Nándor
8 °C
23 °C
Index - In English In English Eng

Miért nem vesszük ki a levegőből a szén-dioxidot?

2019.03.20. 21:33
Hiszen olyan egyszerűen hangzik. Miért is szenvednénk azzal, hogy a tevékenységünk folytán az atmoszférába jutó üvegházhatású gázok emisszióját csökkentsük, amikor ki is vonhatnánk a levegőből a szén-dioxidot és társait? Természetesen nem véletlen, hogy ez eddig nem valósult meg, csak az az ijesztő, hogy a viszonylag optimista klímaforgatókönyvek szinte mindegyike számol ezzel az opcióval.

Az ENSZ éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi tanácsadó testülete (IPCC) eddigi működése során több mint ezer lehetséges klímaforgatókönyvet modellezett, amelyek a tényezők (a világ népessége, a üvegházgáz-kibocsátás alakulása, ipari tevékenység) különféle kombinációval számoltak. Összesen 116 olyan forgatókönyvet vázoltak föl, amelyek eredményeképpen a globális átlaghőmérséklet emelkedését sikerül az általában még kezelhetőnek tekintett 2 Celsius-fokos szint alatt tartani. A 116 optimista szcenárió között azonban csak 15 volt olyan, amely a kibocsátás csökkentése mellett ne kalkulált volna az úgynevezett negatív emisszióval, vagyis az üvegházhatású gázok aktív kivonásával a levegőből. 

Vagyis az élhető forgatókönyvek nagy többsége elméletben is csak úgy működhet, ha a nagyon közeli jövőben ipari méretekben is alkalmazhatóvá válik egy ma még javarészt nem is létező technológia.

Ipari méreteken azt értjük, hogy évente több milliárd tonna szén-dioxid kivonására lenne szükség. Szép kilátások. Sőt, a széndioxid-kivonás céljából alakult, és a befektetőktől dollármilliárdokat remélő cégek munkatársait kivéve a klímakutatók jelentős része egyszerűen nem hisz abban, hogy belátható időn belül gazdaságilag is racionális keretek között (tehát megfizethető módon) rendelkezésre fognak állni az ehhez szükséges technikai vívmányok.

A világ legnagyobb éghajlatvédelmi szervezete azonban láthatóan mégis bízik abban, hogy a közeljövőben megvalósul a tudományos áttörés, és szerte a világon beindulnak azok a létesítmények, amelyek elnyelik az általunk kipufogott szén-dioxidot. Hogyan működhetnének ezek?

Ültessünk erdőt!

Bár a szén-dioxid-kivonás hallatán mindenkiben gyárak, hatalmas gépezetek, turbinák és effélék juthatnak eszébe, valójában a legegyszerűbb negatív emissziós technológiát a növényzet és a talajművelés jelenti. A zöld növények a fotoszintézis révén szén-dioxidot vesznek föl a levegőből, majd vízzel és a nap energiájának segítségével oxigénné és cukorrá alakítják azt. Nem kell mást tennünk, csak visszaadni a természetnek, ami eredetileg is az övé volt. Visszaerdősíteni azokat a területeket, ahonnan az elmúlt évezredekben kivágtuk a vadont, és a növények majd idővel szépen lecsökkentik a légköri szén-dioxid-szintet. Valószínűleg ez sohasem fog megtörténni, hiszen pontosan ezzel ellentétes folyamatok zajlanak. Az erdőirtás egyik hajtómotorját ráadásul éppen a klímaváltozás elleni küzdelem korábban nagy népszerűségnek örvendő fegyvere, a bioüzemanyag iránti kereslet jelenti.

De ha esetleg le is állnának az erdőirtások, a kivágott erdők nagy részén jelenleg élelmiszertermelés folyik, nagyvárosok, üzemek állnak a fák helyén. Szóval kijelenthetjük, hogy néhány szimbolikus helyi projektet nem számítva, a belátható jövőben nem fog nőni számottevően az erdővel borított területek kiterjedése a világon. Hasonlóan kétséges a másik gyakran hangoztatott természetes szénkivonási mód, a talaj elnyelőképességének növelése is. Az ipari megoldásokban azonban jóval több fantázia van.

