Opsamling af CO2 fra atmosfæren er ikke en enkel klimaløsning

Hvis vi udsætter eller forhaler en reduktion af CO₂-udledningen i dag, vil det øge behovet for CO₂-opsugende teknologier i fremtiden.

Det vil også lægge et større pres på vandforbruget, netop som man forventer, at vand vil blive mere mangelfuldt i visse regioner som følge af temperaturstigninger, siger Andres Clarens, en af hovedforfatterne på et nyt studie.

»Hvis vi nøler med at mindske CO₂-udledningen, vil det blive nødvendigt at bruge teknologiske tilgange [som direkte opsamling fra luften, red.] for at opsamle den yderligere CO₂-forurening for at opfylde vores klimamål, hvilket vil få konsekvenser, især i forhold til vand og energi,« siger Andres Clarens, der er professor i civil- og miljøteknik ved University of Virginia, til Circle of Blue - et internationalt netværk af journalister, forskere og kommunikationsfolk, der rapporterer om den globale vandkrise.

Problemet med CO2-opsugende teknologier

Næsten alle verdens nationer underskrev Paris-aftalen, hvis målsætning er at forhindre en temperaturstigning på mere end 1,5 til 2 grader i forhold til førindustrielt niveau.

Men som de nationale udledningsplaner og klimaforudsigelserne ser ud i dag, kommer vi ikke uden om brugen af CO₂-opsugende teknologier.

Problemet er bare, at teknologierne - som trækker CO₂ direkte fra luften og lagrer udledningen, eller som brænder biomasse for at generere elektricitet - ikke bare er bekostelige og kræver store landområder.

De lægger også et betydeligt pres på vand- og energibehovet samt fødevareproduktionen, ifølge et studie publiceret i Nature Climate Change.

\ Læs mere

Hvor står vi med CO2-lagring?

Har undersøgt tre forskellige CO2-opsugende teknologier

Andrea Clarens og hans kolleger modellerede visse miljømæssige, sociale og økonomiske effekter som følge af tre mulige teknologier af stigende teknisk kompleksitet:

1: Den mindst konstruerede mulighed er plantning af nye skove, som lagrer CO₂, i takt med at de gror.

2: Et andet alternativ er at høste afgrøder som præriehirse eller sukkerrør og så efterfølgende brænde planteresterne – eller biomassen – til at producere elektricitet.

Denne teknologi bliver kaldt BECCS (bio-energy with carbon capture and storage). CO₂-emissionerne bliver opsamlet og lagret som gasser i undergrunden.

3: Den tredje mulighed er DAC, direct air capture, og det er den mest omstændelige teknologi.

DAC er i bund og grund store svampe, som suger CO₂ fra atmosfæren. Her sender man luft ind gennem et procesanlæg, som filtrerer luften og spytter koncentreret CO₂ ud i den anden ende.

(4): En teknologi, der ikke er modelleret i studiet, er opsamling og lagring af CO₂, som gennem filtre fjerner højtkoncentrede udledninger direkte fra kraftværkerne.

Overraskende fund: DAC mindsker ikke vandforbruget så meget som ventet

Modellen gransker to scenarier:

• Det ene overskrider verdens CO₂-budget en lille smule.
• Det andet overskrider det meget.

Og jo mere vi overskrider CO₂-budgettet, desto mere afhængige bliver vi af dyre anordninger som DAC.

Studiets mest overraskende fund er ifølge Andres Clarens, at DACS-teknologien ikke mindsker vandforbruget i forhold til BECCS-teknologien så meget, som forskerne havde forventet.

Faktisk er de to teknologiers vandbehov det samme per enhed CO₂.

Det skyldes, at det CO₂-opsugende udstyr er meget energikrævende og bruger store mængder vand til nedkøling.

Studiet fandt, at brugen af DAC-teknologien til at opfylde Paris-aftalens temperaturmålsætning vil svare til 115 procent af det nuværende globale naturgasforbrug.

»Vandet, som vi ellers ville bruge i landbruget, skal pludselig bruges til DAC-anordningerne,« siger Andres Clarens.

