Hvad skal man gøre, når det ikke længere er nok at reducere emissionerne alene

De globale emissioner når op på omkring 40 milliarder tons hvert år. Et så stort antal kan være svært at begrebsliggøre, men kemiingeniøren Jennifer Wilcox tilbyder en kontekst:Cirka 10 milliarder af disse kommer fra transportsektoren alene.

"For at fjerne eller undgå en fjerdedel af vores årlige emissioner, stort set alle flyrejser, hver bil, alt det skulle stoppe helt, " siger Wilcox, en professor ved Worcester Polytechnic Institute i Massachusetts, og en gæsteforsker ved Penns Kleinman Center for Energipolitik. "Ingen kørsel, ingen flyveperiode."

En så dramatisk ændring er ikke sandsynlig i den nærmeste fremtid. Og generelt set, Wilcox siger, at ingen enkelt løsning rent faktisk vil løse klimakrisen. "Der er ingen sølvkugle, " hun siger.

Havene og visse landområder absorberer naturligt omkring halvdelen af ​​atmosfærens kulstof. Men ud over den organiske hjælp, der er stadig meget at kæmpe med, noget Wilcox og andre videnskabsmænd har adresseret med et koncept kaldet negative emissioner.

Bredt, det betyder at trække CO ₂ ud af luften og permanent opbevare det, ofte under jorden, hvor det stammer fra. Wilcox arbejder på én type negativ emission kaldet direkte luftindfangning, som bruger kemikalier, der reagerer med kulstof, for at lette denne beslaglæggelse-og-opbevaringsproces.

I Kleinman Center, hun holdt et foredrag om direkte luftfangst og mere for studerende og videnskabsmænd. Her er fire takeaways fra den snak og en samtale med Penn Today, der fulgte.

1. Et vigtigt skridt til at opfylde de globale klimamål er at reducere emissionerne – men det er i sig selv ikke længere tilstrækkeligt.

Som en del af Paris-aftalen, 175 lande har skrevet under på at hjælpe med at begrænse den globale temperaturstigning med højst 2 grader Celsius. Rate af kuldioxid i atmosfæren, ofte beskrevet i dele per million (ppm), er en nøgleårsag til denne opvarmning.

Disse ppm bliver ved med at stige. Faktisk, National Oceanic and Atmospheric Administration rapporterede for nylig, at i januar 2020, luftkoncentrationer af CO ₂ havde nået 413 ppm, op fra 410 ppm blot et år tidligere. Før den industrielle revolution, det tal svævede omkring 280 ppm. Et vigtigt første skridt er at sænke den nuværende mængde CO ₂ udsender, siger Wilcox. "Men det bliver ikke nok. Vi har ikke handlet hurtigt nok, så vi har også brug for negative emissioner."

2. "Negative emissioner" beskriver en række løsninger.

Ud over den direkte luftoptagelse, som Wilcox studerer, der er kulstoffangst, når det er mest basalt:Plant et træ, og det træ vil naturligt trække CO ₂ fra luften. At, selvfølgelig, kræver mange, mange træer og stadig sandsynligvis ikke ville gøre nok. I en anden proces, mineraler som calcium og magnesium, der findes i klipper, reagerer med og lagrer kuldioxid. Tidsskalaen her er for lang alene, i størrelsesordenen tusinder af år, så videnskabsmænd søger at fremskynde det.

"Der er også bioenergi med kulstoffangst, " siger Wilcox. "Det her er ret fedt." Med meget høj varme, organiske materialer, der stammer fra planter og dyr - foder, sige – blive forvandlet til små pellets på størrelse med kulpartikler. Eftermonterede kulfyrede anlæg kan brænde biomassen og opfange kulstoffet. "Du skal stadig gøre noget med CO ₂ , " tilføjer hun, "så det er virkelig kulstoffangst og -lagring."

3. Havene kan kun så meget.

Ja, havets farvande suger meget af den kuldioxid op, som mennesker hvert år sætter i luften. Men, som Wilcox bemærker, det koster. "Vi ser koralblegning, havforsuring. Det er skræmmende." For ikke at nævne det faktum, at på grund af hvordan vandcirkulation og tidevand fungerer, det dybe hav ved endnu ikke, hvor slemt det er blevet.

"Det dybe hav kommer ikke til at se disse emissionsniveauer i årtier. I dele af det dybe hav, dyr og planter tror stadig, at vi er på 270 ppm, " forklarer Wilcox. Nogle i forskersamfundet ser på kulstoffangst fra havene. Højere CO ₂ koncentrationer kan gøre det lettere at udvinde kulstof, men der er stadig meget at lære og overveje.

4. At skalere op til et punkt, der vil gøre en reel forskel, er dyrt og kræver buy-in fra den føderale regering.

Lige nu, for eksempel, direkte luftopsamling koster omkring $600 pr. ton CO ₂ . I de næste fem år, der kunne falde til $300 pr. ton eller deromkring, men, i betragtning af behovet for at fjerne milliarder af tons kulstof, det er stadig for højt et prisskilt. Regeringen har tilbudt skattefradrag for enten at bruge CO ₂ på en bestemt måde eller opbevare det under jorden, men, ifølge Wilcox, kreditten er ikke høj nok til at opveje omkostningerne for virksomhederne, endsige give dem en fortjeneste.

Flere penge, der er investeret og fordelt på negative emissionsprojekter, kan gøre forskellen, siger Wilcox. "Jeg tænker på det her i form af en måneskud-idé, " hun siger, "visse projekter globalt, hvor regeringen har været villig til at bruge en betydelig del af BNP. Et af dem var i 1966, Apollo-programmet - USA investerede halvdelen af ​​1% af BNP. Der var et kapløb om at komme til månen. Nu er dette en klimakrise, men det var bare spændende:Den første til at komme til månen og sikkert tilbage til Jorden. I dag, det ville svare til omkring 100 milliarder dollars."

En anden slags løb er i gang nu, hun siger. "Fordi, rent faktisk, vi har aldrig skaleret op på denne måde før."