В начале февраля сенатор Эд Марки (D-MA) и член палаты представителей Александрия Окасио-Кортез (D-NY) представили «Зеленый новый курс» (GND), широкое решение, которое решает двойные проблемы неравенства доходов и изменения климата, и первый правительственный программный документ, направленный на сдерживание изменения климата в качестве одной из его целей.
Это важно. В докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) Организации Объединенных Наций, опубликованном в октябре 2018 года, говорится, что потребуется некоторое удаление диоксида углерода (CO2) из атмосферы - первый и самый важный шаг в восстановлении климата - чтобы избежать самые худшие последствия изменения климата (включая массовые отмирания коралловых рифов, наводнения, ураганы, лесные пожары и широко распространенные засухи).
Восстановление климата - это принцип удаления CO2, чтобы вернуться к уровням до индустриальной революции, в частности, ниже 300 частей на миллион (ppm), и восстановления мировых экосистем, таких как увеличение льда в Арктике. Несмотря на предупреждение МГЭИК, правительства и основные неправительственные организации до настоящего времени не ставили своей целью восстановление климата.
В соответствии с докладом МГЭИК, GND установил несколько 10-летних целевых показателей, которые включают поддержание глобальных температур ниже 2,7 градусов по Фаренгейту (1,5 градуса Цельсия) выше доиндустриального уровня, удовлетворяя 100% потребностей страны в энергии за счет возобновляемых источников энергии и нулевых выбросов. источники энергии и сокращение выбросов парниковых газов до чистого нуля к 2050 году. Но предложение также превосходит эти цели, специально призывая к удаление CO2 из атмосферы и восстановление природных экосистем.
Многообещающе, что GND включает удаление некоторого количества атмосферного CO2, но разрешение не дало установить конкретную цель. Это ошибка Чтобы восстановить здоровый климат, общество должно поставить цель снизить к 2050 году уровень CO2 до уровня менее 300 промилле. Это означает удаление примерно триллиона тонн CO2 из атмосферы (в зависимости от того, насколько быстро уменьшаются выбросы газа); достижимая цель, но она будет достигнута только в том случае, если правительства, ученые и частные предприятия объединят свои усилия.
Ряд компаний разработали возможность удаления небольших количеств атмосферного CO2 с электростанций; некоторые из них находятся на ранних стадиях использования технологии для удаления CO2 из воздуха. В масштабе, эти машины смогут удалять огромное количество CO2 из атмосферы Земли. Спонсор двухпартийной налоговой льготы за удаление CO2 был включен в бюджет прошлого года; та же самая группа законодателей предложила новое законодательство в этом году, чтобы продвинуть дальнейшее исследование и развитие технологии.
Возвращение климатических часов
Удаление CO2 из атмосферы имеет решающее значение, потому что в настоящее время мы находимся на уровне, которого не было с тех пор, как люди эволюционировали. В течение примерно 800 000 лет, до промышленной революции, глобальные уровни CO2 составляли в среднем 280 ppm. Это уровень, на котором эволюционировали наши виды и цивилизация, и оптимальный уровень, необходимый для создания здорового будущего для нашей планеты. Этот уровень CO2 также должен быть заявленной целью GND.
Ученые давно согласны с тем, что самый высокий уровень, который может быть безопасен для человека, составляет 350 промилле, который мы превысили в 1988 году. Мы пропустили 400 долей на миллион (промилле) в 2016 году впервые за миллионы лет. Сейчас мы находимся на уровне 410 промилле (март 2019 года), и при нынешних темпах роста мы можем достичь 500 промилле в течение 50 лет. (Чтобы поместить эти цифры в контекст, учтите, что наша текущая скорость увеличения CO2 более чем в 100 раз выше, чем рост, который произошел, когда закончился последний ледниковый период.)
Чем выше концентрация CO2, тем выше температура; невозможно удержать повышение глобальной температуры, не удаляя часть CO2 из атмосферы. Вопрос в том, как нам удалить CO2, куда он пойдет и, что наиболее важно, кто за него заплатит?
