Skogsbruksprojekt på höga breddgrader eller i områden med hög reflektivitet kan täcka ljusa ytor och öka infraröd strålning och uppvärmning. Shutterstock

Rapporten finner att förutom snabba och djupgående minskningar av växthusutsläppen, CO? borttagning är "en väsentlig del av scenarier som begränsar uppvärmningen till 1.5? eller troligen under 2? till 2100”.

CDR hänvisar till en uppsättning aktiviteter som sänker koncentrationen av CO? i atmosfären. Detta görs genom att ta bort CO? molekyler och lagring av kolet i växter, träd, jord, geologiska reservoarer, havsreservoarer eller produkter som härrör från CO?.

Som IPCC noterar är varje mekanism komplex och har fördelar och fallgropar. Mycket arbete krävs för att säkerställa att CDR-projekt rullas ut på ett ansvarsfullt sätt.

Hur fungerar CDR?

CDR skiljer sig från "kolavskiljning", som innebär att fånga CO? vid källan, till exempel ett koleldat kraftverk eller stålverk, innan det når atmosfären.

Det finns flera sätt ta bort CO? från luften. De inkluderar:

• terrestra lösningar, såsom att plantera träd och använda regenerativa markmetoder, såsom låg- eller ingenjordbruk och täckodling, vilket begränsar markstörningar som kan oxidera markens kol och släpp ut CO?.

• geokemiska tillvägagångssätt att lagra CO? som ett fast mineralkarbonat i bergarter. I en process som kallas "förbättrad mineralvittring" kan stenar som kalksten och olivin finmalas för att öka sin yta och förbättra en naturligt förekommande process där mineraler rika på kalcium och magnesium reagerar med CO? för att bilda ett stabilt mineralkarbonat.

• kemiska lösningar såsom direkt luftinfångning som använder konstruerade filter ta bort CO? molekyler från luft. Den fångade CO? kan sedan injiceras djupt under jorden i salthaltiga akviferer och basaltiska bergformationer för varaktig sekvestrering.

• havsbaserad lösningar, såsom förbättrad alkalinitet. Detta innebär att direkt tillföra alkaliska material till miljön, eller elektrokemisk bearbetning av havsvatten. Men dessa metoder måste undersökas ytterligare innan de sätts in.

Var används den just nu?

Hittills har USA-baserade företaget Charm Industrial levereras 5,000 XNUMX ton CDR, vilket är den största volymen hittills. Detta motsvarar de utsläpp som produceras av ca 1,000 bilar om ett år.

Det finns också flera planer på större direkta luftinfångningsanläggningar. I september 2021, Climeworks öppnade en anläggning på Island med en kapacitet på 4,000 XNUMX ton per år för CO? avlägsnande. Och i USA har Biden-administrationen allokeras 3.5 miljarder USD för att bygga fyra separata direkta luftavskiljningsnav, var och en med kapacitet att ta bort minst en miljon ton koldioxid? per år.

Däremot ett tidigare IPCC rapport uppskattade att för att begränsa den globala uppvärmningen till 1.5?, mellan 100 miljarder och en biljon ton CO? måste avlägsnas från atmosfären detta århundrade. Så även om dessa projekt representerar en massiv uppskalning, är de fortfarande en droppe i havet jämfört med vad som krävs.

I Australien, Södra grön gas och Corporate Carbon håller på att utveckla ett av landets första direkta luftfångstprojekt. Detta görs i samarbete med forskare från University of Sydney, inklusive oss själva.

I detta system trycker fläktar atmosfärisk luft över finjusterade filter gjorda av molekylära adsorbenter, som kan ta bort CO? molekyler från luften. Den fångade CO? kan sedan injiceras djupt under jorden, där den kan ligga kvar i tusentals år.

möjligheter

Det är viktigt att betona CDR är inte en ersättning för utsläppsminskningar. Det kan dock komplettera dessa ansträngningar. IPCC har skisserat tre sätt detta kan göras.

På kort sikt kan CDR hjälpa till att minska netto CO? utsläpp. Detta är avgörande om vi ska begränsa uppvärmningen under kritiska temperaturgränser.

På medellång sikt kan det bidra till att balansera ut utsläppen från sektorer som jordbruk, flyg, sjöfart och industritillverkning, där enkla nollutsläppsalternativ ännu inte finns.

På lång sikt skulle CDR potentiellt kunna ta bort stora mängder historiska utsläpp och stabilisera atmosfärisk CO? och så småningom föra det tillbaka till förindustriella nivåer.

