Was ist Kohlenstoffabscheidung und -speicherung und könnte sie dazu beitragen, die Klimakrise zu stoppen?

Der Zwischenstaatliche Ausschuss der Vereinten Nationen für Klimawandel ist wieder dabei – er warnt die Welt, ihre umweltschädlichen, klimaverändernden Wege zu ändern.

Der Bericht, der am Montag erwartet wird, ist die dritte Ausgabe der umfassendsten globalen Bewertung zum Klimawandel, die von Wissenschaftlern und Regierungen vereinbart wurde.

Während sich die letzten beiden Bewertungen mit Ursachen und Auswirkungen der Klimakrise befassten, untersucht diese all die verschiedenen Dinge, die unsere Spezies tun kann, um den Schaden einzudämmen.

Der Kernaspekt davon ist eine Analyse, wie die Menschheit den Ausstoß von Treibhausgasen reduzieren könnte, mit einem zusätzlichen Fokus auf Möglichkeiten, diese Schadstoffe aus unserer Atmosphäre zu entfernen.

Es gibt zwei Hauptmethoden, um dies zu erreichen.

Durch natürliche Prozesse – bei denen sich Ökosysteme wie Böden, Wälder, Seegräser und Torfmoore von den Schäden erholen können, die wir ihnen zufügen, und die Gase dann aufnehmen und speichern können – und auch durch neue Technologien, die Emissionen einfangen.

Diese neuen Technologien fallen in zwei breite Lager. Erstens, indem konzentrierte Industrieemissionen an ihrer Quelle aufgefangen werden, sodass sie überhaupt nicht in die Atmosphäre gelangen. Dies wird üblicherweise als Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) bezeichnet.

Und zweitens durch Technologien, die Treibhausgasemissionen direkt aus der Luft saugen und sie in sehr geringen Konzentrationen entfernen. Dies ist üblicherweise als Treibhausgasentfernung (GGR) oder Kohlendioxidentfernung (CDR) bekannt.

Es besteht Einigkeit darüber, dass Investitionen und Nutzung dieser Technologien schnell ausgeweitet werden müssen, um die erforderliche Wirkung zu erzielen, um die Ziele des Pariser Klimaabkommens im Auge zu behalten – und zu verhindern, dass die Durchschnittstemperaturen um 1,5 ° C über das vorindustrielle Zeitalter steigen .

Aber es gibt auch weit verbreitete Bedenken, dass Industrien und Prozesse, die bereits Treibhausgase emittieren, die aufkeimende Technologie als eine Art Freifahrt-Karte nutzen könnten oder bereits nutzen, auf der sie ihre zukünftige CO2-Reduktion festschreiben Ziele auf die Installation oder Investition in GGR- oder CCS-Technologie.

Laut der Internationalen Energieagentur liefern die Verschärfung der Klimaziele und neue Investitionsanreize „eine beispiellose Dynamik für CCS, mit Plänen für mehr als 100 neue Anlagen, die im Jahr 2021 angekündigt werden“.

Die Agentur sagte, diese Technologien „werden eine wichtige Rolle bei der Erreichung der Netto-Null-Ziele spielen, unter anderem als eine der wenigen Lösungen zur Bekämpfung von Emissionen aus der Schwerindustrie und zur Entfernung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre“.

Aber obwohl sie „ermutigend“ sind, ist die Zahl der Projekte in Aussicht, die unzureichend sind und „die 1,7 Milliarden Tonnen CO2-Abscheidungskapazität, die bis 2030 im Netto-Null-bis-2050-Szenario bereitgestellt werden, deutlich verfehlen“, sagte die IEA.

Professor Richard Templar, Direktor für Innovation am Grantham Institute for Climate Change and the Environment am Imperial College London, sagte Der Unabhängige Neue Technologien haben noch einen langen Weg vor sich, aber er betonte die wichtige Rolle, die sie spielen werden.

Er sagte: „Bisher haben CCS und GGR in der Tat sehr wenig zur Bekämpfung des Klimawandels beigetragen. Es gibt eine kleine Anzahl von Demonstratoren für beide Technologien auf der ganzen Welt, die die Techniken testen und die zukünftige Entwicklung der Ansätze informieren.

„Grundsätzlich könnten CCS und GGR einen wesentlichen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels leisten, aber wir hätten diese Techniken schon vor 10 bis 20 Jahren gezielter entwickeln sollen.“

Seine Kollegin bei Imperial, Dr. Piera Patrizio, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Zentrum für Umweltpolitik der Universität, sagte gegenüber The Independent: „CCS wird derzeit weltweit zu wenig genutzt. Nur 0,1 Prozent aller globalen Emissionen werden derzeit aufgefangen und gespeichert, und Forscher argumentieren, dass CCS muss schnell skaliert werden, um die Emissionen aus energieintensiven Sektoren zu mindern.”