A jelenlegi évtized elején ezek közül a biomassza energetikai hasznosítását, majd a termelődő szén-dioxid összegyűjtését és eltárolását tekintették a legpraktikusabb megoldásnak; a legfejlettebb ipari országokat tömörítő OECD is komoly szerepet szánt neki a jövőbeli gazdaságban és környezetvédelemben. A technológia gyakorlatilag a természetes fotoszintézist használja a légköri szén-dioxid összegyűjtésére. A biomasszát (amely különféle növényeket, az esetek nagy részében fát jelent) zárt rendszerben elégetik, majd a keletkező szén-dioxidot nem hagyják elszökni, hanem begyűjtik, és valahogy hosszú időre kivonják a forgalomból. A folyamatból nagyjából az égetés tekinthető megoldottnak (de az már évezredek óta). A begyűjtés és főként a tárolás azonban szinte kizárólag kérdőjeleket vet fel. Vannak, akik mélyen a föld alá préselnék a fölösleges szén-dioxidot, mások üzemanyagot állítanának elő belőle (amint azt később még látni fogjuk).

Nem feltétlenül kell ugyanakkor a biomassza lebontásakor szén-dioxidnak termelődnie.

Ez nagyrészt elkerülhető, ha pirolízissel (oxigénhiányos közegben történő hevítéssel) úgynevezett biochart (biológiai eredetű faszenet) állítanak elő belőle. Ennek hátránya, hogy az elégetéssel ellentétben ez az eljárás nem termeli, hanem fogyasztja az energiát, viszont a végtermék a „rendes” szénhez hasonlóan akár ezer évekig megőrizheti a belé zárt szenet. A biocharnak sokan nagy jelentőséget tulajdonítanak a negatív emissziós erőfeszítésekben, egy számítás szerint a technológia évente akár 1,8 milliárd tonna szén-dioxid megkötésére is képes lehet.

32,5 milliárd tonna szén-dioxid évente

Izlandon már több mint tíz éve üzemel a CarbFix projekt, amely a szén-dioxid kőzetekben való megkötését célozza. A művelet első lépéseként a szén-dioxidot (és egyéb savas kémhatást okozó gázokat) vízben oldják fel, majd ezt a vizet préselik főként magnéziumot és kalciumot tartalmazó kőzetekbe. A szén-dioxid reagál a kőzetek oxidjaival és szilikátjaival, és karbonátot (például a mészkövet alkotó kalcitot) képez. Ilyenformán akár évmilliókig is biztonságosan tárolhatóvá válik a levegőből kivont szén-dioxid. A vizsgálatok szerint az így föld alá juttatott gáz két éven belül 95 százalékban megkötődik, és általa egy tonna üvegházházgáz megkötésének költsége alig 25 dollár.

Mégsem e technológia örvend a legnagyobb népszerűségnek, aminek az lehet az oka, hogy speciális körülményeket igényel. Sokkal több szó esik azokról a technológiákról, amelyek közvetlenül a levegőből veszik ki a szén-dioxidot. Korábban e módszerekkel érdemben kevesen foglalkoztak, mivel a költségeket 600-1000 dollárra becsülték a szén-dioxid tonnájára vonatkoztatva.

Tavaly azonban a Harvard Egyetemről kinőtt Carbon Engineering cég kutatói által írt tanulmány egy olyan módszer terveit vázolta fel, amelyek majdnem egy nagyságrenddel alámentek az addig általánosan elfogadott költségeknek. Állításuk szerint egy tonna széndioxid kivonása az atmoszférából már 94-232 dollárért megoldható. A cég vezetői szerint módszerük ugyan kémiailag bonyolult, semmi ördöngösség nincs benne, csupa olyan technikai lépésre építettek, amelyeket világszerte használnak az iparban.

