Projek perhutanan di latitud tinggi atau di kawasan dengan pemantulan tinggi boleh meliputi permukaan berwarna terang, dan meningkatkan sinaran inframerah dan pemanasan. Shutterstock

Laporan itu mendapati bahawa sebagai tambahan kepada pengurangan pesat dan mendalam dalam pelepasan rumah hijau, CO? penyingkiran adalah "elemen penting dalam senario yang mengehadkan pemanasan kepada 1.5? atau mungkin di bawah 2? menjelang 2100”.

CDR merujuk kepada rangkaian aktiviti yang menurunkan kepekatan CO? dalam suasana. Ini dilakukan dengan mengeluarkan CO? molekul dan menyimpan karbon dalam tumbuhan, pokok, tanah, takungan geologi, takungan lautan atau produk yang diperolehi daripada CO?.

Seperti yang dinyatakan oleh IPCC, setiap mekanisme adalah kompleks, dan mempunyai kelebihan dan kelemahan. Banyak kerja diperlukan untuk memastikan projek CDR dilaksanakan dengan penuh tanggungjawab.

Bagaimanakah CDR berfungsi?

CDR berbeza daripada "penangkapan karbon", yang melibatkan penangkapan CO? di sumbernya, seperti loji janakuasa arang batu atau kilang keluli, sebelum ia sampai ke atmosfera.

Terdapat beberapa cara untuk mengeluarkan CO? dari udara. Mereka termasuk:

• penyelesaian darat, seperti menanam pokok dan mengamalkan amalan tanah regeneratif, seperti pertanian rendah atau tidak bercucuk tanam dan tanaman penutup, yang mengehadkan gangguan tanah yang boleh mengoksidakan karbon tanah dan melepaskan CO?.

• pendekatan geokimia kedai itu CO? sebagai mineral karbonat pepejal dalam batuan. Dalam proses yang dikenali sebagai "luluhawa mineral dipertingkatkan", batuan seperti batu kapur dan olivin boleh dikisar halus untuk meningkatkan luas permukaannya dan meningkatkan proses semulajadi di mana mineral yang kaya dengan kalsium dan magnesium bertindak balas dengan CO? membentuk mineral karbonat yang stabil.

• penyelesaian kimia seperti tangkapan udara terus yang digunakan penapis kejuruteraan untuk mengeluarkan CO? molekul dari udara. CO yang ditangkap? kemudiannya boleh disuntik jauh di bawah tanah ke dalam akuifer masin dan formasi batuan basaltik untuk penyerapan yang tahan lama.

• berasaskan lautan penyelesaian, seperti kealkalian yang dipertingkatkan. Ini melibatkan penambahan bahan beralkali secara langsung ke alam sekitar, atau pemprosesan air laut secara elektrokimia. Tetapi kaedah ini perlu dikaji lebih lanjut sebelum digunakan.

Di manakah ia digunakan sekarang?

Sehingga kini, syarikat Charm Industrial yang berpangkalan di AS telah dihantar 5,000 tan CDR, yang merupakan jumlah terbesar setakat ini. Ini bersamaan dengan pelepasan yang dihasilkan oleh kira-kira 1,000 kereta dalam setahun.

Terdapat juga beberapa rancangan untuk kemudahan tangkapan udara langsung berskala lebih besar. Pada September, 2021, Climeworks dibuka kemudahan di Iceland dengan kapasiti 4,000 tan setahun untuk CO? penyingkiran. Dan di AS, Pentadbiran Biden telah diperuntukkan AS$3.5 bilion untuk membina empat hab tangkapan udara langsung berasingan, masing-masing dengan kapasiti untuk mengeluarkan sekurang-kurangnya satu juta tan CO? setiap tahun.

Walau bagaimanapun, IPCC sebelumnya melaporkan menganggarkan bahawa untuk mengehadkan pemanasan global kepada 1.5?, antara 100 bilion dan satu trilion tan CO? mesti dikeluarkan dari atmosfera abad ini. Oleh itu, walaupun projek-projek ini mewakili skala besar-besaran, mereka masih jatuh di lautan berbanding dengan apa yang diperlukan.

Di Australia, Gas Hijau Selatan and Karbon Korporat sedang membangunkan salah satu projek tangkapan udara langsung pertama negara. Ini dilakukan bersama penyelidik Universiti Sydney, termasuk kami.

Dalam sistem ini, peminat menolak udara atmosfera ke atas penapis yang ditala halus yang diperbuat daripada penjerap molekul, yang boleh mengeluarkan CO? molekul dari udara. CO yang ditangkap? kemudian boleh disuntik jauh di bawah tanah, di mana ia boleh kekal untuk beribu-ribu tahun.

Peluang

Adalah penting untuk menekankan CDR bukan pengganti pengurangan pelepasan. Walau bagaimanapun, ia boleh menambah usaha ini. IPCC telah menggariskan tiga cara ini boleh dilakukan.

Dalam jangka pendek, CDR boleh membantu mengurangkan CO bersih? pelepasan. Ini penting jika kita ingin mengehadkan pemanasan di bawah ambang suhu kritikal.

Dalam jangka sederhana, ia boleh membantu mengimbangi pelepasan daripada sektor seperti pertanian, penerbangan, perkapalan dan pembuatan perindustrian, di mana alternatif sifar pelepasan yang mudah belum wujud.

