Ha meg akarjuk menteni a Földet, itt az idő beruházni az óriási szén-dioxid-leválasztó üzemek építésébe

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

A klímaváltozás elleni harcban az emberiségnek kevés hatékonyabb eszköze van az üvegházhatású gázok kibocsátásának radikális csökkentésénél. De hiába tűnik megkerülhetetlennek ez a lépés, a legnagyobb szennyezők az ígérgetésen túl egyelőre nem sok hajlandóságot mutatnak rá. Eközben, többek között az erdőirtásoknak és az egyre gyakoribb extrém természeti jelenségek miatt, hanyatlanak a bolygó zöld területei, így kevesebb növény tud beszállni a szén-dioxid megkötésébe, vagyis több szivárog belőle a légkörbe, ezzel gyorsítva a klímaváltozást.

Most, hogy a világ második legnagyobb szénkibocsátója, az Egyesült Államok újra a párizsi egyezmény részese, ideje az eddiginél komolyan venni az ENSZ klímaügyi paneljének (IPCC) ajánlásait – vagyis, ha 1,5 Celsius-fok alatt szeretnénk tartani a felmelegedés mértékét, már nem elég visszaszorítani a kibocsátások mértékét, de olyan technológiákat is alkalmazni kell, amelyek egyenesen a légkörből vonják ki az ott felhalmozódott szén-dioxidot.

A szén-dioxid leválasztására és általában mélyen a föld alatti tárolására szolgáló technológiákat világszerte körülbelül 20 projektben használják a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) adatai alapján, de a szervezet szerint ennél sokkal többre lenne szükség ahhoz, hogy a technológiának valódi hatása legyen a klímaváltozásra. Az IEA számításai szerint egy jól kiépített rendszerben a szén-dioxid-leválasztó és -tároló projektek 20 százalékkal csökkenthetnék a kibocsátásokat, és 70 százalékkal a klímaharc költségeit.

A szervezet azt is hangsúlyozza, hogy a gyárkéménybe szerelt szűrők és a légköri CO2-t leválasztó eszközök bevezetése lényegesen gyorsabb, egyszerűbb és olcsóbb folyamat, mint a teljes nehézipar átállítása zöldenergiára. Az eltárolt szén-dioxidot többek között a bioműanyag-gyártásban, üzemanyagok és szénsavas üdítők előállításában vagy az ipari betonozásban is fel lehet használni.

A Musk-hatás

Talán nem tesz rosszat a területnek az a plusz felhajtás sem, ami azzal jár, ha Elon Musk valamit megemlít a Twitteren – a Tesla- és SpaceX-vezér január 22-i tweetjében azt állította, hogy 100 millió dollárt ajánl fel annak, aki előáll a legjobb szén-dioxid-leválasztó technológiával. „Az IPCC 2018-ban jelentette ki, hogy a szén-dioxid-leválasztás és -tárolás elengedhetetlen eszköze a klímaváltozás mérséklésének. Most 2021 van, és a világ nem kezdett lehűlni – itt az idő bizonyított megoldásokba fektetni. Nem járunk messze a skálázható, olcsó technológiától” – mondta a CNBC-nek Aniruddha Sharma, a Carbon Clean nevű cég vezérigazgatója, aki örömmel nyugtázta, hogy Musk felkarolta a szakterületét.

Míg a Carbon Clean elsősorban a gyárakban létesített CO2-leválasztó és -tároló eszközeivel hódít a szakmában, más cégek, például a kanadai Carbon Engineering óriási propellerekkel felszerelt szűrőkön engedik át a levegőt, kémiailag megkötve annak szén-dioxid-tartalmát. Ez legalább olyan nevetségesen néz ki, mint amilyen képtelennek hangzik.

Amerikai kutatók szerint azonban egyszerűen nincs másik olyan megoldás, amellyel ennyire gyorsan lehetne hatékony, a klímaváltozás elleni küzdelemben látható eredményt elérni, ezért az egyes kormányoknak olyan hozzáállással kell meghozni a döntést a nagy légkörtisztító rendszerekbe való beruházásokról, mint ha kitört volna a harmadik világháború – végeredményben ez esetben is az életük múlhat a döntésen.