»Det er i samme størrelsesorden, og det havde vi ikke forventet.«

Fødevarepriser risikerer at stige tre til syv gange

Modellen fandt, at det er mest sandsynligt, at DAC-teknologien bliver rullet ud i Australien, Kina og USA; lande, som allerede har de rette forudsætninger, som rørledninger til transport af CO₂, geologi, der er passende for CO₂-lagring, og energikilder, der kan levere energi til maskineriet.

Hvis landene forlader sig på skovrejsning og BECCS-teknologi i stedet, fandt studiet, at det vil få massive økologiske og sociale konsekvenser.

De globale gennemsnitlige fødevarepriser risikerer at stige 3 til 7 gange i forhold til 2010 ved udgangen af dette århundrede som følge af forsætning af landbrugsjord.

Behovet for gødning risikerer at stige med cirka 30 procent af det nuværende gødningsbehov, og det kan bringe yderlige problemer med sig.

\ Læs mere

CO2-lagring: Teknologien er moden men spilleregler mangler

Største kilde til nitratforurening

Overgødskning af miljøet er langt den største kilde til nitratforurening af grundvand og hav. Det ubrugte overskud vaskes ud og bidrager til skadelige algeopblomstringer, der blandt andet fjerner ilt fra Den Mexicanske Golf.

Fundene kaster lys over fordelene ved at mindske CO₂-udledningen med det samme, siger Lorenzo Rosa, der studerede skæringspunktet mellem vand, fødevarer og energisystemer i forbindelse med sin ph.d.-afhandling ved University of California, Berkeley, men ikke var involveret i studiet.

I dag er Lorenza Rosa ph.d.-forsker ved ETH Zürich, hvor han fokuserer på negative emissionsteknologier.

»Hovedkonklusionerne er, at vi skal handle nu. Vi kan ikke vente, for jo længere vi venter, desto mere afhængige af DAC-teknologien bliver vi,« siger Lorenzo Rosa til Circle of Blue.

Alt har et CO2-aftryk

Tidligere forskning har bidt mærke i de økologiske begrænsninger forbundet med udbredt anvendelse af BECCS.

Omfanget af jord, der skal til for at dyrke afgrøder til afbrænding for at producere elektricitet, er enorm, omtrent på størrelse med Australien eller USA (minus Alaska og Hawaii).

Det udgør 25 procent til 80 procent af den nuværende globale agerjord.

»Det handler ikke om at plante et par marker her og der og så sige, at det er det,« fortæller Andres Clarens. Han fortsætter:

»Der skal en virkelig stor udrulning af teknologier til, der har til formål at genoprette klimaet. Men faktum er, at når vi gør noget i denne størrelsesorden, så har det et CO₂-aftryk.«

\ Læs mere

Danske politikere nøler med at indføre CO2-lagring

Studie med begrænsninger

Det nye studie har dog sine begrænsninger.

Lorenzo Rosa siger, at et globalt studie gør gavn, men for 'lokale skræddersyede løsninger' - beslutningerne om, hvor de enkelte anlæg skal placeres, eller hvad effekterne er på vandtilgængeligheden - er det nødvendigt med evalueringer i mindre skala.

Lorenzo Rosa bemærker også, at studiet fokuserer på vandudtaget fra floder og søer, og ikke vandbrug til afgrøder, som ikke bliver kunstvandet.

Udvidelsen af BECCS til ikke-kunstvandede arealer vil reducere tilgængeligheden af nedstrømmende vand, siger han. Det er alle forviklinger, som er en del af fremtidige beregninger, siger Andres Clarens.

Ét er skala. Ifølge Lorenzo Rosa hjælper et globalt studie med at levere et overordnet billede.

Jo længere verden venter med at reducere udledningen af CO₂, desto sværere valgmuligheder står vi overfor, slutter Andre Clarens.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret i Circle of Blue og bliver genpubliceret her som en del af Covering Climate Now, der er et internationalt journalistisk samarbejde, som Videnskab.dk er en del af, og som har til formål at styrke dækningen af klimaet. Oversat af Stephanie Lammers-Clark.

\ Læs mere

Videnskab.dk træder ind i internationalt klima-samarbejde

\ Læs mere

Forsker: Regn ikke med, at CO2-opsugende teknologi er nok til at redde klimaet

\ Læs mere

FN's klimapanel: Vi er nødt til at trække CO2 ud af luften for at redde klimaet

\ Læs mere

Forskere: Løfter om udvikling af klimateknologi står i vejen for hurtig handling