10 август 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Могат ли отрицателните емисии реално да помогнат за ограничаване на изменението на климата?

В много сценарии за бъдещия климат се говори, че ще бъдат необходими отрицателни емисии, за да се ограничи глобалното затопляне. Изследователите сега проучват доколко това е осъществимо.

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 09 декември 2021 в 00:01 74130
(CC BY 3.0)

В настоящия момент в Исландия машина денонощно изсмуква въглероден диоксид от атмосферата. Задачата ѝ е да смесва газа с вода, след което да го изпомпва под земята, където той ще се превърне в камък след няколко години.

Такива машини сега представляват интерес, тъй като емисиите на парникови газове в глобален мащаб са все още твърде големи, за да можем да разчитаме, че ще се намалят от само себе си. За да не допуснем сериозни въздействия върху околната среда, най-вероятно ще имаме нужда от отрицателните емисии също и за да премахнем някои от тези газове от атмосферата и да ги съхраняваме някъде за постоянно.

„Сценариите за смекчаване на изменението на климата често показват, че ще ни бъде нужно значително количество отрицателни емисии до края на века, за да можем да ограничим затоплянето до 1,5 oC или 2 oС“, казва д-р Кати Копонен, старши научен работник във финландския научно-технически център VTT в Еспоо.

В стремежа да се произведат отрицателни емисии ще бъдат необходими нови решения и практики — технологични и нетехнологични. Изследват се природосъобразни решения, като засаждане на повече дървета например или възстановяване на торфища, които поглъщат и складират CO2— те се знаят и се използват отдавна — за по-широко използване при смекчаване на изменението на климата, включително по-надеждно наблюдение и количествено определяне на тяхната ефективност.

Съществуват и няколко технологии с потенциал, но повечето от тях са все още в ранен стадий на развитие. При директното улавяне на въздуха например — технологията, прилагана в момента в Исландия — се използват химични процеси за извличане на въглероден диоксид (СО2) от атмосферата преди складирането му под земята.

Ползите и компромисите обаче все още са неясни. „Предизвикателството е да се разбере реалният потенциал на тези технологии (и практики)“, предупреждава д-р Копонен. „Не е добре да създаваме отрицателни емисии, като предизвикваме други нежелани въздействия някъде другаде.“

Подготвяне на почвата за технологии за отрицателни емисии

Чрез проекта NEGEM д-р Копонен и нeйните колеги оценяват фактическия потенциал на различни решения за отрицателни емисии в Европа и другаде. Те ще вземат предвид свързаните с тях икономически, екологични и социални аспекти, за да разберат по-добре какви регулаторни рамки ще са необходими за осъществяване на тези решения.

Възможно е някои решения просто да не са рентабилни, докато други може да имат въздействие върху околната среда, като използват твърде много вода, енергия или земя. Трябва да се отчетат и социалните измерения: жителите ще бъдат ли съгласни например СО2 да се складира в почвата близо до домовете им? „Специалното в проекта е тази комбинация (от дисциплини)“, казва д-р Копонен.

Към момента екипът на NEGEM използва модели, за да изследва как различните решения за отрицателни емисии засягат околната среда и какви са разходите за тях през целия им жизнен цикъл. Разглеждат се широка гама от индикатори за околната среда, като например изчерпването на природни ресурси, като водата или суровините, и промяната в земеползването, паралелно с въздействията от изменението на климата, които биха били избегнати.

В скорошна разработка те разглеждат стратегиите за използване на земята, за разлика от стратегиите, използвани в океаните или в промишлени условия. Екипът открива, че в изследваните случаи засаждането на дървета е най-ефикасният начин за премахване на СО2 от атмосферата. Проблемът тук обаче е наличието на земя: тя е необходима за различни цели, като например отглеждане на храни или дървесина за производството на продукти. Освен това горите са уязвими на смущения като пожари и вредители, което засяга продължителността на складиране на СО2 в тях. Ще трябват нови видове политики за справяне с тези проблеми, а това е друг аспект, който проектът изследва понастоящем.

Резултатите от NEGEM ще подпомогнат с информация политиките на ЕС за задържане на глобалното затопляне доста под 2 oC, както е посочено в Парижкото споразумение от 2015 г. Според д-р Копонен резултатите от проекта трябва да дадат по-реалистична оценка на потенциала на различните технологии и практики за отрицателни емисии, което трябва да помогне на ЕС да задава постижими цели.

Устойчиви решения

Емисиите на парникови газове и стратегиите, използващи земята за премахването им, присъстват в националните политики от 30 години. Подобряването на такива поглътители може да бъде включено и като мярка за смекчаване на изменението на климата в национално определените приноси съгласно Парижкото споразумение.

В този контекст изследователите по проекта LANDMARC се опитват да схванат реалния потенциал на дейностите, които ще повишат премахването на парниковите газове или ще намалят емисиите от земята. Айсе Спайкър, изследовател в Центъра за знания по климата и екологичната устойчивост JIN в Гронинген, Нидерландия, и неговите колеги изследват как тези решения, много от които природосъобразни, могат да бъдат прилагани в селското или горското стопанство.

„Сложната задача – особено с природосъобразните варианти – е проблемът с постоянно складиране на въглерода“, казва Спайкър. „След като вкарате въглерод в екосистемите, те остават в естествения цикъл на въглерода до известна степен, но реално не се знае какво количество е складирано и за колко дълго.“

Наблюдение отгоре и отдолу

Техниките за наблюдение могат да спомогнат да се оцени какво количество СО2 може да бъде уловено от атмосферата и складирано в почвата и растенията. Затова една от целите на проекта е да се включат различни видове наблюдения в модели, за да се отрази по-реалистично потенциалът на решенията за премахване на емисиите.

