatiemethoden voor koolstofopslag.

Er is meer werk nodig om ervoor te zorgen dat CDR-projecten op verantwoorde wijze worden ingezet. Bij de implementatie van CDR moeten gemeenschappen, beleidsmakers, wetenschappers en ondernemers worden betrokken om ervoor te zorgen dat dit op een milieuvriendelijke, ethische en sociaal verantwoorde manier gebeurt.

Over de Auteurs

Sam Wenger, promovendus, Universiteit van Sydney en Deanna D'Alessandro, Professor & ARC Future Fellow, Universiteit van Sydney

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Related Books:

De toekomst die we kiezen: de klimaatcrisis overleven

door Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac

De auteurs, die een sleutelrol speelden in de Overeenkomst van Parijs over klimaatverandering, bieden inzichten en strategieën voor het aanpakken van de klimaatcrisis, inclusief individuele en collectieve actie.

Klik voor meer info of om te bestellen

De onbewoonbare aarde: leven na opwarming

door David Wallace-Wells

Dit boek onderzoekt de mogelijke gevolgen van ongecontroleerde klimaatverandering, waaronder massale uitsterving, voedsel- en waterschaarste en politieke instabiliteit.

Klik voor meer info of om te bestellen

Het Ministerie van de Toekomst: een roman

door Kim Stanley Robinson

Deze roman verbeeldt een wereld in de nabije toekomst die worstelt met de gevolgen van klimaatverandering en biedt een visie op hoe de samenleving zou kunnen transformeren om de crisis het hoofd te bieden.

Klik voor meer info of om te bestellen

Onder een witte lucht: de aard van de toekomst

door Elizabeth Kolbert

De auteur onderzoekt de menselijke impact op de natuurlijke wereld, inclusief klimaatverandering, en het potentieel voor technologische oplossingen om milieu-uitdagingen aan te pakken.

Klik voor meer info of om te bestellen

Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan

onder redactie van Paul Hawken

Dit boek presenteert een alomvattend plan voor het aanpakken van klimaatverandering, inclusief oplossingen uit een reeks sectoren zoals energie, landbouw en transport.

Klik voor meer info of om te bestellen