Shutterstock
Bộ trưởng Năng lượng Liên bang Úc Angus Taylor sẽ vào thứ Ba. Ngày 22 tháng 2020 năm XNUMX dự kiến đề cương Tuyên bố Công nghệ Phát thải Thấp đầu tiên của chính phủ Morrison, vạch ra con đường tiến lên của Úc trong hành động khí hậu. nó là Có khả năng bao gồm các công nghệ “phát thải âm”, loại bỏ carbon dioxide (CO₂) khỏi không khí.
Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu nói Các công nghệ phát thải âm sẽ cần thiết để đáp ứng mục tiêu của Thỏa thuận Paris về hạn chế sự nóng lên ở mức dưới 2 ℃. Nói cách khác, chỉ cắt giảm lượng khí thải là không đủ - chúng ta cũng phải lấy các khí nhà kính hiện có từ không khí.
Tuần trước, chính phủ đã mở rộng quy định của Cơ quan Năng lượng Tái tạo Úc (ARENA) và Tổ chức Tài chính Năng lượng Sạch (CEFC). Nó gắn cờ các công nghệ phát thải tiêu cực, chẳng hạn như carbon trong đất, như một con đường đầu tư.
Một số dự án phát thải âm đang hoạt động ở Úc với quy mô nhỏ, bao gồm chụp carbon, trồng lại rừng và quản lý carbon đất. Ở đây, chúng tôi xem xét bảy cách để loại bỏ CO₂ khỏi bầu khí quyển, bao gồm cả ưu và nhược điểm của chúng.
Đồ họa hiển thị bảy công nghệ phát thải tiêu cực. Anders Claassens
1. Quản lý carbon trong đất
Lên đến 150 tỷ tấn carbon trong đất đã bị mất trên toàn cầu kể từ khi việc canh tác bắt đầu thay thế rừng tự nhiên và đồng cỏ. Cải thiện quản lý đất đai có thể lưu trữ hoặc "cô lập" lên đến chín tỷ tấn CO₂ mỗi năm. Nó cũng có thể cải thiện sức khỏe đất.
Carbon trong đất có thể được xây dựng thông qua các phương pháp như:
- "không đến"Canh tác, sử dụng các kỹ thuật không làm xáo trộn đất
- trồng cây che phủ, bảo vệ đất giữa các thời kỳ trồng trọt bình thường
- chăn thả gia súc trên đồng cỏ lâu nămkéo dài hơn cây hàng năm
- bón vôi để khuyến khích cây phát triển
- sử dụng phân trộn và phân.
Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là carbon có thể khó lưu giữ trong đất trong thời gian dài. Điều này là do vi sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ, thải ra khí carbon trở lại bầu khí quyển.
2. Than sinh học
Than sinh học là một vật liệu giống như than củi được sản xuất từ các chất hữu cơ như chất thải xanh hoặc rơm rạ. Nó được thêm vào đất để tăng cường lưu trữ carbon, bằng cách quảng cáo hoạt động của vi sinh vật và tập hợp (đất vón cục) ngăn cản chất hữu cơ thực vật phân hủy và giải phóng carbon.
Biochar đã được sử dụng bởi người bản địa ở Amazon để tăng sản lượng lương thực. Hơn 14,000 nghiên cứu về than sinh học đã được xuất bản kể từ năm 2005. Điều này bao gồm làm việc của các nhà nghiên cứu Úc cho thấy cách than sinh học phản ứng với các khoáng chất trong đất, vi sinh và thực vật để cải tạo đất và kích thích sự phát triển của thực vật.
Trung bình, than sinh học làm tăng năng suất cây trồng khoảng 16% và giảm một nửa lượng khí thải nitơ oxit, một loại khí nhà kính mạnh. Việc sản xuất than sinh học thải ra các loại khí có thể tạo ra nhiệt tái tạo và điện. Nghiên cứu cho thấy rằng trên toàn cầu, than sinh học có thể lưu trữ lên đến 4.6 tỷ tấn CO₂ mỗi năm.
Tuy nhiên, tiềm năng của nó phụ thuộc vào sự sẵn có của vật liệu hữu cơ và đất để trồng nó. Ngoài ra, loại than sinh học được sử dụng phải phù hợp với địa điểm, nếu không năng suất cây trồng có thể giảm.
Thêm vào đất, than sinh học làm tăng dự trữ carbon. Shutterstock
3. Trồng rừng
Trồng cây là cách đơn giản nhất để lấy CO₂ từ khí quyển. Việc tái trồng rừng chỉ bị hạn chế bởi sự sẵn có của đất và các hạn chế về môi trường đối với tăng trưởng.
