Ang isang 'mechanical tree' ay humigit-kumulang 1,000 beses na mas mabilis sa pag-alis ng carbon dioxide mula sa hangin kaysa sa isang natural na puno. Ang una ay magsimulang mag-operate sa Arizona sa 2022. Ilustrasyon sa pamamagitan ng Arizona State University
Dalawang siglo ng nasusunog na fossil fuels ay naglagay ng mas maraming carbon dioxide, isang malakas na greenhouse gas, sa atmospera kaysa sa maaaring alisin ng kalikasan. Habang nabubuo ang CO2 na iyon, ito nakakakuha ng sobrang init malapit sa ibabaw ng Earth, na nagdudulot ng global warming. Napakaraming CO2 sa atmospera ngayon na ipinapakita ng karamihan sa mga senaryo Ang pagwawakas ng mga emisyon lamang ay hindi magiging sapat para patatagin ang klima – kailangan ding alisin ng sangkatauhan ang CO2 sa hangin.
Ang US Department of Energy ay may bago layunin upang palakihin direktang pagkuha ng hangin, isang teknolohiyang gumagamit ng mga kemikal na reaksyon sa kumukuha ng CO2 mula sa hangin. Bagama't ang pederal na pagpopondo para sa pagkuha ng carbon ay kadalasang humahatak ng kritisismo dahil nakikita ito ng ilang tao bilang dahilan para magpatuloy ang paggamit ng fossil fuel, ang pag-alis ng carbon sa ilang paraan ay malamang na kailangan pa rin, ipinapakita ng mga ulat ng IPCC. Ang teknolohiya upang alisin ang carbon sa mekanikal na paraan ay nasa pagbuo at pagpapatakbo sa isang napakaliit na sukat, sa bahagi dahil ang mga kasalukuyang pamamaraan ay ipinagbabawal na mahal at masinsinang enerhiya. Pero bagong mga diskarte ay sinusubok ngayong taon na maaaring makatulong na mapababa ang pangangailangan at gastos ng enerhiya.
Tinanong namin ang Propesor ng Arizona State University Klaus Lackner, isang pioneer sa direktang air capture at carbon storage, tungkol sa estado ng teknolohiya at kung saan ito patungo.
Ano ang direktang pagtanggal ng carbon at bakit ito itinuturing na kinakailangan?
Noong naging interesado ako sa pamamahala ng carbon noong unang bahagi ng 1990s, ang nagtulak sa akin ay ang obserbasyon na nagtatambak ang carbon sa kapaligiran. Ito ay nangangailangan ng kalikasan libu-libong taon upang alisin ang CO2 na iyon, at nasa a trajectory patungo sa mas mataas na CO2 konsentrasyon, higit pa sa anumang naranasan ng mga tao.
Hindi kakayanin ng sangkatauhan na magkaroon ng dumaraming labis na carbon na lumulutang sa kapaligiran, kaya kailangan nating ibalik ito.
Hindi lahat ng emisyon ay mula sa malalaking pinagmumulan, tulad ng mga planta o pabrika ng kuryente, kung saan makukuha natin ang CO2 habang lumalabas ito. Kaya kailangan nating harapin ang kalahati ng mga emisyon - mula sa mga kotse, eroplano, pagligo ng mainit habang ang iyong gas furnace ay naglalabas ng CO2. Nangangahulugan iyon ng paghila ng CO2 mula sa hangin.
Dahil ang CO2 ay mabilis na naghahalo sa hangin, hindi mahalaga kung saan sa mundo ang CO2 ay tinanggal - ang pag-alis ay may parehong epekto. Para mailagay namin ang direktang air capture technology kung saan namin planong gamitin o iimbak ang CO2.
