Δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα: Πώς θα απομακρυνθούν όλες οι εκπομπές CO₂
Shutterstock
Shutterstock

Δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα: Πώς θα απομακρυνθούν όλες οι εκπομπές CO₂

Είναι όλο και πιο πιθανό ότι δεν θα επιτύχουμε τους στόχους για τη μείωση των εκπομπών CO₂ για το 2030, ούτε εκείνους που έχουν τεθεί για το 2050. Ως αποτέλεσμα, πολλοί άνθρωποι υποστηρίζουν τώρα ότι θα πρέπει αντ' αυτού να επικεντρώσουμε τις προσπάθειές μας στην προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή, αντί να προσπαθούμε εμμονικά να τη θέσουμε υπό έλεγχο.

Ωστόσο, η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) έχει ξεχωρίσει έναν ενδιαφέροντα, αν και περίπλοκο, τρόπο για να βελτιωθούν οι αριθμοί μετριασμού: τη δέσμευση, απορρόφηση ή απομάκρυνσητου CO₂ και την αποθήκευσή του. Αλλά σε τι ακριβώς συνίσταται αυτή η τεχνική και είναι εφικτή σε μεγάλη κλίμακα;

Η ιστορία της δέσμευσης του άνθρακα

Το CO₂ αποθηκεύτηκε για πρώτη φορά, αν και ακούσια, υπόγεια το 1972 στο Τέξας των ΗΠΑ, προκειμένου να «αντληθεί» πετρέλαιο και να ενθαρρυνθεί η εξόρυξή του, μια τεχνική που χρησιμοποιείται συχνά ακόμη και σήμερα.

Ένα παρόμοιο αλλά πολύ πιο προηγμένο σύστημα οδήγησε στο πρώτο μεγάλο έργο αυτού του είδους σε πλήρη κλίμακα το 1996: το κοίτασμα φυσικού αερίου Sleipner στη Νορβηγία. Η εγκατάσταση αυτή αποσκοπούσε στη μείωση των επιπτώσεων των εκπομπών με την αποθήκευση του CO₂ που εξάγεται από το φυσικό αέριο στον πυθμένα της Βόρειας Θάλασσας.

Η τεχνολογία αυτή αποτελεί μέρος αυτού που είναι γνωστό ως δέσμευση και αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα (CCS). Ήδη κατά τη διάρκεια του Πρωτοκόλλου του Κιότο του 1997 είχε προταθεί ως τρόπος μείωσης των εκπομπών σε τοπικές πηγές - για παράδειγμα, στις καμινάδες των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα ή φυσικού αερίου. Έκτοτε, πολλές εταιρείες και ερευνητές αναπτύσσουν διαδικασίες δέσμευσης άνθρακα και αναζητούν γεωλογικές θέσεις αποθήκευσης του CO₂.

Η Ισπανία, για παράδειγμα, φιλοξενούσε ένα από τα μεγαλύτερα προγράμματα CCS στον κόσμο μέχρι την άφιξη της οικονομικής κρίσης του 2008. Η πρωτοβουλία σταμάτησε κάπως σκανδαλωδώς πριν από μερικά χρόνια, αν και αρκετοί εμπειρογνώμονες προσπαθούν τώρα να την αναβιώσουν.

«Αρνητικές εκπομπές»: Από τη δέσμευση του άνθρακα στην απομάκρυνση

Η τεχνολογία CCS έχει πολλούς πολέμιους, με λόγους που κυμαίνονται από το υψηλό κόστος της έως την υποτιθέμενη συνενοχή της στη διατήρηση της χρήσης ορυκτών καυσίμων. Φαίνεται λοιπόν ότι το μέλλον αυτής της τεχνολογίας συνδέεται με βιομηχανίες που είναι πολύ δύσκολο να απαλλαγούν από τον άνθρακα, όπως η τσιμεντοβιομηχανία, όπου ακόμη και η παραγωγή με «καθαρή» ενέργεια παράγει μεγάλες ποσότητες CO₂.

Επιπλέον, τα τελευταία χρόνια έχει εμφανιστεί σε παγκόσμιο επίπεδο μια νέα έννοια που ονομάζεται απομάκρυνση διοξειδίου του άνθρακα (CDR). Βασίζεται στην απλή αρχή ότι, όταν πρόκειται για την αποφυγή εκπομπών, η ισοπαλία είναι καλύτερη από την ήττα, αλλά η νίκη είναι καλύτερη από την ισοπαλία. Εάν η CCS είναι μια ισοπαλία, τότε η τεχνολογία CDR μπορεί να προσφέρει μια νίκη, επιτυγχάνοντας «αρνητικές εκπομπές».

