Човечеството изхвърля огромни количества въглероден диоксид в атмосферата, които, според голяма част от академичната общност, са и причина за климатичните изменения на планетата.

Съществуват ли обаче технологии, които могат да помогнат за "изчистването" на вредните газове от въздуха, който дишаме?

Учени, инженери и правителства се фокусират върху възможните варианти, успоредно с процеса на замяна на изкопаемите горива с алтернативни енергийни източници, пише Bloomberg.

За съжаление, прогнозите за глобалото затопляне не са особено оптимистични. Има изследвания, според които всички усилия, които до този момент бяха положени за ограничаване на парниковите емисии, няма да имат смисъл, ако не се намери начин за спешна "декарбонизация" на земната атмосфера. А към момента не съществуват технологии, с които тя може да бъде осъществена.

Изданието поставя осем важни въпроса, от които зависи дали "въглеродната прахосмукачка" може да се превърне в реалност или ще си остане само идея в сферата на научната фантастика.

1. Не можем ли просто да засадим няколко трилиона дървета?

Не е смешно. Дърветата са естествените въглеродни "филтри" на планетата. Според учените, с т. нар. "естествени климатични решения", като например възстановяването и залесяването на нови горски площи, могат да се постигнат до 37% от необходимите съкращения на вредните емисии до 2030 г., заложени в Парижкото споразумение за климата.

Целта на тази инициатива е да се ограничи повишаването на средните температури на Земята до 2 градуса по Целзий над равнищата от средата на XIX век. За да бъдат засадени толкова много дървета обаче, е необходима качествена почва, чиято площ е около три пъти по-голяма от тази на Индия.

2. Колко въглероден диоксид трябва да бъде пречистен?

В момента човечеството емитира с 45% повече CO2 в атмосферата, в сравнение с годините преди индустриализацията. Всеки ден се изхвърлят нови 100 милиона метрични тона. Дори тези емисии да бъдат намалени до нула (нещо, което е практически невъзможно), това пак няма да бъде достатъчно за постигане на заложените цели в Парижкото споразумение.

Предварителните оценки показват, че до 2100 г. от атмосферата трябва да бъдат премахнати 800 гигатона въглероден диоксид. Това се равнява на количествата, генерирани за около 20 години при настоящите темпове.

3. Как точно се случва изчистването на атмосферата от CO2?

Процесът върви в две основни направления. Първото е улавяне и складиране на въглеродните емисии (carbon capture and storage - CCS), а второто - изчистване на CO2 (carbon dioxide removal - CDR). До този момент улавянето и складирането на емисиите беше във фокуса на вниманието, най-вече благодарение на добивната индустрия.

Компаниите от този сектор са категорични, че това е най-ефективният начин за справяне с проблема. Идеята е въглеродният диоксид да бъде "улавян" чрез филтри още при самото му генериране във фабриките или при изгарянето на изкопаемите горива, след което да бъде складиран дълбоко под земята в т. нар. "въглеродни депа". Обикновено, когато става въпрос за "чисти въглища", се има предвид именно тази технология.

4. С какви успехи могат да се похвалят CCS проектите?

Технологията има известни успехи, но до този момент проектите остават ограничени в тестовата си фаза. По света има реализирани около 20 по-мащабни инсталации за улавяне и съхранение на въглероден двуокис и още доста по-малки. Един от най-амбициозните проекти обаче се превърна в емблематичен провал.

Става въпрос за електроцентрала в Мисисипи, работеща на газ и на въглища, в която трябваше да се направи инсталация за улавяне и съхранение на CO2. Цената на изграждането й надхвърли три пъти първоначално планираните разходи от 2.4 милиарда долара и към момента все още не се съхранява нищо.

Междувременно, според изчисленията на петролния гигант Royal Dutch Shell, по света трябва да се построят поне 10 000 такива хранилища до 2070 г., за да може да се постигне планираното ограничение на температурните амплитуди до 2 градуса по Целзий.

5. Могат ли CCS проектите да спасят въгледобивната индустрия?

Според Bloomberg, отговорът на този въпрос е "не". Дори и с планираните данъчни облекчения за ограничаване на въглеродните емисии, природният газ си остава много по-евтина алтернатива от твърдото гориво. И то дори без да се калкулират огромните разходи за изграждане на съоръжения за улавяне и складиране на въглеродния диоксид.

Едни от най-големите печеливши се оказват петролните компании. Те купуват концентрирания въглероден диоксид и го "инжектират" в находищата, които вече са на изчерпване. По този начин добивите от тях се увеличават.

6. Има ли бъдеще идеята за премахване на CO2 от атмосферата?

CDR проектите си поставят за цел да "извлекат" излишния въглероден двуокис от атмосферата, но това е още по-сложна задача от улавянето и складирането му. Въпреки това много научни лаборатории и стартъпи работят по този въпрос и разработват т. нар. "процеси на обратна реакция", при които CO2 се разгражда, преди да бъде пуснат във въздуха.

Базираната в Цюрих компания Climeworks AG например, разработва системи от филтри, които събират въглуродния двуокис, смесват го с различни химикали и го преработват до безвредни газове, които впоследствие се емитират в атмосферата.

Филтрираният CO2 пък се използва за различни индустриални нужди, като производството на пластмаса и бетон. Американската Global Thermostat LLC също работи върху химикали на азотна основа за преработката на въглеродния диоксид, а канадската Carbon Engineering Ltd. разчита на технология, в която се използва калциев карбонат.

7. Колко е ефективна CDR технологията?

Повечето проекти са все още в демонстрационна фаза. Първата инсталация на Climeworks за индустриална употреба ще може да преработва по 900 тона CO2 на година. Но за изчистването на едва 1% от настоящите въглеродни емисии ще са необходими 400 000 подобни съоръжения. Числата са обезкуражаващи и според повечето учени, ще трябва да се изработи друг механизъм за радикално решение на проблема.

8. Какви са алтернативите?

Една от тях е модификация на модела за улавяне и съхранение на въглеродния двуокис, но с включването на биоенергията като компонент. Идеята е да се засаждат растения, които да абсорбират CO2, след което същата тази биомаса да се изгаря за получаването на енергия. Емисиите от изгарянето се улавят и съхраняват, а в края на целия процес т. нар. "въглероден отпечатък" е почти нулев.

За да работи този механизъм обаче, също са нужни огромни площи от подходяща земеделска земя. Всички тези идеи обаче - и изгарянето на биомаса, и улавянето на вредните емисии, и разграждането им, имат нещо общо помежду си, пише Bloomberg.

Те ще имат много по-голям шанс за реализация, ако философията на въглеродните данъци и икономическите стимули се пренасочи от индустриите, които генерират въглероден диоксид, към тези, които имат намерение да го пречистват.