Omenirea trebuie să îndepărteze din atmosferă până la 660 de miliarde de tone de dioxid de carbon până la sfârșitul acestui secol pentru a limita încălzirea globală la 1,5 ºC. Aceasta este concluzia ultimului raport la Grupului Interguvernamental privind Schimbările Climatice (IPCC), care și-a bazat estimările pe măsurătorile concentrației de dioxid de carbon din atmosferă efectuate în anul 2020.
Îndepărtarea unei asemenea cantități de dioxid de carbon va însemna mai mult decât plantarea a numeroși arbori. Inginerii și oamenii de știință dezvoltă tehnologii de captare directă a aerului („direct air capture” – DAC), care își propun să absoarbă din atmosferă cantități imense de dioxid de carbon, fără a utiliza cantități însemnate de teren și apă.
O unitate DAC tipică utilizează ventilatoare mari pentru a împinge aerul printr-un material lichid sau solid, care poate lega și înlătura dioxidul de carbon, similar cu modul în care plămânii omului extrag oxigenul din aer. Materialul este regenerat prin încălzire, lăsând în urmă dioxid de carbon concentrat.
Dioxidul de carbon concentrat poate fi stocat permanent, în interiorul unor depozite de petrol și gaze naturale epuizate, sau poate fi utilizat la fabricarea unor chimicale folositoare, cum sunt combustibilii sintetici. Prin ardere, acești combustibili ar elibera din nou dioxidul de carbon, deci ar fi carbon-neutri.
Gazele cu efect de seră: surse și efecte asupra mediului
În spatele fenomenului de încălzire globală se află creșterea cantității de gaze cu efect de seră din atmosferă.
Suținătorii tehnologiei spun că aceasta ar reduce nevoia de combustibili fosili și ar putea ajuta industriile care sunt greu de decarbonizat, cum ar fi industria aviatică, să atingă nivelul de emisii nete zero. Alți oameni de știință sunt îngrijorați de faptul că DAC reprezintă o distragere a atenției de la reducerea reală a emisiilor de carbon.
Criticii sugerează că materialele și costul energetic ridicate necesare pentru DAC fac tehnologia prohibitiv de scumpă și nepractică în timpul scurt pe care îl mai avem la dispoziție pentru a evita o catastrofă climatică. Costul îndepărtării unei tone de dioxid de carbon din atmosferă, utilizând tehnologia DAC, poate ajunge la 600 de dolari americani.
Tehnologia DAC este încă în fază incipientă. Agenția Internațională pentru Energie (AIE) prognozează că această tehnologie va înlătura din atmosferă 90 de milioane de tone de dioxid de carbon în 2030, 620 de milioane de tone în 2040 și 980 de milioane de tone în 2050 (cifrele sunt la nivel anual). Cu toate acestea, doar 19 proiecte DAC au fost puse în funcțiune începând cu anul 2010, care, cumulat, înlătură din atmosferă 0,008 milioane de tone de dioxid de carbon în fiecare an, ceea ce reprezintă echivalentul a circa șapte secunde de emisii global la nivelul anului 2021.
O instalație de captare directă a aerului (DAC) în Canada. | Foto: DAVID BUZZARD/SHUTTERSTOCK
Proiectanții DAC lucrează la proiecte care vor îndepărta din atmosferă un milion de tone de dioxid de carbon în fiecare an până la mijlocul anilor 2020. Însă ar putea exista dificultăți în creșterea eficienței energetice și în reducerea costurilor suficient de repede pentru a îndepărta dioxidul de carbon la rata solicitată pentru atingerea prognozelor pentru anii 2030. Iată câteva motive.
Implementarea DAC câștigă amploare
Cea mai mare unitate funcțională astăzi este instalația Orca, pusă în funcțiune de compania Climeworks în Islanda, în anul 2021. Având mărimea a două containere de transport, Orca își propune să capteze și să stocheze permanent 4.000 de tone de dioxid de carbon anual, prin dizolvarea gazului în apă și pomparea acesteia în subteran, unde va reacționa pentru a forma roci. Capacitatea acestei instalații este echivalentul absorbiției realizate într-un an de 170.000 de arbori plantați pe 340 de hectare de teren. Din nefericire, vremea rece de la începutul anului 2022 a dus la înghețarea echipamentelor și la oprirea instalației.
Carbon Engineering, un alt dezvoltator de DAC, își propune să amplaseze o instalație în Texas, S.U.A., care va capta și stoca un milion de tone de dioxid de carbon în fiecare an, după punerea sa în funcțiune în anul 2024.
Cum afectează gazele cu efect de seră Pământul?
Efectul de seră este o funcție naturală a atmosferei Pământului și face ca viața să fie posibilă pe planeta noastră.
Combustibilii carbon-neutri ar putea înlocui combustibilii fosili la avioane și la vehiculele care transportă mărfurile pe distanțe lungi. Însă tehnologia „combustibil din aer” are nevoie de un model de afaceri mai competitiv decât industria combustibililor fosili. Este puțin probabil ca acest lucru să se întâmple în curând, deoarece industria petrolului și gazelor este bine împământenită și subvențioantă, în timp ce noua tehnologie este rudimentară și necesită subvenții substanțiale pentru a se extinde.