Việc trồng lại rừng có thể kéo dài đến mười tỷ tấn một năm của CO₂. Tuy nhiên, carbon được cô lập thông qua tái trồng rừng rất dễ bị thất thoát. Ví dụ: đám cháy rừng tàn khốc mùa hè năm ngoái được phát hành xung quanh 830 triệu tấn CO₂.
4. Năng lượng sinh học với thu giữ và lưu trữ carbon (BECCS)
Nguyên liệu thực vật có thể được đốt cháy để lấy năng lượng - được gọi là năng lượng sinh học. Trong hệ thống BECCS, CO₂ thu được sẽ được thu giữ và lưu trữ sâu dưới lòng đất.
Hiện tại, thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) chỉ khả thi ở quy mô lớn, và các cơ hội để lưu trữ là hạn chế. Chỉ một số cơ sở CCS hoạt động quốc tế.
BECCS có khả năng cô lập 11 tỷ tấn hàng năm. Nhưng điều này bị hạn chế bởi sự sẵn có của vật liệu để đốt - về lý thuyết có thể đến từ chất thải rừng và cây trồng, và các loại cây trồng có mục đích.
Việc triển khai CCS trên quy mô lớn cũng sẽ phải vượt qua các rào cản như chi phí cao, thách thức trong việc xử lý rò rỉ và xác định ai chịu trách nhiệm lâu dài đối với lượng carbon được lưu trữ.
Năng lượng sinh học có tiềm năng lớn nhưng bị hạn chế bởi số lượng vật liệu có sẵn để đốt cháy. Shutterstock
5. Tăng cường phong hóa đá
Đá silicat thu nhận và lưu trữ CO₂ từ khí quyển một cách tự nhiên khi chúng gặp thời tiết do mưa và các quá trình tự nhiên khác. Quá trình chụp này có thể được tăng tốc thông qua “thời tiết tăng cường”- đập đá và rải trên đất liền.
Loại đá ưa thích cho phương pháp này là đá bazan - giàu dinh dưỡng và có nhiều ở Úc và các nơi khác. Mới đây nghiên cứu ước tính thời tiết tăng cường có thể lưu trữ tới bốn tỷ tấn CO₂ trên toàn cầu mỗi năm.
Tuy nhiên, lượng mưa thấp ở nhiều vùng của Úc đã hạn chế tốc độ thu giữ carbon thông qua phong hóa bazan.
6. Thu giữ và lưu trữ carbon không khí trực tiếp (DACCS)
Lưu trữ và thu giữ cacbon trực tiếp trong không khí (DACCS) sử dụng các hóa chất liên kết với không khí xung quanh để loại bỏ CO₂. Sau khi bị bắt, CO₂ có thể được bơm vào lòng đất hoặc được sử dụng trong các sản phẩm như vật liệu xây dựng và nhựa.
DACCS đang trong giai đoạn đầu của quá trình thương mại hóa, với vài cây hoạt động trên toàn cầu. Về lý thuyết, tiềm năng của nó là không giới hạn. Tuy nhiên, các rào cản chính bao gồm chi phí cao và lượng lớn năng lượng cần thiết để vận hành các quạt lớn cần thiết trong quá trình này.
7. Bón phân và kiềm hóa đại dương
Đại dương hấp thụ xung quanh chín tỷ tấn lượng CO₂ từ không khí mỗi năm.
Sự hấp thụ có thể được tăng cường bằng cách bón phân - bổ sung sắt để kích thích sự phát triển của tảo biển, tương tự như trồng rừng trên đất liền. Đại dương cũng có thể hấp thụ nhiều CO₂ hơn nếu chúng ta bổ sung các vật liệu có tính kiềm, chẳng hạn như khoáng chất silicat hoặc vôi.
Tuy nhiên, thụ tinh ở đại dương được coi là một rủi ro đối với sinh vật biển, và sẽ là thách thức để điều tiết ở các vùng biển quốc tế.
Hướng tới một thế giới không carbon
Việc chính phủ báo trước đầu tư vào các công nghệ phát thải âm là một bước đi tích cực và sẽ giúp vượt qua một số thách thức mà chúng tôi đã mô tả. Mỗi công nghệ chúng tôi nêu ra đều có tiềm năng giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu và một số công nghệ mang lại lợi ích bổ sung.
Nhưng tất cả đều có giới hạn, và một mình chúng sẽ không giải quyết được cuộc khủng hoảng khí hậu. Cũng sẽ cần phải giảm phát thải sâu trên toàn nền kinh tế.
Đính chính: phiên bản trước của bài báo này cho biết than sinh học có thể lưu trữ tới 4.6 triệu tấn CO₂ mỗi năm. Con số chính xác là 4.6 tỷ tấn.
Giới thiệu về Auuthors
Annette Cowie, Giáo sư trợ giảng, Đại học New England; Han Weng, Nghiên cứu học thuật, Đại học Queensland; Lukas Van Zwieten, Giáo sư trợ giảng, Đại học Southern Cross; Stephen Joseph, Giáo sư thỉnh giảng, Trường Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, UNSW, và Wolfram Buss, nghiên cứu sinh Sau tiến sĩ, Đại học Quốc gia Úc (ANU)
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.
Sách liên quan
Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu
của Paul Hawken và Tom Steyer
Trước nỗi sợ hãi và sự thờ ơ lan rộng, một liên minh quốc tế gồm các nhà nghiên cứu, chuyên gia và nhà khoa học đã cùng nhau đưa ra một loạt các giải pháp thực tế và táo bạo cho biến đổi khí hậu. Một trăm kỹ thuật và thực hành được mô tả ở đây, một số người nổi tiếng; một số bạn có thể chưa bao giờ nghe nói Chúng bao gồm từ năng lượng sạch đến giáo dục các cô gái ở các nước thu nhập thấp hơn đến các hoạt động sử dụng đất kéo carbon ra khỏi không khí. Các giải pháp tồn tại, có hiệu quả kinh tế và các cộng đồng trên toàn thế giới hiện đang ban hành chúng với kỹ năng và quyết tâm. Có sẵn trên Amazon
Thiết kế các giải pháp khí hậu: Hướng dẫn chính sách cho năng lượng carbon thấp
của Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Với những tác động của biến đổi khí hậu đã gây ra cho chúng ta, nhu cầu cắt giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu là không kém phần cấp bách. Đó là một thách thức khó khăn, nhưng các công nghệ và chiến lược để đáp ứng nó vẫn tồn tại ngày nay. Một bộ nhỏ các chính sách năng lượng, được thiết kế và thực hiện tốt, có thể đưa chúng ta vào con đường hướng tới một tương lai các-bon thấp. Hệ thống năng lượng rất lớn và phức tạp, vì vậy chính sách năng lượng phải được chú trọng và tiết kiệm chi phí. Phương pháp tiếp cận một kích thước phù hợp với tất cả đơn giản là sẽ không hoàn thành công việc. Các nhà hoạch định chính sách cần một nguồn lực rõ ràng, toàn diện để vạch ra các chính sách năng lượng sẽ có tác động lớn nhất đến tương lai khí hậu của chúng ta và mô tả cách thiết kế tốt các chính sách này. Có sẵn trên Amazon
Đây Changes Everything: Chủ nghĩa tư bản vs khí hậu
bởi Naomi Klein
In Đây Changes Everything Naomi Klein lập luận rằng biến đổi khí hậu không chỉ là vấn đề khác được nộp gọn gàng giữa thuế và chăm sóc sức khỏe. Đó là một báo động kêu gọi chúng tôi sửa chữa một hệ thống kinh tế đã làm chúng tôi thất bại theo nhiều cách. Klein xây dựng một cách tỉ mỉ trường hợp làm thế nào để giảm lượng khí thải nhà kính một cách ồ ạt là cơ hội tốt nhất của chúng tôi để đồng thời giảm bất bình đẳng, tưởng tượng lại các nền dân chủ bị phá vỡ của chúng tôi và xây dựng lại nền kinh tế địa phương bị cắt đứt. Cô vạch trần sự tuyệt vọng về ý thức hệ của những người từ chối biến đổi khí hậu, những ảo tưởng lộn xộn của những người theo chủ nghĩa địa lý và sự thất bại bi thảm của quá nhiều sáng kiến xanh chính thống. Và cô ấy chứng minh chính xác lý do tại sao thị trường không khắc phục được và không thể khắc phục khủng hoảng khí hậu mà thay vào đó sẽ làm mọi thứ tồi tệ hơn, với các phương pháp khai thác cực kỳ nghiêm trọng và gây tổn hại về mặt sinh thái, kèm theo chủ nghĩa tư bản thảm họa tràn lan. Có sẵn trên Amazon
Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, và ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.