„Използваме данни от различни техники за наблюдение на Земята, включително дистанционно наблюдение (като сателити), както и подземни измервания (например вземане на проби от почвата), за да измерим количеството на складирания въглерод“, казва координаторът на проекта, д-р Джени Лиу, асистент в технологичния университет Delft в Нидерландия.

Проектът LANDMARC проучва 16 казуса по целия свят, в които ще бъдат наблюдавани различни дейности, като например агро-лесовъдна система в Испания и по-екологосъобразно оризопроизводство в Непал, за да се установи колко добре задържат и улавят въглерода. Екипът планира да експериментира с различни комбинации от техники за наблюдение. Данните от сателити например ще бъдат събирани и анализирани с разработени собствени алгоритми.

Инструмент за измерване на реалното въздействие върху земята

Един от резултатите от проекта ще бъде инструмент за картографиране на въглерода, евентуално предлаган и като приложение за телефон, който може количествено да определя и наблюдава въздействието на различни дейности за премахване на въглерод, включващи земята, върху емисиите на парникови газове. Инструментът ще използва наблюдения отгоре — със сателити и дронове — и на земята, като например вземане на проби от почвата.

„Стремим се да комбинираме няколко специализирани инструмента за наблюдение на Земята в евтин и удобен за потребителя инструмент за наблюдение, който отчита потребностите на широк кръг крайни потребители“, казва д-р Лиу. Това означава, че правителствата и органите, управляващи земеползването, ще могат например да въвеждат конкретни данни за почвата и растителността от своята земя и да получават надеждна оценка на реалното въздействие върху климата.

Мащабно премахване на СO2

Потенциалът на дейностите за постигане на отрицателни емисии с цел намаляване на глобалното затопляне зависи и от това дали те ще бъдат готови за употреба в промишлен мащаб през следващите няколко десетилетия. Много сценарии за климата разчитат на тази предпоставка, но съществуват опасения доколко дейностите ще бъдат изпълними. „Технологичните решения все още са в ранните етапи от развитието си в момента“, казва д-р Бас ван Руйвен — изследовател и ръководител на група в Международния институт за анализ на приложни системи (IIASA) в Лаксенбург, Австрия.

Затова д-р Ван Руйвен и неговите колеги правят оценка на опасенията относно приложимостта на различни сценарии за климата като част от проекта ENGAGE. Те ще оценят например какъв ще бъде приносът на дейностите по премахване на парниковите газове. Екипът ще разработи и нови сценарии за смекчаване на изменението на климата. „Технологиите за отрицателни емисии играят важна роля в тази част на проекта“, подчертава д-р Ван Руйвен.

До момента екипът сравнява два различни сценария за декарбонизация. Първият цели затоплянето да бъде ограничено до под 2 oC до 2100 г. В този случай целта за температурата може да бъде премината през първата половина на настоящия век, но отрицателните емисии ще бъдат важни по-късно, за да се понижат глобалните температури.

Във втория сценарий целта е просто затоплянето да не превиши 2 oC, което съответства в по-голяма степен на Парижкото споразумение. Дейностите по премахване на въглерода биха играли роля за по-бързото намаляване на емисиите в краткосрочен план. В дългосрочен план те ще бъдат нужни предимно за неутрализиране на оставащите емисии от определени сектори като авиацията или промишлеността, където е трудно емисиите да бъдат елиминирани изцяло.

Колкото по-скоро, толкова по-добре: отлагането на действията ще има последствия

В неотдавнашна разработка екипът е използвал модели, за да проучи как всеки от тези сценарии би засегнал земеползването в бъдеще, за да бъдат по-добре разбрани социалните и екологичните последици. Той отчита няколко различни фактора: прогнозите за икономиката и нарастването на населението, заедно с последващото въздействие от тях върху енергопотреблението и емисиите на парникови газове.

Д-р Ван Руйвен и неговите колеги констатират, че фокусираните върху края на века сценарии за смекчаване на изменението — при които се допуска температурите временно да превишат затопляне от 2 oC — предвиждат големи последици за земеползването след 2050 г. Вероятно ще има недостиг на храни и на вода за напояване, както и по-високи цени на храните. „Това е горещ призив за повече краткосрочни усилия за по-бързо намаляване на емисиите“, казва д-р Ван Руйвен. „В противен случай принуждаваме бъдещите поколения да използват технологии за отрицателни емисии в по-голям мащаб.“

Ще бъдат необходими и допълнителни политики по време на прехода към реално нулеви емисии, за да се компенсира социално въздействие. Може да бъдат необходими субсидии за храна, за да се помогне на хората с по-ниски доходи например, в случай че цените на храните нараснат.

„Работата ни показва, че използването на нови технологии за премахване на СO2 ще бъде абсолютно необходимо, за да се постигнат целите на Парижкото споразумение в краткосрочен и дългосрочен план“, отбелязва д-р Ван Руйвен. „Надеждата е нашите изследвания да вдъхновят правителствата да стимулират тяхното развитие.“

Изследването в тази статия е финансирано от ЕС. Тя е публикувана първоначално в Horizon, списанието за научни изследвания и иновации на ЕС.


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.