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Il ministro dell'Energia federale australiano Angus Taylor è martedì. 22 settembre 2020 dovrebbe contorno la prima dichiarazione sulla tecnologia a basse emissioni del governo Morrison, che traccia la via dell'Australia sull'azione per il clima. Suo probabile includere tecnologie a “emissioni negative”, che rimuovono l’anidride carbonica (CO?) dall’aria.
Il gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici dice Saranno necessarie tecnologie a emissioni negative per raggiungere l’obiettivo dell’Accordo di Parigi di limitare il riscaldamento ben al di sotto di 2?. In altre parole, la semplice riduzione delle emissioni non è sufficiente: dobbiamo anche eliminare i gas serra esistenti dall’aria.
La scorsa settimana, il governo ha ampliato il mandato dell'Agenzia australiana per le energie rinnovabili (ARENA) e della Clean Energy Finance Corporation (CEFC). Ha segnalato le tecnologie a emissioni negative, come il carbonio nel suolo, come una strada per gli investimenti.
Alcune iniziative di emissioni negative stanno operando in Australia su piccola scala, tra cui cattura del carbonio, rimboschimento ed gestione del carbonio nel suolo. Qui esaminiamo sette modi per rimuovere la CO? dall'atmosfera, compresi i loro pro e contro.
Grafico che mostra sette tecnologie a emissioni negative. Anders Classens
1. Gestione del carbonio nel suolo
Fino a 150 miliardi di tonnellate del carbonio del suolo è andato perso a livello globale da quando l'agricoltura ha iniziato a sostituire le foreste naturali e le praterie. Una migliore gestione del territorio potrebbe immagazzinare o "sequestrare" fino a nove miliardi di tonnellate di CO? ogni anno. Potrebbe anche migliorare salute del suolo.
Il carbonio nel suolo può essere costruito attraverso metodi come:
- "no-fino”Agricoltura, utilizzando tecniche che non disturbano il suolo
- piantare colture di copertura, che proteggono il suolo tra i normali periodi di coltivazione
- bestiame al pascolo pascoli perenni, che durano più a lungo delle piante annuali
- applicare la calce per incoraggiare la crescita delle piante
- utilizzando compost e letame.
È importante ricordare, tuttavia, che il carbonio può essere difficile da immagazzinare nel suolo per lunghi periodi. Questo perché i microbi consumano materia organica, che rilascia carbonio nell'atmosfera.
2. Biochar
Biochar è un materiale simile al carbone prodotto da materia organica come rifiuti verdi o paglia. Viene aggiunto al terreno aumentare le riserve di carbonio, promuovendo attività microbica ed aggregazione (grumi di terreno) che previene la decomposizione della materia vegetale organica e il rilascio di carbonio.
Biochar è stato utilizzato da popolazioni indigene in Amazzonia aumentare la produzione alimentare. Dal 14,000 sono stati pubblicati più di 2005 studi biochar. Questo include lavoro di ricercatori australiani mostrando come biochar reagisce con i minerali del suolo, i microbi e le piante per migliorare il suolo e stimolare la crescita delle piante.
In media, il biochar aumenta i raccolti di circa 16% e dimezza le emissioni di protossido di azoto, un potente gas serra. La produzione di biochar rilascia gas che possono generare calore rinnovabile e elettricità. La ricerca suggerisce che a livello globale, biochar potrebbe immagazzinare fino a 4.6 miliardi di tonnellate di CO? ogni anno.
Tuttavia il suo potenziale dipende dalla disponibilità di materiale organico e dai terreni su cui coltivarlo. Inoltre, il tipo di biochar utilizzato deve essere adatto al sito, altrimenti i raccolti potrebbero diminuire.
Aggiunto al suolo, il biochar aumenta le riserve di carbonio. Shutterstock
3. Rimboschimento
Piantare alberi è il modo più semplice per assorbire CO? dall'atmosfera. La riforestazione è limitata solo dalla disponibilità di terra e dai vincoli ambientali alla crescita.
Il rimboschimento potrebbe sequestrare fino a dieci miliardi di tonnellate all'anno di CO?. Tuttavia, il carbonio sequestrato attraverso la riforestazione è vulnerabile alla perdita. Ad esempio, i devastanti incendi boschivi della scorsa estate si sono scatenati in giro 830 milioni di tonnellate CO?.
4. Bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio (BECCS)
Il materiale vegetale può essere bruciato per produrre energia, nota come bioenergia. In un sistema BECCS, la CO risultante? viene catturato e immagazzinato in profondità nel sottosuolo.
Attualmente, la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) è praticabile solo su larga scala e le opportunità per lo stoccaggio lo sono limitato. Funzionano solo poche strutture CCS certificato.
BECCS ha il potenziale per sequestrare 11 miliardi di tonnellate annualmente. Ma questo è limitato dalla disponibilità di materiale da bruciare, che in teoria potrebbe provenire dalla silvicoltura, dai rifiuti delle colture e dalle piante coltivate appositamente.
Dovrà farlo anche l'implementazione su larga scala di CCS superare barriere come costi elevati, difficoltà nell'affrontare le perdite e determinare chi si assume la responsabilità a lungo termine per il carbonio immagazzinato.
La bioenergia ha un grande potenziale ma è limitata dalla quantità di materiale disponibile per la combustione. Shutterstock
5. Resistenza agli agenti atmosferici migliorata delle rocce
Le rocce silicatiche catturano e immagazzinano naturalmente la CO2? dall'atmosfera quando si deteriorano a causa della pioggia e di altri processi naturali. Questa cattura può essere accelerata attraverso “agenti atmosferici migliorati”- frantumare la roccia e spargerla sulla terra.
Il tipo di roccia preferito per questo metodo è il basalto, ricco di sostanze nutritive e abbondante in Australia e altrove. Un recente studio Si stima che il miglioramento degli agenti atmosferici potrebbe immagazzinare fino a quattro miliardi di tonnellate di CO2? a livello globale ogni anno.
Tuttavia, le scarse precipitazioni in molte parti dell'Australia limitano il tasso di cattura del carbonio tramite l'erosione del basalto.
6. Cattura e stoccaggio diretto del carbonio nell'aria (DACCS)
La cattura e lo stoccaggio diretto del carbonio nell'aria (DACCS) utilizza sostanze chimiche che si legano all'aria ambiente per rimuovere la CO?. Dopo la cattura, il CO? può essere iniettato nel sottosuolo o utilizzato in prodotti come materiali da costruzione e plastica.
DACCS è nelle prime fasi della commercializzazione, con poche piante operando a livello globale. In teoria, il suo potenziale è illimitato. Tuttavia, i principali ostacoli includono costi elevati e la grande quantità di energia necessaria per far funzionare i grandi ventilatori richiesti nel processo.
7. Concimazione oceanica e alcalinizzazione
L'oceano assorbe intorno nove miliardi di tonnellate di CO? dall'aria ogni anno.
L’assorbimento può essere migliorato mediante la fertilizzazione, aggiungendo ferro per stimolare la crescita delle alghe marine, in modo simile alla riforestazione sulla terraferma. Anche l’oceano può assorbire più CO2? se aggiungiamo materiali alcalini, come minerali silicati o calce.
Tuttavia, la fertilizzazione dell'oceano è vista come un rischio per la vita marina, e sarà difficile regolamentare in acque internazionali.
Guardando avanti verso un mondo a zero emissioni di carbonio
Il presunto investimento del governo nelle tecnologie a emissioni negative è un passo positivo e aiuterà a superare alcune delle sfide che abbiamo descritto. Ciascuna delle tecnologie che abbiamo delineato ha il potenziale per aiutare a mitigare il cambiamento climatico e alcune offrono ulteriori vantaggi.
Ma tutti hanno dei limiti e da soli non risolveranno la crisi climatica. Sarà inoltre necessaria una profonda riduzione delle emissioni in tutta l'economia.
Correzione: una versione precedente di questo articolo diceva che il biochar potrebbe immagazzinare fino a 4.6 milioni di tonnellate di CO4.6? ogni anno. La cifra corretta è XNUMX miliardi di tonnellate.
A proposito degli Auuthors
Annette Cowie, professore a contratto, Università del New England; Han Weng, accademico di ricerca, L'Università del Queensland; Lukas Van Zwieten, professore a contratto, Southern Cross University; Stephen Joseph, Visiting Professor, Scuola di Scienza e Ingegneria dei Materiali, UNSWe Wolfram Buss, borsista postdoctoral, Australian National University
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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