Na začátku února představili senátorka Ed Markey (D-MA) a rep. Alexandria Ocasio-Cortez (D-NY) Green New Deal (GND), rozsáhlé usnesení, které řeší dvojí výzvy nerovnosti příjmů a změny klimatu, a první vládní politický dokument, jehož cílem bylo omezit změnu klimatu jako jeden z jejích cílů.
To je významné. Ve zprávě Mezivládního panelu OSN pro změnu klimatu (IPCC) zveřejněné v říjnu 2018 se uvádí, že bude muset dojít k určitému odstranění oxidu uhličitého (CO2) z atmosféry - prvnímu a nejdůležitějšímu kroku při obnově klimatu - aby se zabránilo nejhorší dopady změny klimatu (včetně masivních vymýcení korálových útesů, záplav, hurikánů, požárů a rozsáhlých such).
Obnovení klimatu je zásadou odstraňování CO2 a návratu na úroveň před průmyslovou revolucí, konkrétně pod 300 dílů na milion (ppm), a obnovení světových ekosystémů, jako je například zvýšení ledu v Arktidě. Přes varování IPCC se vlády a hlavní nevládní organizace dosud nezaměřovaly na obnovu klimatu žádným smysluplným způsobem.
V souladu se zprávou IPCC stanovilo GND několik desetiletých cílů, mezi něž patří udržování globálních teplot pod 2,7 stupně Fahrenheita (1,5 stupně Celsia) nad předindustriální úrovní, uspokojení 100% energetické potřeby země prostřednictvím obnovitelných a nulových emisí. energetické zdroje a snížení emisí skleníkových plynů na nulovou čistou hodnotu do roku 2050. Návrh však tyto cíle rovněž přesahuje tím, že je požaduje odstranění CO2 z atmosféry a obnovení přírodních ekosystémů.
Je slibné, že GND zahrnuje odstranění nějakého atmosférického CO2, ale rozlišení se nestalo stanovením konkrétního cíle. To je chyba. S cílem obnovit zdravé klima by si společnost měla stanovit cíl snížit do roku 2050 CO2 na úroveň méně než 300 ppm. To znamená, že z atmosféry bude odstraněno zhruba bilion tun tun CO2 (v závislosti na tom, jak rychle jsou emise plynu sníženy); uskutečnitelný cíl, kterého však bude dosaženo, pouze pokud se vlády, vědci a soukromé podniky spojí.
Řada společností vyvinula schopnost odstranit malé množství atmosférického CO2 z elektráren; několik z nich je v rané fázi používání technologie k odstranění CO2 ze vzduchu. V měřítku budou tyto stroje schopny odstranit obrovské množství CO2 ze zemské atmosféry. Do loňského rozpočtu byl zahrnut daňový stimul na odstranění CO2 sponzorovaný bipartisanem; stejná skupina zákonodárců tento rok navrhla nové právní předpisy na podporu dalšího výzkumu a vývoje technologie.
Otočit zpět hodiny klimatu
Odstranění atmosférického CO2 je kritické, protože v současné době jsme na úrovni, která nebyla pozorována od doby, než se člověk vyvinul. Asi 800 000 let, až do průmyslové revoluce, byly celosvětové hladiny CO2 v průměru 280 ppm. To je úroveň, na které se vyvinul náš druh a civilizace, a optimální úroveň potřebná k upevnění zdravé budoucnosti naší planety. Tato úroveň CO2 by měla být také stanoveným cílem GND.
Vědci již dlouho souhlasili s tím, že nejvyšší úroveň, která by mohla být bezpečná pro člověka, je 350 ppm, což jsme překročili v roce 1988. V roce 2016 jsme poprvé překročili 400 dílů na milion (ppm) v milionech let. Nyní jsme na 410 ppm (březen 2019) a při současném tempu růstu bychom mohli dosáhnout 500 ppm během 50 let. (Chcete-li dát tato čísla do kontextu, vezměte v úvahu, že naše současná míra zvyšování CO2 je více než 100krát rychlejší než nárůst, ke kterému došlo na konci poslední doby ledové.)
S vyššími koncentracemi CO2 přicházejí vyšší teploty; je nemožné udržet globální teploty na vzestupu, aniž by se odstranil nějaký CO2 z atmosféry. Otázkou je, jak odstraníme CO2, kam to jde a - co je nejdůležitější - kdo za něj zaplatí?