A Carbon Engineering levegőszűrő és légköri szén-dioxid-leválasztó rendszereFotó: Carbon Engineering

Ennek ellenére a nyilvánosságban, de még a tudományos dokumentumokban is kevés szó esik arról, milyen vészhelyzeti intézkedéseket érdemes meghozni a klímakatasztrófa elhárítására. A klímakutatók ugyanis általában a karbonmentesítés leggazdaságosabb módszereit keresik, ezért gyakran modelljeik is túl optimisták, és olyan gördülékeny folyamatnak feltételezik a zöldenergiára való átállást, ami távol áll a valóságtól. A San Diegó-i Kaliforniai Egyetem és a Texasi A&M Egyetem kutatói a Nature Communications című tudományos lapban megjelent tanulmányukban ezért három részre osztották számításaikat:

  • elsőként megnézték, mennyibe kerülne a kormányoknak a CO2-leválasztó egységek telepítése, az építéssel megbízott magáncégek kiemelt támogatásával és a megkötött szén tárolását végző vállatatok díjával együtt;
  • aztán felmérték, milyen gyorsan lehetne felépíteni egy ilyen hálózatot a jelenleg elérhető megújuló erőforrások segítségével;
  • végül egy átfogó klímamodellen keresztül mutatták be, hogyan érintené a globális hőmérsékletet, ha a tömegesen beindított CO2-leválasztó üzemek tennék a dolgukat, és csökkeni kezdene a légköri szén-dioxid mennyisége.

A kutatók szerint így a globális GDP 1-2 százalékának megfelelő összeg befektetésével 2050-re létre lehetne hozni egy olyan hálózatot ezekből az üzemekből, ami évente 2,3 gigatonna szén-dioxidot lenne képes eltávolítani a légkörből. Ez még mindig kevés ahhoz képest, amilyen ütemben jelenleg szennyezzük a légkört (körülbelül 40 gigatonnával évente), de így is 400-szor nagyobb a ma leválasztott CO2-mennyiségnél. A párizsi egyezmény 1,5 fokos céljának eléréséhez azonban évi 5–9 gigatonna szén-dioxidot kellene elvonni a légkörből 2050-ig, ezt a szakértők szerint a leválasztó üzemek felállítása mellett erdők telepítésével és a vizenyős területek védelmével lehet megcélozni.

Hosszú távra kell berendezkedni

Minden a skálázáson múlik. Ha 2050-re kiépül ez a csekély, de már látható eredménnyel kecsegtető hálózat, amihez körülbelül 800 üzem építésére lesz szükség, akkor a már létező iparra és infrastruktúrára támaszkodva 2075-re már több mint 5000, az évszázad végére pedig 10 ezernél is több CO2-leválasztó és -tároló központ működhet a Földön. A 21. század végén így akár már évi 27 gigatonna szén-dioxidot is el tudna távolítani a légkörből ez a globális hálózat.

Papírgyár Indonézia 6,8 millió lakosú Riau tartományában, amelyet az 1980-as években még 78 százalékban erdők borítottak, de ez mára 20 százalék alá csökkent.Fotó: AHMAD ZAMRONI/AFP

Egy ilyen hosszú távú tervben persze sok az ismeretlen: az üzemeket működtető megújuló energiaforrások költsége valószínűleg fokozatosan csökkenni fog, mielőtt beáll egy szintre, míg a CO2 leválasztásával és tárolásával foglalkozó cégek egyre tapasztaltabbak lesznek, így várhatóan a technológia hatékonysága is növekedésnek indul egy ponton. Ahogy azzal sem lehet számolni, hogy milyen politikai csatákat gerjeszt majd a nagy közös cél – a technológia költségeit az egyes országoknak el kell osztaniuk egymás között, és ahol költségvetési tervekről van szó, ott garantált a vita.

