Forstwirtschaftliche Projekte in hohen Breiten oder in Regionen mit hohem Reflexionsvermögen können helle Oberflächen bedecken und die Infrarotstrahlung und Erwärmung erhöhen. Shutterstock

Der Bericht stellt fest, dass neben der schnellen und tiefgreifenden Reduzierung der Treibhausgasemissionen auch CO? Die Beseitigung sei „ein wesentliches Element von Szenarien, die die Erwärmung auf 1.5 % begrenzen?“ oder wahrscheinlich unter 2? bis 2100“.

CDR bezieht sich auf eine Reihe von Aktivitäten, die die CO2-Konzentration senken. in der Atmosphäre. Dies geschieht durch die Entfernung von CO? Moleküle und Speicherung des Kohlenstoffs in Pflanzen, Bäumen, Böden, geologischen Reservoirs, Meeresreservoirs oder aus CO2 gewonnenen Produkten.

Wie der IPCC feststellt, ist jeder Mechanismus komplex und hat Vor- und Nachteile. Es ist viel Arbeit erforderlich, um sicherzustellen, dass CDR-Projekte verantwortungsbewusst eingeführt werden.

Wie funktioniert CDR?

CDR unterscheidet sich von „Carbon Capture“, bei dem es um das Einfangen von CO geht? an der Quelle, etwa einem Kohlekraftwerk oder Stahlwerk, bevor es in die Atmosphäre gelangt.

Es gibt verschiedene Wege CO entfernen? aus der Luft. Sie beinhalten:

• terrestrische Lösungen, wie das Pflanzen von Bäumen und die Anwendung regenerativer Bodenpraktiken, wie z Bodenkohlenstoff oxidieren und CO freisetzen.

• geochemische Ansätze das speichert CO? als festes Mineralkarbonat in Gesteinen. In einem Prozess, der als „verstärkte Mineralverwitterung“ bekannt ist, können Gesteine ​​wie Kalkstein und Olivin fein gemahlen werden, um ihre Oberfläche zu vergrößern und einen natürlich vorkommenden Prozess zu verstärken, bei dem Mineralien, die reich an Kalzium und Magnesium sind, mit CO reagieren. um ein stabiles Mineralcarbonat zu bilden.

• chemische Lösungen wie direkte Lufterfassung, die verwendet wird konstruierte Filter CO entfernen? Moleküle aus der Luft. Das eingefangene CO? Anschließend kann es zur dauerhaften Speicherung tief unter der Erde in salzhaltige Grundwasserleiter und Basaltgesteinsformationen injiziert werden.

• ozeanbasiert Lösungen, wie erhöhte Alkalität. Dabei werden alkalische Stoffe direkt der Umgebung zugesetzt oder Meerwasser elektrochemisch aufbereitet. Diese Methoden müssen jedoch vor dem Einsatz weiter erforscht werden.

Wo wird es gerade eingesetzt?

Bisher hat das in den USA ansässige Unternehmen Charm Industrial geliefert 5,000 Tonnen CDR, die bisher größte Menge. Dies entspricht den Emissionen von ca 1,000 Autos in einem Jahr.

Es gibt auch mehrere Pläne für größere Direct-Air-Capture-Anlagen. Im September 2021 Climeworks geöffnet eine Anlage in Island mit einer Kapazität von 4,000 Tonnen CO pro Jahr? Entfernung. Und in den USA hat die Biden-Administration dies getan zugeordnet 3.5 Milliarden US-Dollar für den Bau von vier separaten Hubs zur direkten Luftabscheidung, von denen jeder die Kapazität hat, mindestens eine Million Tonnen CO zu entfernen? pro Jahr.

Allerdings ein früherer IPCC berichten schätzten, dass zur Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1.5 °C zwischen 100 Milliarden und einer Billion Tonnen CO? müssen noch in diesem Jahrhundert aus der Atmosphäre entfernt werden. Obwohl diese Projekte eine enorme Größenordnung darstellen, sind sie im Vergleich zu dem, was erforderlich ist, immer noch ein Tropfen auf den heißen Stein.

In Australien, Südliches grünes Gas und Unternehmenskohle entwickeln eines der ersten Direct-Air-Capture-Projekte des Landes. Dies geschieht in Zusammenarbeit mit Forschern der University of Sydney, einschließlich uns selbst.

In diesem System drücken Ventilatoren atmosphärische Luft über fein abgestimmte Filter aus molekularen Adsorptionsmitteln, die CO? entfernen können. Moleküle aus der Luft. Das eingefangene CO? kann dann tief unter die Erde injiziert werden, wo es für Tausende verbleiben kann Jahr.

Möglichkeiten

Es ist wichtig zu betonen, dass CDR kein Ersatz für Emissionsminderungen ist. Sie kann diese Bemühungen jedoch ergänzen. Das IPCC hat drei Möglichkeiten skizziert, wie dies geschehen könnte.

Kurzfristig könnte CDR dazu beitragen, den Netto-CO2-Ausstoß zu reduzieren? Emissionen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, wenn wir die Erwärmung unter kritische Temperaturschwellen begrenzen wollen.

Mittelfristig könnte es helfen, die Emissionen aus Sektoren wie der Landwirtschaft, der Luftfahrt, der Schifffahrt und der industriellen Fertigung auszugleichen, für die es noch keine einfachen emissionsfreien Alternativen gibt.

Langfristig könnte CDR möglicherweise große Mengen historischer Emissionen beseitigen und so den atmosphärischen CO2-Ausstoß stabilisieren. und schließlich wieder auf das vorindustrielle Niveau zu senken.

Der jüngste IPCC-Bericht hat den technologischen Reifegrad, die Kosten, das Scale-up-Potenzial, Risiken und Auswirkungen, Nebennutzen und Kompromisse für 12 verschiedene Formen von CDR geschätzt. Dies bietet eine aktualisierte Perspektive auf mehrere Formen von CDR, die in früheren Berichten weniger untersucht wurden.

Es schätzt jede Tonne CO? Die durch direkte Luftabscheidung gewonnenen Mengen werden zwischen 84 und 386 US-Dollar kosten und es besteht ein realisierbares Potenzial für die jährliche Entfernung von 5 bis 40 Milliarden Tonnen.

Bedenken und Herausforderungen

Jede CDR-Methode ist komplex und einzigartig, und keine Lösung ist perfekt. Mit zunehmender Bereitstellung müssen eine Reihe von Bedenken angegangen werden.

Erstens dürfen die IPCC-Anmerkungen, dass die Ausweitung der CDR nicht von den Bemühungen ablenken darf, die Emissionen drastisch zu reduzieren. Sie schreibe das „CDR kann nicht als Ersatz für tiefgreifende Emissionsminderungen dienen, sondern kann mehrere komplementäre Funktionen erfüllen.“

Wenn sie nicht richtig durchgeführt werden, könnten CDR-Projekte möglicherweise mit der Landwirtschaft um Land konkurrieren oder nicht heimische Pflanzen und Bäume einführen. Wie der IPCC feststellt, muss darauf geachtet werden, dass die Technologie die Biodiversität, die Landnutzung oder die Ernährungssicherheit nicht negativ beeinflusst.

Das IPCC weist auch darauf hin, dass einige CDR-Methoden energieintensiv sind oder erneuerbare Energie verbrauchen könnten, die zur Dekarbonisierung anderer Aktivitäten benötigt wird.

Es äußerte Bedenken, dass CDR auch die Wasserknappheit verschärfen und die Erde zerstören könnte reflektieren weniger Sonnenlicht, etwa bei großflächiger Wiederaufforstung.

Angesichts des Portfolios der erforderlichen Lösungen funktioniert jede Form von CDR möglicherweise an verschiedenen Standorten am besten. Eine durchdachte Platzierung kann also sicherstellen, dass Pflanzen und Bäume dort gepflanzt werden, wo sie das Reflexionsvermögen der Erde nicht dramatisch verändern oder zu viel Wasser verbrauchen.

Direct Air Capture-Systeme können an abgelegenen Orten aufgestellt werden, die einen einfachen Zugang zu netzunabhängiger erneuerbarer Energie haben und wo sie nicht mit der Landwirtschaft oder den Wäldern konkurrieren.

Schließlich kann der Einsatz von CDR-Lösungen mit langer Dauer ziemlich teuer sein – weitaus teurer als kurzfristige Lösungen wie das Pflanzen von Bäumen und die Veränderung des Bodens. Dies hat die kommerzielle Lebensfähigkeit von CDR bisher behindert.

Aber die Kosten werden wahrscheinlich sinken, wie sie es für viele andere Technologien getan haben, einschließlich Solar-, Wind- und Lithium-Ionen-Batterien. Der Pfad, auf dem die CDR-Kosten sinken, wird zwischen den Technologien variieren.

Zukünftige Bemühungen

Mit Blick auf die Zukunft empfiehlt das IPCC beschleunigte Forschung, Entwicklung und Demonstration sowie gezielte Anreize, um den Umfang von CDR-Projekten zu erhöhen. Es betont auch die Notwendigkeit verbesserter Mess-, Berichterstattungs- und Überprüfungsmethoden für die Kohlenstoffspeicherung.

Es ist noch mehr Arbeit erforderlich, um sicherzustellen, dass CDR-Projekte verantwortungsvoll eingesetzt werden. Der CDR-Einsatz muss Gemeinden, politische Entscheidungsträger, Wissenschaftler und Unternehmer einbeziehen, um sicherzustellen, dass er auf umweltverträgliche, ethisch und sozial verantwortliche Weise erfolgt.

Über den Autor

Sam Wenger, Doktorand, Universität von Sydney und Deanna D'Alessandro, Professor & ARC Future Fellow, Universität von Sydney

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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