Obnovení klimatu se setkává s kapitalismem
Existují dvě primární kategorie způsobů odstraňování CO2.
Prvním je použití technologie k zachycení CO2 - přímo ze vzduchu nebo z výfuku z elektráren (nazývaného spaliny) - a buď jej přečerpejte do podzemí, nebo přeměňte na produkty.
Společnosti, které řeší tuto výzvu, vyvinuly technologie, které mohou zachytávat CO2 přímo ze vzduchu, a každý rok zlepšují účinnost. Za účelem financování odstraňování CO2 jej obvykle převádějí na komerční výrobky, ačkoli s jedinou výjimkou nemají trhy dostatečně velké, aby financovaly odstraňování významného množství CO2. Navíc, když tyto společnosti vloží zachycený CO2 do produktů, jako jsou šumivé nápoje, zvýšené využití oleje (EOR) a zelená paliva, CO2 se uvolňuje zpět do atmosféry. Pro skutečný dopad na klima musíme uhlík trvale oddělit.
Druhá kategorie odstranění zahrnuje přírodní strategie, jako je využití fotosyntézy v oceánech a na souši. Lesy v USA již ukládají a sekvestrují uhlík, ale při rychlosti 3 metrických tun uhlíku na každý akr za rok je tento proces poklesem v kbelíku.
Podobně některé plodiny pěstované pro lidskou spotřebu (jako jsou trávy a zrna) odlučují uhlík ve svých kořenech. Výhodou těchto metod je, že jsou relativně levné; zjevné nevýhody jsou, že kořeny hnijí v průběhu několika let - již bojujeme s globálním odlesňováním - a jednoduše není k dispozici dostatek (nevyužité) půdy, abychom mohli pěstovat počet rostlin potřebných k sekvestraci a ukládání uhlíku na požadované úrovni.
Mořské rostliny, jako je řasa, úhoř a jiná mořská vegetace, přirozeně odlučují uhlík potopením do hlubin oceánu, kde plyn zůstává sekvestrován stovky až milióny let. Na akr mohou mořské rostliny z atmosféry odstranit až 20krát více CO2 než lesy na zemi. Přesto, stejně jako většina našeho mořského života, flóra v našich mořích mizí. Rostoucí teploty snižují společenství mořských řas a populace ryb; produktivita v některých rybolovných oblastech se za posledních osm desetiletí snížila o 15% na 35%, což je trend, který se bude pravděpodobně zvyšovat s tím, jak se oceány budou nadále oteplovat. Technologové a podnikatelé pracují na způsobech využití tohoto přírodního procesu, aby absorbovali více CO2 a zpomalili okyselení oceánu.
Technologie odstraňování CO2 z atmosféry a sekvestrace bezpečně pod zemí nebo pod vodou je pouze jednou stranou rovnice. Kritickou částí je nalezení platících zákazníků za vedlejší produkty odstranění CO2.
Potřeba veřejných a soukromých investic
V současné době máme dva existující trhy, na kterých lze prodávat uhlík z atmosféry v potřebném měřítku: mořské plody a skály pro stavebnictví.
První z nich je trochu spekulativní, poprvé projednal John Martin v roce 1988. Prodej ryb a mořských řas - vedlejší produkty obnovené fotosyntézy oceánu - může zaplatit za obnovu oceánu. Odborníci říkají, že obnovení asi 1% oceánu by stačilo k odstranění veškerého přebytečného CO2 v naší atmosféře do poloviny století, přičemž by se platilo zisky nebo daně z ryb a mořských řas. Jedna metoda, Marine Permaculture Arrays, která je v současné době financována, zčásti Grantham Foundation, obnovuje zdraví oceánů a roste mořské řasy tím, že navyšuje hlubokou mořskou vodu bohatou na živiny. Martinova metoda využití nepatrných množství práškové železné rudy k obnově vyčerpaného rybolovu byla politicky kontroverzní v roce 2012, nyní se však vrací. Jsou zdokonalovány metody, které zajistí, že se těmito procesy bezpečně oddělí velká množství CO2; financování výzkumu, ať už veřejné nebo soukromé, by tento vývoj urychlilo a přineslo by nám obnovení klimatu dříve.