IPCC:s senaste rapport har uppskattat de tekniska beredskapsnivåerna, kostnaderna, uppskalningspotentialen, risker och effekter, bifördelar och avvägningar för 12 olika former av CDR. Detta ger ett uppdaterat perspektiv på flera former av CDR som var mindre utforskade i tidigare rapporter.

Den uppskattar varje ton CO? hämtas genom direkt luftinfångning kommer att kosta US$84–386, och att det finns en genomförbar potential att ta bort mellan 5 miljarder och 40 miljarder ton årligen.

Bekymmer och utmaningar

Varje CDR-metod är komplex och unik, och ingen lösning är perfekt. När utbyggnaden växer måste ett antal problem lösas.

För det första noterar IPCC att uppskalningen av CDR inte får förringa ansträngningarna att dramatiskt minska utsläppen. De skriv det "CDR kan inte fungera som ett substitut för djupa utsläppsminskningar utan kan fylla flera kompletterande roller."

Om de inte görs på rätt sätt kan CDR-projekt potentiellt konkurrera med jordbruket om mark eller introducera främmande växter och träd. Som IPCC noterar måste man se till att tekniken inte påverkar biologisk mångfald, markanvändning eller livsmedelssäkerhet negativt.

IPCC noterar också att vissa CDR-metoder är energiintensiva eller kan konsumera förnybar energi som behövs för att minska koldioxidutsläppen från andra aktiviteter.

Den uttryckte oro för att CDR också skulle kunna förvärra vattenbristen och göra jorden reflekterar mindre solljus, såsom vid storskalig återplantering av skog.

Med tanke på portföljen av nödvändiga lösningar kan varje form av CDR fungera bäst på olika platser. Så att tänka på placeringen kan säkerställa att grödor och träd planteras där de inte dramatiskt förändrar jordens reflektionsförmåga eller använder för mycket vatten.

Direkt luftfångningssystem kan placeras på avlägsna platser som har enkel tillgång till förnybar energi utanför nätet och där de inte kommer att konkurrera med jordbruk eller skogar.

Slutligen kan det vara ganska dyrt att använda CDR-lösningar med lång varaktighet – mycket mer än kortvariga lösningar som att plantera träd och förändra jordmånen. Detta har hämmat CDR:s kommersiella lönsamhet hittills.

Men kostnaderna kommer sannolikt att minska, som de har gjort för många andra tekniker, inklusive sol-, vind- och litiumjonbatterier. Banan vid vilken CDR-kostnaderna minskar kommer att variera mellan teknologierna.

Framtida insatser

I framtiden rekommenderar IPCC accelererad forskning, utveckling och demonstration och riktade incitament för att öka omfattningen av CDR-projekt. Det betonar också behovet av förbättrade mät-, rapporterings- och verifieringsmetoder för kollagring.

Mer arbete krävs för att säkerställa att CDR-projekt distribueras ansvarsfullt. CDR-utbyggnaden måste involvera samhällen, beslutsfattare, forskare och entreprenörer för att säkerställa att det görs på ett miljömässigt, etiskt och socialt ansvarsfullt sätt.

Om Författarna

Sam Wenger, Doktorand, University of Sydney och Deanna D'Alessandro, professor & ARC Future Fellow, University of Sydney

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

Framtiden vi väljer: överleva klimatkrisen

av Christiana Figueres och Tom Rivett-Carnac

Författarna, som spelade nyckelroller i Parisavtalet om klimatförändringar, erbjuder insikter och strategier för att hantera klimatkrisen, inklusive individuella och kollektiva åtgärder.

Klicka för mer info eller för att beställa

Den obebodliga jorden: livet efter uppvärmningen

av David Wallace-Wells

Den här boken utforskar de potentiella konsekvenserna av okontrollerade klimatförändringar, inklusive massutrotning, mat- och vattenbrist och politisk instabilitet.

Klicka för mer info eller för att beställa

Framtidsministeriet: En roman

av Kim Stanley Robinson

Den här romanen föreställer en nära framtidsvärld som brottas med effekterna av klimatförändringar och erbjuder en vision för hur samhället kan förändras för att hantera krisen.

Klicka för mer info eller för att beställa

Under a White Sky: The Nature of the Future

av Elizabeth Kolbert

Författaren utforskar den mänskliga påverkan på naturen, inklusive klimatförändringar, och potentialen för tekniska lösningar för att hantera miljöutmaningar.

Klicka för mer info eller för att beställa

Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning

redigerad av Paul Hawken

Den här boken presenterar en omfattande plan för att hantera klimatförändringar, inklusive lösningar från en rad sektorer som energi, jordbruk och transport.

Klicka för mer info eller för att beställa