Costurile se reduc prea încet
AIE a estimat că, la nivelul anilor 2050, îndepărtarea din aer a unui miliard de tone de dioxid de carbon în fiecare an, cu ajutorul tehnologiei DAC, va consuma 1.667 de terawați-oră – echivalentul a 1% din consumul energetic global la nivelul anului 2019.
În anii 2030, costurile sunt de așteptat să scadă la între 125 și 335 de dolari americani pe tona de dioxid de carbon, pentru a ajunge la sub 100 de dolari pe tonă în anul 2040. Acest lucru va depinde de dezvoltarea tehnologiei DAC, la fel cum costurile energie solare au scăzut în timp.
Tehnologia DAC ar putea deveni fezabilă în anul 2030, dacă taxele pe carbon vor crește. Potrivit Fondului Monetar Internațional (FMI), în țările în care există taxe pe carbon, prețul mediu pe tona de dioxid de carbon a ajuns la 6 dolari în anul 2022 și va crește până la 75 de dolari în 2030.
Sistemul de certificate verzi din Uniunea Europeană a stabilit un preț de 90 de dolari pe tona de dioxid de carbon în anul 2022, în timp ce în Statele Unite creditele fiscale pentru companiile care îndepărtează și stochează dioxidul de carbon au crescut de la 50 la 180 de dolari pe tonă.
Însă nu peste tot în lume costurile carbonului sunt mari. De exemplu, în China, prețul carbonului s-a situat între 6 și 9 dolari pe tonă în anii 2021 și 2022.
Tehnologia DAC ar putea deveni viabilă, de asemenea, dacă dioxidul de carbon pe care îl elimină este monetizat. Însă acest lucru este riscant, deoarece una dintre aplicațiile practice ale DAC este recuperarea petrolului, care implică pomparea de dioxid de carbon concentrat în subtern pentru a extrage mai mult petrol. Estimările sugerează că această metodă ar putea emite 1,5 tone de dioxid de carbon pentru fiecare tonă îndepărtată. Deși această strategie ar reduce emisiile nete din producția convențională de petrol, ea tot ar adăuga carbon în atmosferă.
Oportunitățile ar putea veni din industriile care folosesc dioxid de carbon concentrat, așa cum este industria alimentară. Prețul dioxidului a explodat de la 353 de dolari pe tonă, în anul 2021, la 1.200 de dolari. Motivul este acela că majoritatea cantității de dioxid de carbon provine din industria îngrășămintelor, unde creșterea prețurilor gazelor naturale a făcut ravagii. Deși cererea globală actuală este limitată la 250-300 de milioane de tone anual, tehnologia DAC ar putea furniza o sursă de dioxid de carbon mai accesibilă și neutră din punct de vedere climatic.
Noile tehnologii ar putea ajuta la ieftinirea DAC. De exemplu, un start-up din Marea Britanie, denumit Mission Zero Techonologies, își propune să utilizeze electricitatea în locul căldurii pentru a regenera materialul care absorabe dioxidul de carbon din instalațiile DAC. Potrivit companiei, acest lucru ar reduce necesarul energetic de patru ori.
Gazele cu efect de seră și nivelul mărilor ating noi recoduri în 2021
Cantitatea de gaze cu efect de seră din atmosfera Pământului și nivelul mărilor au atins noi recorduri în anul 2021.
Din păcate, estimările de cost pentru tehnologia DAC sunt expuse multor incertitudini. În parte, aceasta se datorează chiar dezvoltatorilor tehnologiei. Nu există o abordare larg acceptată privind cuantificarea costurilor DAC.
Captarea directă a aerului va încetini încălzirea globală?
Omenirea are nevoie să construiească circa 30 de instalații DAC capabile să începărteze circa un milion de tone de dioxid de carbon din atmosferă în fiecare an, între anii 2020 și 2050. Doar cu câteva astfel de instalații operaționale până la mijlocul anilor 2020, depășirea acestui deficit va fi dificilă, mai ales dacă prețurile rămân ridicate și dacă nu se fac progrese tehnologice în domeniu.
Tehnologia DAC rămâne o metodă esențială pentru încetinirea încălzirii globale. După ce reducerea costurilor tehnologiei va deveni o realitate, DAC va deschide calea pentru îndepărtarea pe scară largă a dioxidului de carbon din atmosferă, cu un impact asupra terenului și apei mult mai mic decât alte tehnologii.
Rolul tehnoligiei DAC nu este de a compensa creșterea emisiilor în anii 2020, ci de a reduce decalajul de emisii și de a reduce concentrația dioxidului de carbon din atmosferă pentru a limita încălzirea globală la 1,5 ºC. Acesta este motivul pentru care guvernele și companiile ar trebui să se concentreze pe încetarea dependenței lor de combustibilii fosili, sprijinind în același timp cercetarea și dezvoltarea tehnologiei DAC pentru a reduce costurile acesteia.
Sursa: The Conversation