Mahalaga rin ang paraan ng pag-iimbak. Ang pag-iimbak ng CO2 sa loob lamang ng 60 taon o 100 taon ay hindi sapat. Kung 100 taon mula ngayon ang lahat ng carbon na iyon ay bumalik sa kapaligiran, ang ginawa lang namin ay pangalagaan ang aming mga sarili, at ang aming mga apo ay kailangang malaman ito muli. Samantala, ang pagkonsumo ng enerhiya sa mundo ay lumalaki nang humigit-kumulang 2% kada taon.
Isa sa mga reklamo tungkol sa direktang pagkuha ng hangin, bilang karagdagan sa gastos, ay ito ay masinsinang enerhiya. Maaari bang mabawasan ang paggamit ng enerhiya na iyon?
Dalawang malaking paggamit ng enerhiya sa direktang pagkuha ng hangin ay nagpapatakbo ng mga bentilador upang kumuha ng hangin at pagkatapos ay magpainit upang kunin ang CO2. May mga paraan upang bawasan ang pangangailangan ng enerhiya para sa pareho.
Halimbawa, natitisod kami sa isang materyal na umaakit ng CO2 kapag ito ay tuyo at naglalabas nito kapag basa. Napagtanto namin na maaari naming ilantad ang materyal na iyon sa hangin at maglo-load ito ng CO2. Pagkatapos ay maaari naming gawin itong basa at gagawin ito ilabas ang CO2 sa paraang nangangailangan ng mas kaunting enerhiya kaysa sa ibang mga sistema. Ang pagdaragdag ng init na nilikha mula sa nababagong enerhiya ay nagpapataas ng presyon ng CO2 nang mas mataas, kaya mayroon tayong CO2 na gas na may halong tubig na singaw kung saan maaari tayong makakolekta ng purong CO2.
Makakatipid pa tayo ng mas maraming enerhiya kung ang pagkuha ay pasibo – hindi kailangang magpahangin sa paligid ng mga tagahanga; kusang gumagalaw ang hangin.
Gumagawa ang aking lab ng paraan para gawin ito, na tinatawag mekanikal na mga puno. Ang mga ito ay matataas na patayong mga hanay ng mga disc na pinahiran ng kemikal na resin, mga 5 talampakan ang lapad, na may mga disc na humigit-kumulang 2 pulgada ang layo, tulad ng isang stack ng mga talaan. Habang dumadaloy ang hangin, ang mga ibabaw ng mga disc ay sumisipsip ng CO2. Pagkatapos ng 20 minuto o higit pa, ang mga disc ay puno, at sila ay lumubog sa isang bariles sa ibaba. Nagpapadala kami ng tubig at singaw upang palabasin ang CO2 sa isang saradong kapaligiran, at ngayon ay mayroon kaming mababang presyon na pinaghalong singaw ng tubig at CO2. Mababawi namin ang karamihan sa init na napunta sa pag-init ng kahon, kaya ang dami ng enerhiya na kailangan para sa pagpainit ay medyo maliit.
Sa pamamagitan ng paggamit ng moisture, maiiwasan natin ang humigit-kumulang kalahati ng pagkonsumo ng enerhiya at gumamit ng nababagong enerhiya para sa natitira. Nangangailangan ito ng tubig at tuyong hangin, kaya hindi ito magiging perpekto sa lahat ng dako, ngunit mayroon ding iba pang mga pamamaraan.
Maaari bang ligtas na maimbak ang CO2 sa mahabang panahon, at sapat ba ang ganoong uri ng imbakan?
Nagsimula akong magtrabaho sa konsepto ng mineral sequestration noong 1990s, na pinamunuan ang isang grupo sa Los Alamos. Ang mundo ay maaaring aktwal na alisin ang CO2 nang permanente sa pamamagitan ng pagsasamantala sa katotohanan na ito ay isang acid at ilang mga bato ay base. Kapag ang CO2 ay tumutugon sa mga mineral na mayaman sa calcium, ito ay bumubuo ng solid carbonates. Sa pamamagitan ng mineralizing ang CO2 ganito, tayo maaaring mag-imbak isang halos walang limitasyong dami ng carbon nang permanente.