Восстановление климата встречает капитализм
Существуют две основные категории методов удаления CO2.
Первый - это использование технологии для улавливания CO2 - непосредственно из воздуха или из выхлопных газов электростанций (называемых дымовыми газами) - и либо перекачивать его под землю, либо превращать в продукты.
Компании, решающие эту проблему, разработали технологии, позволяющие получать CO2 непосредственно из воздуха, и с каждым годом они повышают эффективность. Чтобы финансировать удаление CO2, они обычно превращают его в коммерческие продукты, хотя, за одним исключением, у них нет достаточно больших рынков для финансирования удаления значительных количеств CO2. Более того, когда эти компании добавляют захваченный CO2 в такие продукты, как газированные напитки, повышенное извлечение масла (EOR) и экологически чистое топливо, CO2 выделяется обратно в атмосферу. Чтобы оказать реальное влияние на климат, мы должны постоянно улавливать углерод.
Вторая категория удаления включает естественные стратегии, такие как использование фотосинтеза в океанах и на суше. Леса в США уже хранят и изолируют углерод, но из расчета 3 метрических тонны углерода на каждый акр в год этот процесс - капля в море.
Точно так же некоторые культуры, выращиваемые для потребления человеком (например, злаки и злаки), изолируют углерод в своих корнях. Преимущество этих методов в том, что они относительно недороги; Очевидными недостатками являются то, что корни гниют в течение нескольких лет - мы уже боремся с глобальным обезлесением - и просто не хватает доступной (неиспользуемой) земли для выращивания растений, необходимых для секвестрации и накопления углерода на необходимом уровне.
Морские растения, такие как водоросли, водоросли и другая морская растительность, естественным образом изолируют углерод, погружаясь в глубины океана, где газ остается секвестрированным в течение сотен или миллионов лет. На акр морские растения могут удалять в атмосферу до 20 раз больше CO2, чем леса на суше. Тем не менее, как и большая часть нашей морской жизни, флора в наших морях исчезает. Повышение температуры приводит к уменьшению сообществ морских водорослей и популяций рыб; За последние восемь десятилетий продуктивность на некоторых промыслах сократилась на 15-35%, и эта тенденция, вероятно, будет ускоряться по мере того, как океаны продолжают нагреваться. Технологи и предприниматели работают над тем, чтобы использовать этот естественный процесс для поглощения большего количества CO2 и замедления подкисления океана.
Наличие технологии для удаления CO2 из атмосферы и безопасного его улавливания под землей или под водой - это только одна сторона уравнения. Важной частью является поиск платных клиентов за побочные продукты удаления CO2.
Потребность в государственных и частных инвестициях
В настоящее время у нас есть два существующих рынка для продажи углерода из атмосферы в необходимом масштабе: морепродукты и камни для строительства.
Первый из них немного спекулятивный, впервые обсужденный Джоном Мартином в 1988 году. Продажа рыбы и морских водорослей - побочных продуктов восстановленного фотосинтеза океана - может окупить восстановление океана. Эксперты говорят, что восстановления около 1% океана было бы достаточно, чтобы удалить весь избыток CO2 в нашей атмосфере к середине столетия, в то же время оплачивая прибыль или налоги на рыбу и водоросли. Один из методов, «Морские пермакультурные массивы», который в настоящее время финансируется, в частности, Фондом Грэнтэма, восстанавливает здоровье океана и выращивает морские водоросли с помощью апвеллинга, богатого питательными веществами глубокой морской воды. Метод Мартина по использованию небольших количеств порошкообразной железной руды для восстановления истощенного рыбного промысла в 2012 году был политически противоречивым, но сейчас он возвращается. Методы, обеспечивающие безопасное выделение большого количества CO2 этими процессами, совершенствуются; Финансирование научных исследований, будь то государственное или частное, ускорит это развитие и ускорит восстановление климата.
Хотя океаны хранят огромное количество углерода, карбонатные породы, такие как известняк, хранят еще больше. Углекислый газ из воздуха или выхлопных газов электростанции может быть минерализован над землей и продан. Газ также может быть закачан под землю в базальтовую породу, которая фактически превращает опасные вещества в твердый известняк (минералы кальцита) всего за несколько месяцев. Climeworks, первый в мире коммерческий завод прямого захвата воздуха (DAC), занимается именно таким геологическим хранением, которое компания называет «постоянным решением».
Climeworks оценивает стоимость в масштабе составляет 100 долларов за тонну CO2; удаление триллиона тонн CO2 таким образом может стоить 100 триллионов долларов в течение 30 лет. Такое решение возможно только в том случае, если за него заплатят правительства; Для сравнения, в 2017 году глобальные военные расходы составили 1,7 триллиона долларов.
Помимо морепродуктов, рынок с наибольшим потенциалом для достижения нашей цели удаления CO2 - это камни, используемые в строительстве. За исключением воды, заполнитель является наиболее транспортируемым материалом на Земле. Примите во внимание тот факт, что во всем мире мы ежегодно закупаем 50 миллиардов тонн заполнителей для использования в бетоне, асфальте, дорожном основании и зданиях по всему миру. Из этого 70% - известняк, скала, которая является почти половиной CO2 по весу.
Следовательно, синтетическое преобразование CO2 в известняк имеет смысл с экономической точки зрения, и сейчас это делается. Если бы поставщики перешли от добытой породы к синтетическому известняку, сделанному из атмосферного CO2, мы могли бы удалить и продать весь избыточный CO2 из атмосферы к 2050 году.
Увеличение этого показателя к 2030 году может потребовать 5 миллиардов долларов корпоративных инвестиций, но выгода заключается в том, что это решение самоокупается, сводя на нет необходимость государственных субсидий или дополнительных налогов. (Одной из компаний, работающих над этим, является Blue Planet, автором которой является автор.) Известняк создается на месте, где он используется, поэтому он становится более рентабельным, чем добываемый камень, благодаря снижению высоких транспортных расходов. Синтетический известняк является конкурентоспособным по стоимости, когда карьер находится на расстоянии более 50 миль (80 километров) от пользователя. В больших городах материал часто должен доставляться из карьеров за сотни миль. Синтетический известняк Blue Planet был недавно использован при строительстве терминала 1 в международном аэропорту Сан-Франциско.
Нельзя терять время
Фонды, активисты и политики, в том числе те, кто представил «Новый зеленый курс», и те, кто спонсирует законодательство по продвижению технологий улавливания углерода, понимают, что удаление CO2 в атмосфере должно быть частью решения проблемы изменения климата. Это хороший первый шаг.
Теперь пришло время переместить стрелку и поставить цель снизить уровень СО2 ниже 300 ppm к 2050 году. Удаление триллиона тонн СО2 - гигантская задача, и, по оценкам, если правительство купит углерод, или несколько сотен долларов, это будет стоить 100 триллионов долларов. миллиард долларов, если сделать это разумно, используя существующие коммерческие рынки. Эти цифры почти непостижимы, но это не значит, что задача невозможна. У нас есть технологии, и у нас есть рынки для побочного продукта. Теперь нам нужны все усилия частного сектора для масштабирования обоих. Давай приступим к работе.
Петр Фиковский является основателем и президентом Альянс Здорового Климата- некоммерческая образовательная, сетевая и информационно-пропагандистская программа Фонда по восстановлению климата с целью восстановления климата. HCA служит мостом между общественностью, политиками и техническими и бизнес-экспертами. Фиковский также является членом правления Zynergy Capital и физик Массачусетского технологического института; он внес эту статью в Live Science's Голоса экспертов: Op-Ed & Insights.
Выраженные взгляды принадлежат автору и не обязательно отражают взгляды издателя. Эта версия статьи была первоначально опубликована на Живая Наука.