Οι δύο πιο κοινές παραλλαγές της CDR σήμερα βασίζονται στην τεχνολογία CCS. Η BECCS (βιοενέργεια με δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα), δεσμεύει τον άνθρακα μετά την καύση βιομάζας σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, ενώ η DACCS (άμεση δέσμευση αέρα και αποθήκευση άνθρακα), δεσμεύει το CO₂ απευθείας από την ατμόσφαιρα.

Και οι δύο τεχνολογίες βρίσκονται επί του παρόντος υπό ανάπτυξη και μέχρι στιγμής το δυναμικό τους φαίνεται μέτριο (0,1 % των ετήσιων εκπομπών). Παράλληλα, η εξεύρεση χρήσης του CO₂ αντί της ταφής του εξετάζεται επίσης για διάφορες εφαρμογές, όπως η παραγωγή αναψυκτικών.

Η φύση βοηθάει

Στο πλαίσιο του CDR, αναδύονται διάφορες δυνατότητες εμπνευσμένες από τη φύση. Η πιο παραδοσιακή είναι η αναδάσωση, αλλά ξεχωρίζουν και άλλες επιλογές, όπως η αποκατάσταση και η ενίσχυση των υγροτόπων και των τυρφώνων, καθώς και το τεράστιο δυναμικό του εδάφους ως αποδέκτη άνθρακα.

Σε όλες αυτές αποδίδονται ήδη σημαντικά ποσοστά δέσμευσης άνθρακα, αλλά είναι κάπως αβέβαια για διάφορους λόγους, όπως η ίδια η κλιματική αλλαγή, η πιθανή δημιουργία εκπομπών μεθανίου, η πιθανή αστάθεια της δέσμευσης του άνθρακα ή η αλληλεπίδραση μεταξύ της βλάστησης και του άνθρακα του εδάφους.

Μερικές φορές προκύπτουν επιπλοκές σε διαδικασίες τόσο απλές όσο η προετοιμασία του εδάφους για τη φύτευση δέντρων (με όργωμα ή απομάκρυνση της υπάρχουσας βλάστησης). Αυτό μπορεί να απελευθερώσει μέρος του CO₂ που είναι αποθηκευμένο στο έδαφος, ιδίως σε οικοσυστήματα πλούσια σε άνθρακα, όπως τα λιβάδια.

Άλλες «φυσικές» λύσεις CDR περιλαμβάνουν τη χρήση ξυλάνθρακα γνωστού ως βιοάνθρακα, μικροοργανισμούς που καταναλώνουν CO₂, θρυμματισμένα πετρώματα πλούσια σε μαγνήσιο και ασβέστιο, ή ακόμη και τον σχεδιασμό τεχνητών εδαφών από απορρίμματα.

Όλες αυτές οι επιλογές ερευνώνται και δοκιμάζονται από πρωτοβουλίες όπως το έργο C-SINK, του οποίου το Πανεπιστήμιο του Oviedo είναι μέλος. Οι εναλλακτικές αυτές λύσεις ρυθμίζονται ήδη σε ευρωπαϊκό επίπεδο.

Ένα σύνθετο πρόβλημα απαιτεί σύνθετες λύσεις

Τόσο η ιστορική εμπειρία όσο και η σημερινή μας κατάσταση καταδεικνύουν ότι οι ενεργειακές μεταβάσεις είναι αργές, άνισες και σταδιακές διαδικασίες. Η αντικατάσταση της βάσης του συστήματος παραγωγής και κατανάλωσης αποτελεί μια τεράστια πρόκληση, γεμάτη αβεβαιότητες και συνοδευόμενη από έναν αυξανόμενο, ευρέως διαδεδομένο φόβο ότι δεν μειώνουμε εγκαίρως τις εκπομπές.

Η δέσμευση και η απομάκρυνση του άνθρακα θα μπορούσε να αποτελέσει βασικό στοιχείο για την επίτευξη των στόχων συγκράτησης της παγκόσμιας θερμοκρασίας. Ωστόσο, η επί του παρόντος περιορισμένη ανάπτυξή της και οι εγγενείς άγνωστοι παράγοντες των μακροχρόνιων διαδικασιών έρευνας και ανάπτυξης εγείρουν πολλές αμφιβολίες.

Παρ' όλα αυτά, η αβεβαιότητα δεν πρέπει να μας αποτρέψει από την επιδίωξη αυτών των λύσεων. Καθώς οι παγκόσμιες εκπομπές βγαίνουν εκτός ελέγχου, είναι επιτακτική ανάγκη να τις μειώσουμε άμεσα και ταυτόχρονα να δεσμεύσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο CO₂ σε όλους τους τομείς, παντού, ταυτόχρονα.


* Ο José Luis Rodríguez Gallego είναι Καθηγητής, Ινστιτούτο Φυσικών Πόρων και Χωροταξίας (INDUROT), Πανεπιστήμιο του Οβιέδο. Το άρθρο του αναδημοσιεύεται αυτούσιο στο Liberal μέσω άδειας Creative Commons από τον ιστότοπο TheConversation.

The Conversation