Halimbawa, mayroong maraming basalt – volcanic rock – sa Iceland na tumutugon sa CO2 at ginagawa itong solid carbonate sa loob ng ilang buwan. Ang Iceland ay maaaring magbenta ng mga sertipiko ng carbon sequestration sa buong mundo dahil inilalagay nito ang CO2 sa buong mundo.
Mayroon ding malalaking underground reservoir mula sa produksyon ng langis sa Permian Basin sa Texas. Mayroong malalaking saline aquifers. Sa North Sea, isang kilometro sa ibaba ng sahig ng karagatan, ang kumpanya ng enerhiya na Equinor ay kumukuha ng CO2 mula sa isang planta ng pagpoproseso ng gas at nag-iimbak isang milyong tonelada ng CO2 sa isang taon mula noong 1996, pag-iwas sa Norway buwis sa mga paglabas ng CO2. Ang dami ng imbakan sa ilalim ng lupa kung saan maaari tayong magsagawa ng mineral sequestration ay mas malaki kaysa sa kakailanganin natin para sa CO2. Ang tanong ay kung magkano ang maaaring i-convert sa proven reserve
.Maaari rin tayong gumamit ng direktang air capture upang isara ang carbon loop – ibig sabihin ang CO2 ay muling ginagamit, kinukuha at muling ginagamit upang maiwasan ang paggawa ng higit pa. Sa ngayon, ang mga tao ay gumagamit ng carbon mula sa fossil fuels upang kunin ang enerhiya. Maaari mong i-convert ang CO2 sa mga synthetic fuel - gasolina, diesel o kerosene - na walang carbon sa mga ito sa pamamagitan ng paghahalo ng CO2 sa berdeng hydrogen nilikha gamit ang renewable energy. Ang gasolina na iyon ay madaling ipadala sa pamamagitan ng mga kasalukuyang pipeline at maiimbak nang maraming taon, upang makagawa ka ng init at kuryente sa Boston sa isang gabi ng taglamig gamit ang enerhiya na nakolekta bilang sikat ng araw sa West Texas noong tag-araw. Ang isang tankful ng "synfuel" ay hindi gaanong gastos, at ito ay mas cost-effective kaysa sa isang baterya.
Nagtakda ang Kagawaran ng Enerhiya ng bagong layunin na bawasan ang mga gastos sa pag-alis ng carbon dioxide sa US$100 bawat tonelada at mabilis na palakihin ito sa loob ng isang dekada. Ano ang kailangang mangyari para maging realidad iyon?
Tinatakot ako ng DOE dahil pinapatunog nila na handa na ang teknolohiya. Matapos mapabayaan ang teknolohiya sa loob ng 30 taon, hindi lang natin masasabing may mga kumpanyang alam kung paano ito gawin at ang kailangan lang nating gawin ay itulak ito. Dapat nating ipagpalagay na ito ay isang bagong teknolohiya.
Ang Climeworks ay ang pinakamalaking kumpanya na gumagawa ng direktang pagkuha sa komersyo, at nagbebenta ito ng CO2 sa humigit-kumulang na $ 500 hanggang $ 1,000 bawat tonelada. Masyadong mahal. Sa kabilang banda, sa $50 kada tonelada, magagawa ito ng mundo. Sa tingin ko makakarating tayo doon.
Kumokonsumo ang US ng humigit-kumulang 7 milyong tonelada ng CO2 sa isang taon mangangalakal CO2 – isipin na ang mga fizzy na inumin, mga pamatay ng apoy, mga silo ng butil ay ginagamit ito upang kontrolin ang pulbos ng butil, na isang panganib sa pagsabog. Ang average na presyo ay $60-$150. Kaya sa ibaba ng $100 ay mayroon kang market.
Ang talagang kailangan mo ay isang balangkas ng regulasyon na nagsasabing hinihiling namin na tanggalin ang CO2, at pagkatapos ay lilipat ang merkado mula sa pagkuha ng mga kiloton ng CO2 ngayon hanggang sa pagkuha ng mga gigaton ng CO2.
