Sådan løser man ikke klimaændringsproblemet

Når politikere taler om at nå "netto nul"-emissioner, regner de ofte med træer eller teknologi, der kan trække kuldioxid ud af luften. Hvad de ikke nævner er, hvor meget disse forslag eller geoengineering ville koste for at tillade verden at fortsætte med at brænde fossile brændstoffer.

Der er mange forslag til fjernelse af kuldioxid, men de fleste gør kun forskelle i kanterne, og kuldioxidkoncentrationerne i atmosfæren er fortsat med at stige ubønhørligt, selv gennem pandemien.

Jeg har arbejdet med klimaændringer i over fire årtier. Lad os bruge et øjeblik på at få fat i noget af retorikken omkring klimaændringer og så at sige rense luften.

Hvad forårsager klimaændringer?

Som det har været veletableret nu i flere årtier, ændrer det globale klima sig, og denne forandring er forårsaget af menneskelige aktiviteter.

Når fossile brændstoffer afbrændes til energi eller bruges i transport, frigiver de kuldioxid - en drivhusgas, der er hovedårsagen til global opvarmning. Kuldioxid forbliver i atmosfæren i århundreder. Efterhånden som der tilføres mere kuldioxid, virker dens stigende koncentration som et tæppe, der fanger energi nær Jordens overflade, som ellers ville flygte ud i rummet.

Når mængden af ​​energi, der kommer fra Solen, overstiger mængden af ​​energi, der udstråler tilbage til rummet, varmes klimaet op. Noget af denne energi øger temperaturerne, og noget øger fordampningen og giver næring til storme og regn.

På grund af disse ændringer i atmosfærisk sammensætning er planeten anslået opvarmet med 1,1 grader Celsius (2 F) siden omkring 1880 og er godt på vej til 1,5 C (2,7 F), hvilket blev fremhævet som et mål, der ikke må krydses, hvis muligt ved Paris-aftalen. Med den globale opvarmning og gradvise temperaturstigninger er der kommet stigninger i alle slags vejr- og klimaekstremiteter, fra oversvømmelser til tørke og hedebølger, der forårsager enorme skader, forstyrrelser og tab af menneskeliv.

Undersøgelser viser, at de globale kuldioxidemissioner skal nå netto-nul kulstofemissioner i midten af ​​århundredet for at have en chance for at begrænse opvarmningen til endda 2 C (3,6 F).

I øjeblikket er den vigtigste kilde til kuldioxid Kina. Men akkumulerede emissioner betyder mest, og USA fører an, tæt fulgt af Europa, Kina og andre.

Hvad virker for at bremse klimaændringerne?

Det moderne samfund har brug for energi, men det behøver ikke at være fra fossile brændstoffer.

Undersøgelser viser, at den mest effektive måde at løse klimaændringsproblemet på er at dekarbonisere økonomierne i verdens nationer. Det betyder kraftigt stigende brug af vedvarende energi – sol og vind koster mindre end nye fossile brændselsanlæg i store dele af verden i dag – og brugen af ​​elektriske køretøjer.

Desværre har denne overgang til vedvarende energi været langsom, i høj grad på grund af den enorme og dyre infrastruktur relateret til fossile brændstoffer, sammen med den enorme mængde dollars, der kan købe indflydelse hos politikere.

Hvad virker ikke?

I stedet for at skære drastisk ned i udledningerne har virksomheder og politikere grebet alternativer. Disse omfatter geoengineering; CO2-opsamling og -lagring, herunder "direkte luftopsamling"; og plantning af træer.

Her er problemet:

Geoengineering betyder ofte "solstrålingsstyring", som har til formål at efterligne en vulkan og tilføje partikler til stratosfæren for at reflektere indkommende solstråling tilbage til rummet og producere en afkøling. Det virker måske delvist, men det kan have omhandlede bivirkninger.

