Wychwytywanie CO2 - szansa na uratowanie planety czy mrzonka?

"Chcemy, żeby zespoły budowały realne systemy, które mogą mieć wymierny wpływ na poziom gigaton CO2 w atmosferze, cokolwiek to będzie. Czas jest najważniejszy" - powiedział szef startupów Tesla oraz SpaceX i jeden z najbogatszych ludzi na świecie Elon Musk, podczas ogłoszenia konkursu XPrize Carbon Removal w kwietniu bieżącego roku. Konkurs ten stawia sobie za cel zmotywowanie i przyciągnięcie uwagi wynalazców na potrzebę skonstruowania takiej technologii. A właściwie nie sam konkurs ma być motywujący, ale oczywiście nagroda ufundowana przez miliardera - 100 mln dolarów, z czego 50 mln dla zwycięzcy i 30 mln do podziału dla kolejnych czterech projektów.  Laureaci zostaną wyłonieni za cztery lata.

Aby zdobyć nagrodę, zespoły muszą zademonstrować usuwanie CO2 w skali 1000 ton rocznie, rozpisać koszty wyciągania CO2 w skali miliona ton rocznie (megaton) oraz przedstawić plan trwałego osiągnięcia w przyszłości skali wyciągania z atmosfery gigaton rocznie (miliarda ton). W pierwszej fazie konkursu zespoły muszą co najmniej zademonstrować kluczowy składnik swojego rozwiązania w zakresie usuwania dwutlenku węgla.

Ale czy to wystarczy, żeby uratować planetę?

Świat emituje rocznie ponad 30 gigaton CO2. Potencjalnie więc wychwytywanie CO2 w skali miliardów ton - czyli technologiczny cel, który nakreślono w konkursie XPrize - miał by realnie znaczący wpływ na bieżące emisje. Problem w tym, że na sam już osiągnięty proces ocieplenia wpływ mają emisje już skumulowane - od 1751 roku świat wyemitował ponad 1,5 biliona (tysiąca miliardów) ton CO2. 

Dodatkowo w tym momencie największa pojedyncza instalacja służąca do wychwytywania CO2 z atmosfery, wyciąga z niej zaledwie... 4 tys. ton rocznie. Została ona uruchomiona w bieżącym roku na Islandii i skonstruowana przez szwajcarską firmę Climeworks i islandzkie przedsiębiorstwo Carbfix. 

Arytmetyka jest więc klarowna - trudno opierać plany walki z procesem globalnego ocieplenia na technologii, która w tym momencie nie istnieje w odpowiedniej skali.

Czy to jednak znaczy, że wychwytywanie CO2 jest nam niepotrzebne? Bynajmniej. 

To, że wychwytywanie CO2 ma do odegrania w walce ze zmianami klimatu niezwykle ważną rolę stwierdzono wprost w ostatnim raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC). O ile w dokumencie podkreśla się, że ograniczenie emisji jest najważniejsze, to jednocześnie stwierdza, że aby utrzymać ocieplenie poniżej katastrofalnego poziomu, musimy również znaleźć sposób na usunięcie z powrotem miliardów ton dwutlenku węgla, który wyemitowaliśmy do atmosfery. 

Autorzy raportu szacują, że przyszłość planety nadającej się do życia zależy, przynajmniej częściowo, od usunięcia przez nas od 100 miliardów do biliona ton węgla, który już znajduje się w atmosferze do końca wieku, w zależności od tego, ile jeszcze będziemy do niej wprowadzać. Julio Friedmann, starszy pracownik naukowy w Columbia University's Center on Global Energy Policy, powiedział agencji Bloomberga, że obecnie jesteśmy w stanie usunąć zaledwie około 5 tys. ton rocznie poprzez bezpośrednie wychwytywanie dwutlenku węgla z powietrza. Natomiast do końca dekady będziemy według niego w stanie usuwać maksymalnie 20 mln ton CO2 rocznie. Wielkie inwestycje w technologie są więc niezbędne. Problem w tym, że obszarów, w których potrzeba wielkich inwestycji w celu zatrzymania procesu zmian klimatu jest mnóstwo, na czele oczywiście z energetyką. 

Wychwytywanie dwutlenku węgla z atmosfery może być przeprowadzone w bardzo różny sposób. Weźmy dla przykładu wcześniej wspomnianą największą istniejącą instalację wychwytywania CO2. Orca - bo taką nosi nazwę - składa się z ośmiu dużych pojemników uzbrojonych w zaawansowane filtry i wentylatory do ekstrakcji dwutlenku węgla. Wyizolowany w nich węgiel jest następnie mieszany z wodą i pompowany głęboko pod ziemię, gdzie powoli ma zamieniać się w skałę. Cały proces zasilany jest energią odnawialną pozyskiwaną z pobliskiej elektrowni geotermalnej.

W konkursie XPrize jeden ze stratupów w celu wychwytywania CO2 produkuje natomiast... syntetyczne odchody wielorybów. Startup chce następnie zrzucać je do oceanu, gdzie dostarczą substancji odżywczych stymulujących rozwój fitoplanktonu, czyli mikroorganizmów odżywiających się za pomocą fotosyntezy. Fitoplankton jest jednym z najważniejszych na naszej planecie pochłaniaczy dwutlenku węgla. Naukowcy sądzą, że pobudzając jego rozwój, mogą sprawić, że oceany wychwycą większą ilość wywołującego kryzys klimatyczny gazu. 

Oczywiście najbardziej naturalnym wychwytywaczem CO2 wydają się lasy. Dlaczego więc nie posłużyć się nimi w tym procesie, zamiast pracować nad "wymyślnymi" technologiami? Cóż, przyczyna jest prosta, a jest nią... ludzkość. Nie jesteśmy bowiem w stanie zalesić tak dużej powierzchni, żeby miało to realny wpływ na proces ocieplenia, biorąc pod uwagę, ile terenów jest zurbanizowanych lub wykorzystywanych do celów rolniczych. 

Jak możemy przeczytać na gromadzącym naukowe fakty na temat zmian klimatu portalu Nauka o Klimacie, gdyby odtworzyć lasy na wszystkich wcześniej (w epoce przedagrarnej!) zajmowanych przez nie obszarach mogłoby to obniżyć stężenie atmosferycznego CO2 w końcu wieku o 40-70 ppm (cząstek CO2 na milion cząsteczek powietrza). Biorąc pod uwagę nierealność takiego scenariusza, trzeba brać pod uwagę tylko ułamek takiej liczby. Natomiast prognozowany przez IPCC wzrost stężenia CO2 w atmosferze (dla różnych scenariuszy spalania paliw kopalnych) ma w roku 2100 przekroczyć poziom z 2000 roku o 170-660 ppm.

To oczywiście nie znaczy, że nie należy nowych terenów zalesiać, bo ma to oczywiście wiele pozytywnych skutków środowiskowych (choć najważniejsze jest tu zaprzestanie wycinek!). Nie zastąpi to jednak gorąco wypatrywanego bardziej skutecznego sposobu wyciągania CO2 z atmosfery, który znowu - będzie w stanie pomóc tylko pod warunkiem zatrzymania emisji.

Mateusz Czerniak