Saan mo nakikita ang teknolohiyang ito na pupunta sa 10 taon?
Nakikita ko ang isang mundo na inabandona ang mga fossil fuel, marahil ay unti-unti, ngunit may utos na kunin at iimbak ang lahat ng CO2 sa mahabang panahon.
Ang aming rekomendasyon ay kapag lumabas ang carbon sa lupa, dapat itong itugma sa pantay na pag-alis. Kung gumawa ka ng 1 toneladang carbon na nauugnay sa karbon, langis o gas, kailangan mong mag-alis ng 1 tonelada. Hindi ito kailangang magkaparehong tonelada, ngunit kailangang mayroong a sertipiko ng pagsamsam na nagtitiyak na ito ay itinapon, at dapat itong tumagal ng higit sa 100 taon. Kung ang lahat ng carbon ay sertipikado mula sa sandaling ito ay lumabas sa lupa, mas mahirap na dayain ang system.
Ang isang malaking hindi alam ay kung gaano kahirap itulak ng industriya at lipunan na maging neutral sa carbon. Nakaka-encourage na makita ang mga kumpanyang tulad nito microsoft at Stripe na bumibili ng mga carbon credit at mga sertipiko upang alisin ang CO2 at handang magbayad ng medyo mataas na presyo.
Ang bagong teknolohiya ay maaaring tumagal ng isa o dalawang dekada upang tumagos, ngunit kung ang pang-ekonomiyang pull ay naroroon, ang mga bagay ay maaaring maging mabilis. Ang unang komersyal na jet ay magagamit noong 1951. Noong 1965 sila ay nasa lahat ng dako.
Tungkol sa Ang May-akda
Klaus Lackner, Propesor ng Engineering at Direktor ng Center para sa Negatibong Carbon Emissions, Arizona State University
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay na Libro:
Ang Kinabukasan na Pinili Natin: Makaligtas sa Krisis ng Klima
nina Christiana Figueres at Tom Rivett-Carnac
Ang mga may-akda, na gumanap ng mga pangunahing tungkulin sa Kasunduan sa Paris sa pagbabago ng klima, ay nag-aalok ng mga insight at estratehiya para sa pagtugon sa krisis sa klima, kabilang ang indibidwal at kolektibong pagkilos.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Ang Hindi Maipapanahong Lupa: Buhay Pagkatapos ng Pag-init
ni David Wallace-Wells
Sinasaliksik ng aklat na ito ang mga potensyal na kahihinatnan ng hindi napigilang pagbabago ng klima, kabilang ang malawakang pagkalipol, kakulangan sa pagkain at tubig, at kawalang-tatag sa pulitika.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Ang Ministeryo para sa Kinabukasan: Isang Nobela
ni Kim Stanley Robinson
Iniisip ng nobelang ito ang isang malapit na hinaharap na mundo na nakikipagbuno sa mga epekto ng pagbabago ng klima at nag-aalok ng pananaw kung paano maaaring magbago ang lipunan upang matugunan ang krisis.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Sa ilalim ng Puting Langit: Ang Kalikasan ng Hinaharap
ni Elizabeth Kolbert
Sinaliksik ng may-akda ang epekto ng tao sa natural na mundo, kabilang ang pagbabago ng klima, at ang potensyal para sa mga teknolohikal na solusyon upang matugunan ang mga hamon sa kapaligiran.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Paglabas ng Drawdown: Ang Karamihan sa Komprehensibong Plano na Ipinanukalang Bumalik sa Pag-init ng Mundo
inedit ni Paul Hawken
Ang aklat na ito ay nagpapakita ng isang komprehensibong plano para sa pagtugon sa pagbabago ng klima, kabilang ang mga solusyon mula sa hanay ng mga sektor tulad ng enerhiya, agrikultura, at transportasyon.