Dalam jangka masa panjang, CDR berpotensi mengeluarkan sejumlah besar pelepasan sejarah, menstabilkan CO atmosfera? dan akhirnya membawanya kembali ke tahap pra-industri.

Laporan terbaru IPCC telah menganggarkan tahap kesediaan teknologi, kos, potensi peningkatan skala, risiko dan impak, faedah bersama dan tukar ganti untuk 12 bentuk CDR yang berbeza. Ini memberikan perspektif terkini tentang beberapa bentuk CDR yang kurang diterokai dalam laporan sebelumnya.

Ia menganggarkan setiap tan CO? yang diambil melalui tangkapan udara terus akan menelan kos AS$84–386, dan terdapat potensi yang boleh dilaksanakan untuk mengeluarkan antara 5 bilion dan 40 bilion tan setiap tahun.

Kebimbangan dan cabaran

Setiap kaedah CDR adalah kompleks dan unik, dan tiada penyelesaian yang sempurna. Apabila penyebaran semakin berkembang, beberapa kebimbangan mesti ditangani.

Pertama, nota IPCC meningkatkan CDR tidak boleh menjejaskan usaha untuk mengurangkan pelepasan secara mendadak. mereka tulis itu "CDR tidak boleh berfungsi sebagai pengganti pengurangan pelepasan yang mendalam tetapi boleh memenuhi pelbagai peranan pelengkap".

Jika tidak dilakukan dengan betul, projek CDR berpotensi bersaing dengan pertanian untuk mendapatkan tanah atau memperkenalkan tumbuhan dan pokok bukan asli. Seperti yang dinyatakan oleh IPCC, penjagaan mesti diambil untuk memastikan teknologi itu tidak menjejaskan kepelbagaian biologi, penggunaan tanah atau keselamatan makanan secara negatif.

IPCC juga menyatakan beberapa kaedah CDR adalah intensif tenaga, atau boleh menggunakan tenaga boleh diperbaharui yang diperlukan untuk menyahkarbon aktiviti lain.

Ia menyatakan kebimbangan CDR mungkin juga memburukkan lagi kekurangan air dan menjadikan Bumi kurang memantulkan cahaya matahari, seperti dalam kes penghutanan semula berskala besar.

Memandangkan portfolio penyelesaian yang diperlukan, setiap bentuk CDR mungkin berfungsi dengan baik di lokasi yang berbeza. Oleh itu, berhati-hati tentang penempatan boleh memastikan tanaman dan pokok ditanam di tempat yang tidak akan mengubah pemantulan Bumi secara mendadak atau menggunakan terlalu banyak air.

Sistem tangkapan udara terus boleh diletakkan di lokasi terpencil yang mempunyai akses mudah kepada tenaga boleh diperbaharui luar grid, dan di mana ia tidak akan bersaing dengan pertanian atau hutan.

Akhirnya, menggunakan penyelesaian CDR jangka panjang boleh menjadi agak mahal - jauh lebih banyak daripada penyelesaian jangka pendek seperti menanam pokok dan mengubah tanah. Ini telah menghalang daya maju komersial CDR setakat ini.

Tetapi kos mungkin berkurangan, seperti yang ada untuk banyak teknologi lain termasuk bateri solar, angin dan litium-ion. Trajektori di mana kos CDR menurun akan berbeza antara teknologi.

Usaha masa hadapan

Melihat ke hadapan, IPCC mengesyorkan penyelidikan, pembangunan dan demonstrasi dipercepatkan serta insentif yang disasarkan untuk meningkatkan skala projek CDR. Ia juga menekankan keperluan untuk kaedah pengukuran, pelaporan dan pengesahan yang lebih baik untuk penyimpanan karbon.

Lebih banyak kerja diperlukan untuk memastikan projek CDR digunakan secara bertanggungjawab. Penggunaan CDR mesti melibatkan komuniti, penggubal dasar, saintis dan usahawan untuk memastikan ia dilakukan dengan cara yang bertanggungjawab terhadap alam sekitar, etika dan sosial.

Mengenai Pengarang

Sam Wenger, Pelajar PhD, Universiti Sydney and Deanna D'Alessandro, Profesor & Rakan Masa Depan ARC, Universiti Sydney

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

Masa Depan yang Kami Pilih: Menghadapi Krisis Iklim

oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac

Penulis, yang memainkan peranan penting dalam Perjanjian Paris mengenai perubahan iklim, menawarkan pandangan dan strategi untuk menangani krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Bumi yang Tidak berpenghuni: Kehidupan Selepas Pemanasan

oleh David Wallace-Wells

Buku ini meneroka kemungkinan akibat perubahan iklim yang tidak terkawal, termasuk kepupusan besar-besaran, kekurangan makanan dan air, serta ketidakstabilan politik.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Kementerian untuk Masa Depan: Sebuah Novel

oleh Kim Stanley Robinson

Novel ini membayangkan dunia yang hampir akan datang bergelut dengan kesan perubahan iklim dan menawarkan visi bagaimana masyarakat boleh berubah untuk menangani krisis.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan

oleh Elizabeth Kolbert

Penulis meneroka kesan manusia terhadap alam semula jadi, termasuk perubahan iklim, dan potensi penyelesaian teknologi untuk menangani cabaran alam sekitar.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan

Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global

disunting oleh Paul Hawken

Buku ini membentangkan pelan komprehensif untuk menangani perubahan iklim, termasuk penyelesaian daripada pelbagai sektor seperti tenaga, pertanian dan pengangkutan.

Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan