science >> Wetenschap >  >> Natuur

Verbeterde verwering van rotsen kan atmosferische CO2 met beperkt effect verminderen

Verwering van enorme hoeveelheden kleine stenen zou een middel kunnen zijn om broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen. Hoewel dit normaal gesproken een langzame, natuurlijk proces waarbij mineralen CO2 chemisch binden technologische opschaling zou dit relevant kunnen maken voor zogenaamde negatieve emissies om klimaatrisico's te helpen beperken. Nog, het CO2-reductiepotentieel is beperkt en zou een sterke CO2-beprijzing vereisen om economisch haalbaar te worden, volgens de eerste uitgebreide beoordeling van kosten en mogelijkheden die nu in het tijdschrift is gepubliceerd Brieven voor milieuonderzoek .

"De Overeenkomst van Parijs roept op tot een evenwicht tussen antropogene uitstoot van broeikasgassen door bronnen en verwijderingen door putten in de tweede helft van onze eeuw om de opwarming van de aarde ruim onder de 2 graden Celsius te houden, " zegt hoofdauteur Jessica Strefler van het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK). "Meer dan wat dan ook, dit vereist een snelle en sterke vermindering van de verbranding van fossiele brandstoffen zoals steenkool; maar sommige emissies, bijvoorbeeld van industriële processen, zal moeilijk te verminderen zijn, daarom is het een nogal hot topic om CO2 uit de lucht te halen en veilig op te slaan. De verwering van rotsen, zo saai als het op het eerste gezicht lijkt, is hier een wetenschappelijk spannend onderdeel van."

Vandaar, het belang van het beoordelen van de economie van verbeterde verwering voor klimaatmitigatie. Er werd rekening gehouden met mijnbouw en vermaling, evenals met transport en distributie. "Onze berekeningen tonen aan dat verbeterde verwering al concurrerend kan zijn met 60 US-dollars per ton verwijderde CO2 voor duniet, maar slechts bij 200 US-dollars per ton CO2 verwijderd voor basalt, ", zegt Strefler. "Dit is ongeveer het dubbele van de koolstofprijzen die in het huidige politieke debat worden besproken, en aanzienlijk meer dan de kostenramingen voor bebossing die 24 euro per ton verwijderde CO2 bedragen. Dit is natuurlijk een belangrijk obstakel voor elke toekomstige implementatie van verbeterde verwering."

Indië, Brazilië, Zuid-Oost Azië, China lijkt de meest geschikte locatie te zijn

Strategieën voor het verwijderen van kooldioxide komen met compromissen. Het planten van enorme aantallen bomen om bijvoorbeeld CO2 uit de lucht te zuigen en op te slaan in hun stammen en takken kan ten koste gaan van land dat nodig is voor voedselproductie. Ook, CO2-afvang en ondergrondse opslag (CCS) op industriële schaal wordt door grote delen van de bevolking niet als veilig geaccepteerd. Verbeterde verwering, de verspreiding van gesteente op het land, misschien makkelijker te realiseren. Echter, dunite - het gesteente dat het meest wordt besproken onder experts - bevat schadelijke stoffen, zoals chroom of nikkel, die tijdens het proces vrij kunnen komen. Daarom is dunite voor de huidige studie een belangrijk ijkpunt, maar de onderzoekers richten zich op basalt als een duurzamere optie.

De huidige CO2-uitstoot bedraagt ​​ongeveer 40 miljard ton per jaar; natuurlijke verwering absorbeert ongeveer 1,1 miljard ton. Verbeterde verwering kan tot 4,9 miljard ton per jaar verwijderen als basalt wordt gebruikt, en tot 95 miljard ton voor dunite, volgens de berekeningen van de wetenschappers. Het is waarschijnlijk, echter, dat in de praktijk en rekening houdend met alle afwegingen, slechts een fractie van dit potentieel kon worden gerealiseerd. De meest geschikte locaties zijn warme en vochtige streken, vooral in Indië, Brazilië, Zuid-Oost Azië, en China, waar bijna driekwart van het wereldwijde potentieel zou kunnen worden gerealiseerd. Dit is substantieel, maar de onzekerheden die ermee gemoeid zijn, zijn ook aanzienlijk, benadrukken de wetenschappers.

Meer dan 3 miljard ton basalt nodig om een ​​miljard ton CO2 vast te leggen

"Het jaarlijkse potentieel van CO2-verbruik wordt bepaald door de korrelgrootte en de verweringssnelheid van de gebruikte rotsen, " zegt Thorben Amann van het Instituut voor Geologie van de Universität Hamburg, Centrum voor Earth System Research and Sustainability (CEN), hij is ook hoofdauteur van de studie. Om een ​​miljard ton CO2 vast te leggen meer dan 3 miljard ton basalt zou moeten worden verspreid, een verbijsterende hoeveelheid gelijk aan bijna de helft van de huidige wereldwijde kolenproductie. Het vermalen van de rotsen en het verspreiden van het poeder over ongeveer een vijfde van het wereldwijde akkerland zou nodig zijn, waarvan wordt aangenomen dat het haalbaar is, maar - vanwege de gigantische hoeveelheid stenen die ermee gemoeid zijn - lopen de kosten uiteindelijk op.

"We kunnen zeggen dat Enhanced Weathering niet alleen een gek idee is, maar het klimaatbeleid zelfs kan helpen, toch blijft het een uitdaging om de betrokken processen precies te begrijpen, " zegt Amann. "Tenslotte, er zullen effecten zijn op de landbouwbodems, hun eigenschappen zullen veranderen, maar dit kan ook voordelig zijn. Basalt kan bijvoorbeeld bepaalde voedingsstoffen aan bodems leveren, fungeren als een natuurlijke meststof."

Uit de beoordeling blijkt dat verbeterde verwering, met name van basaltrotsen, een aantrekkelijke optie kan zijn om de mitigatie van klimaatverandering te ondersteunen, vooral voor tropische en subtropische gebieden, waar het CO2-opnamepotentieel het grootst is. Nog, gezien de kosten en de massa stenen die verplaatst zouden moeten worden, het kan waarschijnlijk slechts een kleine extra bijdrage leveren.