De wereldwijde uitstoot bereikt jaarlijks ongeveer 40 miljard ton. Zo'n enorm aantal kan moeilijk te conceptualiseren zijn, maar chemisch ingenieur Jennifer Wilcox biedt enige context:ongeveer 10 miljard hiervan komen alleen al uit de transportsector.

"Om een ​​kwart van onze jaarlijkse uitstoot te verwijderen of te vermijden, vrijwel elke vliegtuigvlucht, elke auto, dat zou allemaal helemaal moeten stoppen, " zegt Wilcox, een professor aan het Worcester Polytechnic Institute in Massachusetts, en gastonderzoeker bij Penn's Kleinman Center for Energy Policy. "Niet rijden, geen vliegperiode."

Zo'n dramatische verandering zal niet snel gebeuren. En over het algemeen gesproken, Wilcox zegt dat geen enkele oplossing de klimaatcrisis daadwerkelijk zal oplossen. "Er is geen wondermiddel, " ze zegt.

De oceanen en bepaalde landkenmerken absorberen van nature ongeveer de helft van de koolstof in de atmosfeer. Maar buiten die organische hulp, er blijft een enorm bedrag om mee te kampen, iets wat Wilcox en andere wetenschappers hebben aangepakt met een concept dat negatieve emissies wordt genoemd.

Breed, dit betekent CO . trekken ₂ uit de lucht en permanent op te slaan, vaak ondergronds, waar het is ontstaan. Wilcox werkt aan één type negatieve emissie genaamd directe luchtafvang, die chemicaliën gebruikt die reageren met koolstof om dit proces van grijpen en opslaan te vergemakkelijken.

In het Kleinmancentrum, ze gaf een lezing over directe luchtopname en meer voor studenten en wetenschappers. Hier zijn vier afhaalrestaurants uit dat gesprek en een gesprek met Penn Today dat daarop volgde.

1. Een belangrijke stap om de wereldwijde klimaatveranderingsdoelstellingen te halen, is het verminderen van de uitstoot, maar dat alleen is niet langer voldoende.

Als onderdeel van de Overeenkomst van Parijs, 175 landen hebben zich aangemeld om de wereldwijde temperatuurstijging met niet meer dan 2 graden Celsius te helpen beperken. Tarieven van kooldioxide in de atmosfeer, vaak beschreven in termen van delen per miljoen (ppm), zijn een belangrijke oorzaak van deze opwarming.

Die ppm blijven maar stijgen. In feite, de National Oceanic and Atmospheric Administration meldde onlangs dat in januari 2020, luchtconcentraties van CO ₂ 413 ppm had bereikt, een jaar eerder gestegen van 410 ppm. Vóór de industriële revolutie, dat aantal schommelde rond de 280 ppm. Een belangrijke eerste stap is het verlagen van de huidige CO-snelheid ₂ uitzenden, zegt Wilcox. "Maar het zal niet genoeg zijn. We hebben niet snel genoeg gehandeld, dus we hebben ook negatieve uitstoot nodig."

2. "Negatieve emissies" beschrijft een reeks oplossingen.

Naast de directe luchtvangst die Wilcox bestudeert, er is koolstofafvang op zijn meest elementaire:plant een boom, en die boom zal natuurlijk CO . trekken ₂ van de lucht. Dat, natuurlijk, vereist veel, veel bomen en zou waarschijnlijk nog steeds niet genoeg doen. In een ander proces, mineralen zoals calcium en magnesium die in gesteenten worden aangetroffen, reageren met en slaan koolstofdioxide op. De tijdschaal is hier alleen al te lang, in de orde van duizenden jaren, dus wetenschappers proberen het te versnellen.

"Er is ook bio-energie met koolstofafvang, "zegt Wilcox. "Dit is best cool." Met zeer hoge hitte, organische materialen die afkomstig zijn van planten en dieren - grondstoffen, laten we zeggen - verander in kleine pellets ter grootte van steenkooldeeltjes. Omgebouwde kolencentrales kunnen de biomassa verbranden en de koolstof vastleggen. "Je moet nog iets doen met de CO ₂ , " zij voegt toe, "dus het is echt koolstofafvang en -opslag."

3. De oceanen kunnen maar zoveel doen.

Ja, de oceaanwateren zuigen veel van de koolstofdioxide op die mensen elk jaar in de lucht brengen. Maar, zoals Wilcox opmerkt, het kost wat. "We zien koraalverbleking, oceaanverzuring. Het is eng." Om nog maar te zwijgen van het feit dat vanwege de manier waarop watercirculatie en getijden werken, de diepe oceaan "weet" nog niet helemaal hoe erg het is geworden.

"De diepe oceaan zal deze emissieniveaus decennialang niet zien. In delen van de diepe oceaan, dieren en planten denken nog steeds dat we op 270 ppm zitten, " legt Wilcox uit. Sommigen in de onderzoeksgemeenschap kijken naar koolstofafvang uit de oceanen. Hogere CO ₂ concentraties kunnen het gemakkelijker maken om koolstof te extraheren, maar er is nog veel te leren en te overwegen.

4. Opschalen naar een punt dat een echt verschil zal maken, is kostbaar en vereist de steun van de federale overheid.

Direct, bijvoorbeeld, directe luchtafvang kost ongeveer $ 600 per ton CO ₂ . In de komende vijf jaar zal dat zou kunnen dalen tot $ 300 per ton of zo, maar, gezien de noodzaak om miljarden tonnen koolstof te verwijderen, dat is nog een te hoog prijskaartje. De overheid heeft heffingskortingen aangeboden voor het gebruik van CO ₂ op een specifieke manier of ondergronds opslaan, maar, volgens Wilcox, de kredieten zijn niet hoog genoeg om de kosten voor bedrijven te compenseren, laat staan ​​hen winst opleveren.

Meer geld dat doordacht wordt geïnvesteerd en verdeeld over projecten met negatieve emissies, zou het verschil kunnen maken, zegt Wilcox. "Ik denk hierover in termen van een moonshot-idee, " ze zegt, "bepaalde projecten wereldwijd waarin de regering bereid is geweest een aanzienlijk deel van het BBP uit te geven. Een daarvan was in 1966, het Apollo-programma - de VS investeerden de helft van 1% van het BBP. Er was een race om naar de maan te gaan. Dit is nu een klimaatcrisis, maar dat was gewoon spannend:de eerste die naar de maan ging en veilig terug naar de aarde. Vandaag, dat zou neerkomen op ongeveer $ 100 miljard."

Er is nu een ander soort race aan de gang, ze zegt. "Omdat, eigenlijk, we zijn nog nooit zo opgeschaald."