Ačkoli oceány ukládají obrovské množství uhlíku, uhličitanové horniny, jako je vápenec, ukládají ještě více. Oxid uhličitý ze vzduchu nebo z výfuku elektrárny lze mineralizovat nad zemí a prodat. Plyn může být také čerpán pod zemí do čedičové horniny, která ve skutečnosti přeměňuje nebezpečné věci na pevný vápenec (vápenaté minerály) během několika měsíců. Climeworks, první komerční závod na světě Direct Air Capture (DAC) na světě, dělá přesně tento druh geologického úložiště - což společnost nazývá „trvalé řešení“.
Climeworks odhaduje náklady na stupnici na 100 USD za tunu CO2; odstranění bilionu tun CO2 by tak mohlo stát 30 bilionů dolarů za 30 let. Toto řešení je možné pouze tehdy, pokud za něj vlády platí; abych to řekl, v roce 2017 činily světové vojenské výdaje 1,7 bilionu dolarů.
Kromě mořských plodů jsou na trhu s nejvyšším potenciálem k dosažení cíle odstranění CO2 horniny používané ve stavebnictví. Agregát je s výjimkou vody nejvíce dopravovaným materiálem na Zemi. Zvažte skutečnost, že celosvětově nakupujeme každý rok 50 miliard tun kameniva pro použití v betonu, asfaltu, silniční základně a budovách po celém světě. Z toho je 70% vápenec, hornina, která má téměř polovinu hmotnosti CO2.
Syntetická přeměna CO2 na vápenec má proto z ekonomického hlediska smysl a nyní se provádí. Pokud by se dodavatelé přesunuli z lomového kamene na syntetický vápenec vyrobený z atmosférického CO2, mohli bychom do roku 2050 odstranit a prodat veškerý přebytečný CO2 z atmosféry.
Jeho rozšíření do roku 2030 může vyžadovat 5 miliard dolarů v podnikových investicích, ale výhodou je, že toto řešení se podporuje samo, vylučuje potřebu vládních dotací nebo dodatečných daní. (Jedna společnost, která na tom pracuje, je Blue Planet, ve které je autorem investor.) Vápenec je vytvořen místně tam, kde je používán, takže se stává nákladově efektivnějším než lomová hornina snížením vysokých nákladů na dopravu. Syntetický vápenec je nákladově konkurenceschopný, pokud je lom vzdálený více než 50 kilometrů od uživatele. Ve velkých městech musí být materiál často dodáván z lomů stovky mil daleko. Syntetický vápenec Blue Planet byl nedávno použit při stavbě přístavby Terminálu 1 San Francisco International Airport.
Není času nazbyt
Nadace, aktivisté a tvůrci politik - včetně těch, kteří představili Green New Deal a sponzorující právní předpisy na podporu technologií zachycování uhlíku - chápou, že odstraňování atmosférického CO2 musí být součástí řešení v boji proti změně klimatu. Je to dobrý první krok.
Nyní je čas pohnout jehlou a stanovit cíl, jak do roku 2050 dosáhnout úrovně CO2 zpět pod 300 ppm. Odstranění bilionu tun CO2 je obrovský úkol a odhaduje se, že stát si vyžádá 100 bilionů dolarů, pokud vlády koupí uhlík, nebo několik stovek miliardy dolarů, pokud se udělá moudře, s využitím stávajících komerčních trhů. Tato čísla jsou téměř nepochopitelná, ale to neznamená, že úkol je nemožný. Máme technologii a máme trhy pro vedlejší produkt. Nyní potřebujeme velkoobjemové úsilí ze soukromého sektoru, aby bylo možné oba rozšířit. Dejme se do práce.
Peter Fiekowsky je zakladatelem a prezidentem Zdravá klimatická aliance, neziskového vzdělávacího, síťového a advokačního programu Nadace pro obnovu klimatu s cílem obnovit klima. HCA slouží jako most mezi veřejností, tvůrci politik a technickými a obchodními experty. Fiekowsky je také členem představenstva Zynergy Capital a fyzik MIT; on přispěl tento článek do Live Science's Expert Voices: Op-Ed & Insights.
Vyjádřené názory jsou názory autora a nemusí nutně odrážet názory vydavatele. Tato verze článku byla původně zveřejněna na Živá věda.