Problemet med den globale opvarmning er ikke solskin, men snarere at infrarød stråling, der udsendes fra Jorden, bliver fanget af drivhusgasser. Mellem den indgående sol og udgående stråling er hele vejr- og klimasystemet og det hydrologiske kredsløb. Pludselige ændringer i disse partikler eller dårlig fordeling kan have dramatiske virkninger.

Det sidste store vulkanudbrud, Pinatubo-bjerget i 1991, sendte nok svovldioxid og partikler ind i stratosfæren til, at det producerede beskeden afkøling, men det forårsagede også et tab af nedbør over land. Det afkølede landet mere end havet, så monsunregnen flyttede til kysten, og på længere sigt bremsede det vandets cyklus.

Kulstofopsamling og -lagring er blevet undersøgt og afprøvet i godt et årti, men har betydelige omkostninger. Kun omkring et dusin industrianlæg i USA opfanger i øjeblikket deres kulstofemissioner, og det meste af det bruges til at forbedre boringen efter olie.

Direkte luftindfangning – teknologi, der kan trække kuldioxid ud af luften – udvikles flere steder. Det bruger dog meget energi, og selvom det potentielt kan løses ved at bruge vedvarende energi, er det stadig energikrævende.

Plantning af træer omfavnes ofte som en løsning til at udligne virksomhedernes drivhusgasemissioner. Træer og vegetation optager kuldioxid gennem fotosyntesen og producerer træ og andet plantemateriale. Det er relativt billigt.

Men træer er ikke permanente. Blade, kviste og døde træer forfalder. Skove brænder. Nylige undersøgelser viser, at risiciene for træer fra stress, skovbrande, tørke og insekter, når temperaturerne stiger, også vil være større end forventet.

Hvor meget koster alt dette?

Forskere har målt kuldioxid i Mauna Loa, Hawaii, siden 1958 og andre steder. Den gennemsnitlige årlige stigning i kuldioxidkoncentrationen er accelereret, fra omkring 1 del per million volumen om året i 1960'erne til 1,5 i 1990'erne, til 2,5 i de seneste år siden 2010.

Denne ubarmhjertige stigning gennem pandemien og på trods af bestræbelser i mange lande på at reducere emissionerne viser, hvor enormt problemet er.

Normalt diskuteres kulstoffjernelse i form af masse, målt i megatons - millioner af metriske tons - kuldioxid om året, ikke i ppm af volumen. Atmosfærens masse er omkring 5,5x10¹⁵ tons, men da kuldioxid (molekylvægt 42) er tungere end luft (molekylvægt omkring 29), er 1 del per million volumen kuldioxid omkring 7,8 milliarder tons.

Ifølge World Resources Institute varierer omkostningerne til direkte luftindfangning mellem 250 og 600 USD pr. ton kuldioxid, der fjernes i dag, afhængigt af teknologien, energikilden og udbredelsens omfang. Selv hvis omkostningerne faldt til $100 pr. ton, er omkostningerne ved at reducere de atmosfæriske koncentrationer af kuldioxid med 1 del per million omkring $780 mia.

Husk på, at kuldioxidkoncentrationen i atmosfæren er steget fra omkring 280 ppm før den industrielle æra til omkring 420 i dag, og den stiger i øjeblikket med mere end 2 ppm pr. år.

Trærestaurering på en tredjedel til to tredjedele af passende acres skønnes at kunne fjerne omkring 7,4 gigaton kuldioxid i 2050 uden at fortrænge landbrugsjord, ifølge WRI's beregninger. Det ville være mere end nogen anden vej. Det lyder måske af meget, men 7 gigaton kuldioxid er 7 milliarder tons, og det er altså mindre end 1 del per million i volumen. Omkostningerne anslås til at være op til $50 pr. ton. Så selv med træer kan omkostningerne til at fjerne 1 del per million volumen være så meget som 390 milliarder dollars.

Geoteknik er også dyrt.

Så for hundreder af milliarder af dollars er den bedste udsigt en lille bule på 1 del per million volumen i kuldioxidkoncentrationen.

Denne aritmetik fremhæver det enorme behov for at reducere emissionerne. Der er ingen holdbar løsning.