Sie sagte, die Wirksamkeit der Technologie sei seit langem bewiesen und wies darauf hin, dass „in Nordamerika seit den 1970er Jahren mehrere tausend Kilometer CO2-Hochdruckpipeline Millionen Tonnen CO2 transportiert haben“ und dass „die geologische Speicherung sicher betrieben wurde in der Nordsee bei Norwegen seit 20 Jahren”.

Sowohl bei CCS- als auch bei GGR-Techniken wird das CO2 entweder von den Gasen, die durch einen Herstellungsprozess erzeugt werden, oder von den Gasen in unserer Atmosphäre getrennt und aufgefangen.

Dieses CO2 muss dann dauerhaft tief im Untergrund gespeichert werden, wo es mineralisiert – zu Gestein wird.

Ein Beispiel für diesen bereits erfolgreich in Betrieb befindlichen Prozess ist Island, wo die weltweit größte “Direct Air Capture”-Maschine namens Orca Kohlenstoff aus der Luft aufnimmt und ihn in nur zwei Jahren in Stein verwandelt.

Laut geologischen Untersuchungen gibt es genügend unterirdische Kapazitäten für die Injektion von Kohlenstoff, sodass der begrenzende Faktor die Herstellung und der Betrieb einer solchen Technologie sind.

Obwohl es sich um die größte der Welt handelt, kann Islands Orca-Maschine nur 4.000 Tonnen CO2 pro Jahr aufnehmen – ein winziger Bruchteil der weltweiten Emissionen, die sich im Jahr 2020 auf 31,5 Milliarden Tonnen beliefen.

Experten sagen jedoch, dass Anreize geschaffen werden müssen, um diese Art von Technologie zu erweitern, da die Rate, mit der Menschen Emissionen verursachen, weit über das hinausgeht, was durch natürliche Prozesse absorbiert werden kann.

Dr. Tilly Collins, stellvertretende Direktorin des Zentrums für Umweltpolitik am Imperial College London, sagte Der Unabhängige: „Ein facettenreicher Ansatz [including new technology] ist für die Bekämpfung des Klimawandels von entscheidender Bedeutung, da der Kohlenstoff, den wir in den letzten 150 Jahren freigesetzt haben, das übersteigt, was biologische Systeme in der dringenden Zeit, vor der wir stehen, absorbieren können.

„Die Verbesserung der biologischen Kohlenstoffabsorption und -speicherung durch das Anpflanzen von Wäldern, die Verbesserung von Grasland und die Wiederherstellung von Mooren wird ebenfalls dazu beitragen und den zusätzlichen Vorteil haben, potenzielle Win-Win-Situationen durch die Unterstützung der Biodiversität zu sein.“

Sie sagte auch, dass die langfristige Sperrung von Kohlenstoff aus Walderweiterungen durch das Wachstum von Holztechnologien für den Bau und die Verwendung als erneuerbare Rohstoffe für die chemische Industrie verbessert wird.

Es wird erwartet, dass der Bericht des IPCC überzeugende Argumente für verstärkte Maßnahmen zur Verringerung der Emissionen aus allen Quellen liefert und gleichzeitig den besten Einsatz von Technologie zur Entfernung von Schadstoffen vorschlägt.

Wie dies dann von Regierungen und Organisationen mit historischen Verbindungen zu emissionsintensivem Handel und Industrie interpretiert wird, bleibt ein erhebliches Anliegen.

Professor Templar sagte: „Wir befinden uns mitten in der größten, selbstverschuldeten Herausforderung der Menschheit – der schnellsten Erwärmung, die der Planet je erlebt hat.

„Wir wissen, dass wir zwei Dinge tun müssen, um den Planeten abzukühlen. Erstens müssen wir aufhören, Treibhausgase in die Atmosphäre zu bringen. Zweitens müssen wir CO2 entfernen, das sich bereits in der Atmosphäre befindet, und alle, deren Freisetzung wir wirklich nicht verhindern können. Die Vermeidung von Emissionen ist das Allerwichtigste, was wir tun müssen, aber wir können jetzt nicht umhin, auch CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen. Wir brauchen beides.“

Aber er warnte: „Die große Gefahr besteht darin, dass einige Branchen nicht innovativ sind und Emissionen reduzieren und sich einfach auf CCS und GGR als Lösung verlassen. Das wäre leichtsinnig. Die Techniken sind jung und noch nicht skaliert. Wir müssen ihre Entwicklung beschleunigen.“ damit wir in den 2030er Jahren mit dem Abbau in erheblichem Umfang beginnen können.

„Erneuerbare Energien sind jetzt da. Energieeffizienz ist jetzt da. Wir müssen viel schneller als bisher auf erneuerbare Energien und eine höhere Energieeffizienz umsteigen, weil wir vieles von dem, was wir brauchen, zur Hand haben und wissen, dass es funktioniert.“

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