Az eljárás három fázisból áll. A levegő először hatalmas ventilátorok segítségével átáramlik a hűtőtornyokra emlékeztető építményeken, ahol a benne lévő szén-dioxid érintkezésbe kerül a toronyban keringetett lúgos folyadékkal, és beleoldódik. A folyadék ezután az üzemben egy sor kémiai reakción esik át, hogy elválasszák az oldott szén-dioxidot a bázikus oldattól. Végül a visszanyert tiszta szén-dioxidból hidrogénnel gépjármű- és repülő-üzemanyagot gyártanak. Ilyen egyszerű ez.

De azért arról még nincs szó, hogy a Föld megmenekült,

hiszen vannak még technikai nehézségek. Például az, hogy még ha a szélsőségesen alacsonynak tekintett 100 dollár/tonnás árral számolunk is, ezt beszorozva az emberiség 2017-es évi 32,5 milliárd tonnás széndioxid-kibocsátásával, még mindig egy elég nagy szám jön ki. De vannak itt más problémák is.

GettyImages-82478315
Fotó: Sean Gallup / Getty Images Hungary

A cég kutatóinak úgy sikerült kikalkulálniuk ezt (az egyéb becslésekhez képest) alacsony árat, hogy a költségekből levonták a begyűjtött szén-dioxidból és hidrogénből előállított szintetikus üzemanyag eladásából szerzett bevételeket. Ezek az üzemanyagok azonban jelentősen drágábbak jelenleg, mint a hagyományos benzin és dízelolaj, így erősen kétséges, hogy lesz-e valós piacuk. A számítások szerint, ha bejönnek a Carbon Engineering tervei, akkor egy gallon (3,78 liter) üzemanyag elégetése során keletkező szén-dioxid kivonása a levegőből nagyjából 1-2 dollárba fog kerülni. Ahhoz, hogy ilyen költségek mellett az emberiség által termelt összes szén-dioxidot kivonjuk a levegőből, a 75-110 billió dollárra becsült globális GDP 3-5 százalékát kellene erre a célra fordítani. Ez jó sok pénz.

De a folyamat energiaigénye még zavarba ejtőbb.

Egyes számítások szerint egyetlen gigatonna széndioxid eltávolítása a levegőből az évszázad közepén az Egyesült Államok teljes energiatermelésének 7 százalékát emésztené fel. Miközben minden évben 32 gigatonnát termelünk.

Természetesen csak addig tűnik drágának valami, amíg nem az életünk múlik a művelet sikerén. Háborús időkben olyan erőforrások is hozzáférhetővé válhatnak, amelyekre korábban senki sem gondolt. Csakhogy - érvelnek a szkeptikus kutatók -, a politikai döntéshozók sokszor éppen arra használják a légköri szén-dioxid kivonásának ígéretét (noha az a gyakorlatban még nem alkalmazható, és talán mindörökké ígéret marad), hogy ezzel elodázzák a sokkal kényelmetlenebb, de reális eredményekkel kecsegtető lépéseket. Kevin Anderson és Glen Peters így írtak a Science-ben publikált véleménycikkükben:

A negatív emissziós technológiák nem biztosíthatják a jövőt, sokkal inkább igazolatlan és nagy kockázatú szerencsejátéknak tekinthetők. A [klímaváltozás] ellensúlyozásának tervezésekor ezért azt kell feltételeznünk, hogy ezek az eljárások nagy léptékben működésképtelenek lesznek. Ha nem így járunk el, azzal erkölcsi hazárdjátékot játsszunk.

Klímaváltozás, környezettudatosság, fenntartható jövő.
Ezek nem csak trendi hívószavak, hanem a közös valóság, amiben mindannyian élünk. A Zöld Indexen mi is kiemelt figyelemmel foglalkozunk ezekkel a témákkal. Ha te is fontosnak tartod, hogy azoknak is élhető bolygójuk legyen, akik ma születnek, csatlakozz hozzánk a Zöld Indexen.