Các dự án lâm nghiệp ở vĩ độ cao hoặc ở các vùng có hệ số phản xạ cao có thể che phủ các bề mặt sáng màu, làm tăng bức xạ hồng ngoại và sự ấm lên. Shutterstock

Báo cáo cho thấy ngoài việc giảm nhanh chóng và sâu lượng khí thải nhà kính, CO? loại bỏ là “yếu tố thiết yếu của các kịch bản hạn chế sự nóng lên ở mức 1.5? hoặc có thể dưới 2? vào năm 2100”.

CDR đề cập đến một loạt các hoạt động làm giảm nồng độ CO? trong bầu khí quyển. Điều này được thực hiện bằng cách loại bỏ CO? phân tử và lưu trữ carbon trong thực vật, cây cối, đất, hồ chứa địa chất, hồ chứa đại dương hoặc các sản phẩm có nguồn gốc từ CO?.

Như IPCC lưu ý, mỗi cơ chế đều phức tạp, có những ưu điểm và cạm bẫy. Cần phải làm nhiều việc để đảm bảo các dự án CDR được triển khai một cách có trách nhiệm.

CDR hoạt động như thế nào?

CDR khác với “thu giữ carbon”, bao gồm việc thu giữ CO? tại nguồn, chẳng hạn như nhà máy nhiệt điện than hoặc nhà máy thép, trước khi đi vào khí quyển.

Có một số cách để loại bỏ CO? Từ trên không. Chúng bao gồm:

• giải pháp trên cạn, chẳng hạn như trồng cây và áp dụng các biện pháp tái tạo đất, chẳng hạn như nông nghiệp thấp hoặc không cày xới và trồng cây che phủ, nhằm hạn chế sự xáo trộn đất có thể oxy hóa đất và giải phóng CO?.

• cách tiếp cận địa hóa cửa hàng CO đó? như một khoáng chất rắn cacbonat trong đá. Trong một quá trình được gọi là “tăng cường phong hóa khoáng sản”, các loại đá như đá vôi và olivin có thể được nghiền mịn để tăng diện tích bề mặt của chúng và tăng cường quá trình diễn ra tự nhiên trong đó các khoáng chất giàu canxi và magie phản ứng với CO? để tạo thành khoáng cacbonat ổn định.

• giải pháp hóa học chẳng hạn như chụp không khí trực tiếp sử dụng bộ lọc thiết kế để loại bỏ CO? phân tử từ không khí. CO bị bắt? sau đó có thể được bơm sâu dưới lòng đất vào các tầng ngậm nước mặn và các khối đá bazan để cô lập lâu bền.

• dựa trên đại dương giải pháp, chẳng hạn như độ kiềm tăng cường. Điều này liên quan đến việc bổ sung trực tiếp các vật liệu kiềm vào môi trường, hoặc xử lý nước biển bằng phương pháp điện hóa. Nhưng những phương pháp này cần được nghiên cứu thêm trước khi triển khai.

Nó đang được sử dụng ở đâu ngay bây giờ?

Đến nay, công ty Charm Industrial có trụ sở tại Hoa Kỳ đã giao 5,000 tấn CDR, đây là khối lượng lớn nhất cho đến nay. Điều này tương đương với lượng khí thải được tạo ra bởi khoảng 1,000 xe ô tô trong một năm.

Ngoài ra còn có một số kế hoạch cho các cơ sở bắt giữ đường không trực tiếp quy mô lớn hơn. Vào tháng 2021 năm XNUMX, Climeworks mở một cơ sở ở Iceland có công suất 4,000 tấn CO mỗi năm? gỡ bỏ. Và ở Mỹ, Chính quyền Biden đã phân bổ 3.5 tỷ USD để xây dựng bốn trung tâm thu khí trực tiếp riêng biệt, mỗi trung tâm có khả năng loại bỏ ít nhất một triệu tấn CO? mỗi năm.

Tuy nhiên, một IPCC trước đó báo cáo ước tính rằng để hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức 1.5?, từ 100 tỷ đến một nghìn tỷ tấn CO? phải được loại bỏ khỏi bầu khí quyển trong thế kỷ này. Vì vậy, mặc dù những dự án này thể hiện sự mở rộng quy mô lớn nhưng chúng vẫn chỉ là một giọt nước trong đại dương so với những gì được yêu cầu.

Ở nước Úc, Khí Xanh Miền Nam và Doanh nghiệp Carbon đang phát triển một trong những dự án chụp đường không trực tiếp đầu tiên của đất nước. Điều này đang được thực hiện cùng với các nhà nghiên cứu của Đại học Sydney, bao gồm cả chúng tôi.

Trong hệ thống này, quạt đẩy không khí trong khí quyển qua các bộ lọc được tinh chỉnh làm từ chất hấp phụ phân tử, có thể loại bỏ CO? các phân tử từ không khí. CO bị bắt? sau đó có thể được đưa vào sâu dưới lòng đất, nơi nó có thể tồn tại hàng nghìn năm. năm.

Cơ hội

Điều quan trọng cần nhấn mạnh là CDR không phải là sự thay thế cho việc giảm phát thải. Tuy nhiên, nó có thể bổ sung cho những nỗ lực này. IPCC đã vạch ra ba cách để thực hiện điều này.

Trong ngắn hạn, CDR có thể giúp giảm lượng CO ròng? khí thải. Điều này rất quan trọng nếu chúng ta muốn hạn chế sự nóng lên dưới ngưỡng nhiệt độ tới hạn.

Trong trung hạn, nó có thể giúp cân bằng lượng phát thải từ các lĩnh vực như nông nghiệp, hàng không, vận tải biển và sản xuất công nghiệp, nơi chưa có các giải pháp thay thế không phát thải đơn giản.

Về lâu dài, CDR có khả năng loại bỏ một lượng lớn khí thải trước đây, ổn định lượng CO2 trong khí quyển? và cuối cùng đưa nó trở lại mức tiền công nghiệp.

Báo cáo mới nhất của IPCC đã ước tính mức độ sẵn sàng về công nghệ, chi phí, tiềm năng mở rộng quy mô, rủi ro và tác động, đồng lợi ích và sự cân bằng đối với 12 hình thức CDR khác nhau. Điều này cung cấp quan điểm cập nhật về một số dạng CDR ít được khám phá hơn trong các báo cáo trước đây.

Nó ước tính từng tấn CO? thu hồi bằng cách thu hồi trực tiếp trên không sẽ tốn 84–386 USD và có khả năng loại bỏ từ 5 tỷ đến 40 tỷ tấn hàng năm.

Mối quan tâm và thách thức

Mỗi phương pháp CDR đều phức tạp và duy nhất, và không có giải pháp nào là hoàn hảo. Khi việc triển khai phát triển, một số mối quan tâm phải được giải quyết.

Đầu tiên, IPCC lưu ý rằng việc mở rộng quy mô CDR không được làm mất đi những nỗ lực giảm đáng kể lượng khí thải. Họ viết cái đó “CDR không thể thay thế cho việc giảm phát thải sâu nhưng có thể thực hiện nhiều vai trò bổ sung cho nhau”.

Nếu không được thực hiện đúng cách, các dự án CDR có thể cạnh tranh với nông nghiệp về đất đai hoặc đưa các loại cây và cây không có nguồn gốc tự nhiên vào. Như IPCC lưu ý, cần phải thận trọng để đảm bảo công nghệ không ảnh hưởng tiêu cực đến đa dạng sinh học, sử dụng đất hoặc an ninh lương thực.

IPCC cũng lưu ý một số phương pháp CDR sử dụng nhiều năng lượng hoặc có thể tiêu tốn năng lượng tái tạo cần thiết để khử cacbon trong các hoạt động khác.

Nó bày tỏ lo ngại rằng CDR cũng có thể làm trầm trọng thêm tình trạng khan hiếm nước và làm cho Trái đất phản xạ ít ánh sáng mặt trời, chẳng hạn như trong các trường hợp tái trồng rừng quy mô lớn.

Với danh mục các giải pháp cần thiết, mỗi dạng CDR có thể hoạt động tốt nhất ở các vị trí khác nhau. Vì vậy, cẩn thận về vị trí có thể đảm bảo cây trồng và cây cối được trồng ở nơi chúng không làm thay đổi đáng kể hệ số phản xạ của Trái đất hoặc sử dụng quá nhiều nước.

Các hệ thống thu nhận không khí trực tiếp có thể được đặt ở những vị trí xa xôi, nơi có thể dễ dàng tiếp cận với năng lượng tái tạo không nối lưới và những nơi chúng sẽ không cạnh tranh với nông nghiệp hoặc rừng.

Cuối cùng, việc triển khai các giải pháp CDR dài hạn có thể khá tốn kém - hơn nhiều so với các giải pháp ngắn hạn như trồng cây và cải tạo đất. Điều này đã cản trở khả năng thương mại của CDR cho đến nay.

Nhưng chi phí có thể sẽ giảm, vì chúng có đối với nhiều công nghệ khác bao gồm pin năng lượng mặt trời, gió và pin lithium-ion. Quỹ đạo giảm chi phí CDR sẽ khác nhau giữa các công nghệ.

Những nỗ lực trong tương lai

Về phía trước, IPCC khuyến nghị tăng tốc nghiên cứu, phát triển và trình diễn, và các biện pháp khuyến khích có mục tiêu để tăng quy mô của các dự án CDR. Nó cũng nhấn mạnh sự cần thiết phải cải thiện các phương pháp đo lường, báo cáo và xác minh để lưu trữ carbon.

Cần nhiều công việc hơn nữa để đảm bảo các dự án CDR được triển khai một cách có trách nhiệm. Việc triển khai CDR phải có sự tham gia của cộng đồng, các nhà hoạch định chính sách, nhà khoa học và doanh nhân để đảm bảo nó được thực hiện một cách có trách nhiệm với môi trường, đạo đức và xã hội.

Giới thiệu về tác giả

Sam Wenger, Nghiên cứu sinh, Đại học Sydney và Deanna D'Alessandro, Giáo sư & Nghiên cứu viên tương lai của ARC, Đại học Sydney

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

Tương lai chúng ta chọn: Sống sót qua Khủng hoảng Khí hậu

của Christiana Figueres và Tom Rivett-Carnac

Các tác giả, những người đóng vai trò quan trọng trong Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để giải quyết khủng hoảng khí hậu, bao gồm cả hành động cá nhân và tập thể.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Trái đất không thể ở được: Sự sống sau khi ấm lên

của David Wallace-Wells

Cuốn sách này khám phá những hậu quả tiềm tàng của biến đổi khí hậu không được kiểm soát, bao gồm sự tuyệt chủng hàng loạt, khan hiếm thực phẩm và nước, và bất ổn chính trị.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Bộ cho tương lai: Tiểu thuyết

bởi Kim Stanley Robinson

Cuốn tiểu thuyết này tưởng tượng về một thế giới trong tương lai gần đang vật lộn với những tác động của biến đổi khí hậu và đưa ra một tầm nhìn về cách xã hội có thể chuyển đổi để giải quyết khủng hoảng.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Dưới bầu trời trắng: Bản chất của tương lai

của Elizabeth Kolbert

Tác giả khám phá tác động của con người đối với thế giới tự nhiên, bao gồm biến đổi khí hậu và tiềm năng của các giải pháp công nghệ để giải quyết các thách thức môi trường.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu

Paul Hawken biên tập

Cuốn sách này trình bày một kế hoạch toàn diện để giải quyết biến đổi khí hậu, bao gồm các giải pháp từ nhiều lĩnh vực như năng lượng, nông nghiệp và giao thông vận tải.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng