Должны ли мы извлекать углерод из воздуха деревьями или машинами?

Эта стенограмма была отредактирована для большей длины и ясности.

Каждые несколько лет ведущие ученые мира выдвигают сотни различных сценариев, направленных на ограничение глобального потепления на 2 градуса по Цельсию выше доиндустриального уровня. Все успешные планы требуют серьезного сокращения выбросов, что неудивительно, поскольку люди вложили более 1,7 триллиона метрических тонн CO2 в атмосферу за последние три столетия. Но многие из этих планов также требуют чего-то еще: высасывание углерода из атмосферы. Проблема в том, что никто не может договориться о том, как лучше всего это сделать.

Удаление углерода — это общий термин для всего, что люди делают, чтобы извлечь CO2 из воздуха и сохранить его где-то еще. Чтобы достичь мировых климатических целей, нам нужно будет делать это в массовом масштабе — где угодно от 440 миллиардов до 1,1 триллиона метрических тонн до конца века. Это больше углерода, чем США выпустили за всю свою историю.

Так как же удалить весь этот углерод? Есть две идеи удаления углерода, которые действительно привлекли внимание. Одним из них является прямое улавливание воздуха, в котором задействованы большие заводы, которые поглощают тонны CO2 из атмосферы, химически концентрируют его и хранят глубоко в земле. Другая идея состоит в том, чтобы просто сажать деревья! В конце концов, деревья естественным образом изолировали углерод на протяжении миллионов лет. Эти два подхода часто рассматриваются как технология против природы.

в мире заводы прямого захвата воздуха в настоящее время удаляют около 10 000 метрических тонн CO2 каждый год. Это эквивалентно более чем миллиону галлонов бензина. Но это мало по сравнению с 2 миллиардами метрических тонн CO2. удалены мировыми деревьями и растениями каждый год.

Деревья также являются проверенным методом удаления углерода. Они готовы к работе по сравнению с прямым захватом с воздуха, которому всего несколько десятилетий. Индустрия прямого захвата воздуха существует, и сегодня работает несколько объектов, но эксперты говорят, что ей еще есть куда двигаться.

Чтобы лучше понять, почему так сложно извлечь углерод из атмосферы, представьте, что вам дают мартини и просят каким-то образом извлечь весь джин. (Имейте в виду, что CO2 составляет гораздо меньшую долю атмосферы, чем джин в мартини.) Это одна из причин, по которой машины для удаления углерода должны полагаться на энергоемкие химические реакции и процессы, которые сопровождаются довольно солидный ценник. Критики прямого захвата воздуха считают, что есть гораздо лучшее применение всей этой энергии и деньгам. Деревья, с другой стороны, довольно дешевы, и они питаются от солнца.

Учитывая эти аргументы, деревья кажутся явно лучшим подходом к удалению углерода. Но выбор далеко не так однозначен, как может показаться.

Ученые считают, что прямое улавливание воздуха, как только оно будет лучше развито, потенциально может хранить много углерода — даже больше, чем потенциал подавляющего большинства «естественных» форм удаления углерода, происходящих сегодня.

Вы также должны учитывать, что происходит с углеродом после его удаления. Деревья поглощают углерод, превращая его в древесину по мере роста, сохраняя этот живой углерод на десятилетия, а иногда и на столетия. Но они не могут хранить его вечно. В конце концов, деревья умирают и разлагаются, а это означает, что углерод в растениях на самом деле не остается вне атмосферы все это время. По этой причине ученые называют это «быстрый углеродный цикл».

Если вы хотите удалить углерод на очень долгое время, лучше всего медленный углеродный цикл. Это весь углерод, который хранится глубоко в Земле. Обычно углероду в этом цикле требуется до 200 миллионов лет, чтобы перемещаться между горными породами, почвой, океаном и атмосферой, но люди прервали этот цикл, когда начали добывать ископаемое топливо. Когда мы сжигали уголь и нефть из-под земли, мы непреднамеренно вытягивали огромное количество древнего углерода из медленного углеродного цикла в нашу атмосферу, что привело к климатическому кризису, в котором мы находимся сегодня.

Такие технологии, как прямое улавливание воздуха, позволяют нам делать прямо противоположное: возвращать этот углерод обратно в медленный углеродный цикл, откуда он появился. Когда установки прямого улавливания воздуха помещают углерод обратно под землю, этот углерод может оставаться там в течение 10 000 лет и более.

Таким образом, хотя цели прямого захвата воздуха и удаления углерода с помощью деревьев одинаковы, на самом деле это разные подходы — и они даже не единственные. Существуют десятки других идей по удалению углерода из атмосферы, и все они немного отличаются по стоимости, степени готовности, емкости и продолжительности хранения.

Есть идеи хранения органического углерода в заболоченных местах, в почве и даже в водорослях в океане.

Некоторые планы предполагают преобразование CO2 в минералы на суше и в океане. Вы даже можете комбинировать деревья и прямой захват воздуха — используя деревья или растения для получения энергии, а также улавливая и вводя углерод в землю.

Увеличение масштабов удаления углерода будет сложной задачей, и есть законные опасения, что это может отвлечь от самой приоритетной цели — сокращения выбросов в первую очередь. Но даже при резком сокращении количества CO2, которое мы выбрасываем в атмосферу, ученые говорят, что удаление углерода, вероятно, будет необходимо.

---