Hogy aztán mit lehet kezdeni a légkörből kivont szén-dioxiddal? A jelenlegi gyakorlat szerint hatalmas föld alatti tárolókba zárják őket, ami gazdaságilag nem egy vonzó vállalkozás, hiszen az üzemeket működtetni kell, de a terméket egyszerűen eldobják. Emiatt minden bizonnyal állami feladat lesz a CO2-leválasztással foglalkozó cégeket támogatásokkal ösztönözni arra, hogy a bolygó szempontjából elengedhetetlen munkát elvégezzék. A kutatók szerint piaci alapon is működhet a dolog, ha az egyes vállalatok társadalmi felelősségvállalás címén maguk bízzák meg a cégeket azzal, hogy annyi szén-dioxidot tároljanak el a nevükben, amennyit ők kibocsátanak, így karbonsemlegessé téve a működésüket.

A befogott szén-dioxidot továbbá üzemanyagok előállításához is felhasználhatják, ami sokak szerint ellentmondásos megoldás, hiszen a járművek ugyanúgy visszapumpálják a káros anyagokat a légkörbe, de a kutatók azzal érvelnek, hogy így legalább az üzemanyag előállítása során alapból keletkező üvegházhatású gázok mennyiségét lehetne csökkenteni. Ezzel az újrahasznosítással olyan ágazatok kibocsátásait lehetne visszaszorítani, amelyeknél egyébként nehezen lenne elérhető a karbonsemlegesség, hiszen a nagy repülőgépek vagy a teherhajók meghajtásához valószínűleg nem megoldható kizárólag napenergiával.

A bal oldali szén-dioxid-buborékot elnyeli a leválasztó rendszer speciális réteggel bevont felülete, míg a jobb oldali visszapattan a kezeletlen falrólForrás: Varanasi Research Group

A tanulmány szerzői azonban arra is figyelmeztetnek, hogy a CO2-leválasztás és -tárolás technológiája önmagában nem jelent megoldást a klímaváltozásra, és ha mellette nem csökkentjük a globális kibocsátásokat, az évszázad végére 2,5 Celsius-fokos felmelegedéssel kell számolnunk. Emiatt el kell kerülni azt a csapdát is, hogy túl nagy hangsúlyt fektessünk a szénleválasztó technológiákra, és így az ipari szereplők között elterjedjen a nézet, miszerint nincs itt semmi sürgető probléma, majd pár évtized múlva visszaszívják azt a szén-dioxidot ezek az üzemek, amit most a légkörbe eresztünk.

Ajánlások, vállalások

A CO2-leválasztással foglalkozó cégeket és szervezeteket összefogó Carbon Capture Coalition január 21-én küldte meg javaslatait Joe Biden amerikai elnöknek arra vonatkozóan, hogy milyen klíma- és energiapolitikai, valamint infrastrukturális intézkedéseket szükséges meghoznia elnöksége első száz napjában, hogy elérhető legyen a kampány során megfogalmazott cél: 2050-re száz százalékosan zöldenergiára állítani az amerikai gazdaságot.

Ehhez olyan vállalásokra is szükség lesz, mint amilyet a Microsoft tett egy évvel ezelőtt. A techcég bejelentette, hogy egymilliárd dollárt áldoz egy klímainnovációs alap létrehozására, amellyel a kibocsátások csökkentéséhez és a légköri szén-dioxid elvonásához szükséges technológiák fejlesztését igyekszik felgyorsítani.

A Microsoft így azt reméli, 2030-ra nemcsak karbonsemleges, hanem karbonnegatív tud lenni, vagyis több szén-dioxidot választ le a légkörből, mint amennyit kibocsát. Ezt a vállalat és a teljes beszállítói lánc által kibocsátott üvegházhatású gázok mennyiségének felére csökkentésével, és az új CO2-leválasztó technológiák fokozatos bevezetésével kívánja elérni, hogy a legnagyobb ígéretet is be tudja tartani: 2050-re annyi szén-dioxidot szeretne kivonni a légkörből, amennyit teljes működése alatt valaha kibocsátott 1975-ös alapítása óta.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: