Zonnepanelen, windturbines en elektrische auto's zullen Californië en de regering-Biden ver helpen om hun agressieve klimaatdoelen te halen, maar niet ver genoeg. Aangezien de tijd dringt, wetenschappers en overheidsfunctionarissen zeggen dat het moment is aangebroken om de gigantische stofzuigers uit te breken.

De kunst van koolstofverwijdering op industriële schaal - emissies uit de atmosfeer opzuigen en ondergronds opslaan - is lang een bijzaak geweest in kringen van klimaatactie:te duur, te controversieel, te onbewezen.

Maar naarmate de deadline om klimaatrampen af ​​te wenden dichterbij komt, de regering-Biden maakt de technologieën prominent in haar plannen, en Californië worstelt om erachter te komen hoe ze ze kunnen gebruiken.

Het is geen kleine onderneming. Sci-fi-achtige machines installeren om koolstof uit de lucht te halen - of om te leiden van raffinaderijen, energiecentrales en industriële operaties - en het diep onder de grond opkroppen is een enorm dure en logistiek ontmoedigende uitdaging. Klimaatleiders hebben nu geen andere keuze dan te proberen elkaar te ontmoeten terwijl ze racen om te voorkomen dat de mondiale temperatuur meer dan 1,5 graad Celsius stijgt, de centrale verbintenis van de Overeenkomst van Parijs inzake klimaatverandering, die tot doel heeft catastrofale effecten af ​​te wenden.

"Om enige kans te hebben om de opwarming onder dat niveau te houden, je kunt het niet doen door simpelweg de uitstoot te beperken, " zei Ken Alex, een senior beleidsadviseur van voormalig gouverneur van Californië, Jerry Brown, die nu Project Climate leidt aan de Universiteit van Californië, Berkeley School of Law. "Je moet aanzienlijke hoeveelheden koolstof vastleggen."

De erkenning heeft de regelgevende instanties van de staat ertoe aangezet om blauwdrukken op te stellen voor wat een van de grotere infrastructuurondernemingen in de geschiedenis van Californië zou kunnen zijn. Miljoenen tonnen koolstofdioxide zouden moeten worden opgevangen en in vloeibare vorm worden samengeperst, op dat moment zou het ofwel door de hele staat worden begraven of worden omgezet in materialen voor industrieel gebruik, zoals de productie van plastic en cement.

De staat begint in wezen vanaf nul. Er zijn geen grootschalige koolstofverwijderingsprojecten in Californië.

Er moeten pijpleidingen worden aangelegd, enorme geologische reservoirs diep onder de grond moeten worden omgevormd tot opslagfaciliteiten voor koolstofdioxide, kostbare nieuwe technologieën om koolstof uit de lucht te zuigen en fabrieken moeten op schaal worden gebracht.

"We moeten enkele proefprojecten zien en ze zo snel mogelijk testen, " zei Rajinder Sahota, adjunct-directeur voor klimaatverandering en onderzoek bij de California Air Resources Board. "Alle modellen die we hebben, zeggen dat als we dit decennium niet in een aanzienlijk deel hiervan gaan investeren, we zullen niet opgezet zijn om het Californische doel van koolstofneutraliteit tegen het midden van de eeuw te bereiken."

De erkenning heeft geleid tot een golf van interesse van investeerders en energiestartups die technologieën proberen op te schalen die pas onlangs als een geldput werden beschouwd. Een van de meest ambitieuze zijn de voorstanders van een proces dat bekend staat als directe luchtvangst, waardoor gigantische ventilatoren koolstof uit de atmosfeer zuigen.

De technologie wordt al jaren ingezet in bescheiden demonstratieprojecten, waaronder een in Menlo Park, maar nooit op een schaal die groot genoeg is om een ​​significante deuk in de uitstoot te veroorzaken. Nu de bedrijfskosten van de machines dalen en de bereidheid om steeds meer out-of-the-box-oplossingen te overwegen, stijgt, evenals een nieuwe regering in Washington die een infusie van federale subsidies belooft, de vacuümbenadering krijgt ineens veel aandacht.

"De vraag was altijd kunnen we een fabriek van honderden miljoenen dollars financieren, een site vinden en laten bouwen?" zei Steve Oldham, CEO van Carbon Engineering, een direct-air-capture bedrijf gevestigd in British Columbia. "Het antwoord is nu, fantastisch, Ja."

Californische regelgevers houden de voortgang nauwlettend in de gaten van de kolossale directe-luchtafvangfaciliteit die het bedrijf samen met Occidental Petroleum bouwt in het Perm-bekken van Texas. De 100 hectare grote operatie heeft tot doel elk jaar tot 1 miljoen ton koolstofdioxide af te vangen.

Zelfs als de fabriek in Texas zijn doelen bereikt, de koolstofdioxide die het verwijdert, zou minder dan 1% van de uitstoot weerspiegelen die Californië uit de atmosfeer moet halen om zijn klimaatdoelstellingen te halen, volgens schattingen van het Lawrence Livermore National Laboratory.

"De modellen vertellen ons dat deze benaderingen essentieel zijn, maar we weten nog niet of ze zullen slagen, " zei Simon Nicholson, co-directeur van het Institute for Carbon Removal Law and Policy aan de American University in Washington. "Er is veel belofte, veel potentieel, maar nog niet veel bewijs."

Er is ook veel consternatie. Het Carbon Engineering Texas-project is een onderwerp van verhit debat onder klimaatactivisten. Om het project financieel te laten uitkomen, de koolstofdioxide die uit de lucht wordt gehaald, wordt in de grond geïnjecteerd op een manier die Occidental helpt olie te winnen die vervolgens op de markt kan worden verkocht.

Critici waarschuwen al lang dat fossiele energiebedrijven kijken naar de technologieën om de overgang naar duurzamere brandstoffen te vertragen. De olie die in de fabriek in Texas wordt gegenereerd, zal waarschijnlijk in aanmerking komen als een milieuvriendelijke brandstof in Californië volgens de Low Carbon Fuel Standard van de staat.

Carbon Engineering belooft dat oliewinning niet op de lange termijn toekomst heeft. De olie-inkomsten, het bedrijf zegt, maken het mogelijk om vroege planten te laten bouwen. De hoop is dat de kosten van de fabrieken veel goedkoper zullen worden naarmate de technologie wijdverbreid wordt gebruikt, waardoor het economisch is om de kooldioxide gewoon in de grond te begraven.

Het Europese bedrijf Climeworks is een andere weg ingeslagen, met behulp van modulaire eenheden om kleinere operaties over het hele continent te bouwen. zijn grootste, in IJsland, gaat binnenkort online, verzamelen 4, 000 ton koolstofdioxide per jaar. Dat zou in het niet vallen bij wat Carbon Engineering in Texas projecteert. Maar de Climeworks-projecten hebben geen fossiele brandstofcomponent.

"Dit is schaalbaar, " zei Christoph Beuttler, een manager bij Climeworks. "We kunnen de kosten omlaag krijgen. Stel je voor dat we het in de jaren negentig over zonnepanelen hadden en hoe ver de prijzen zijn gedaald. We denken dat hier hetzelfde kan worden bereikt."

Ambtenaren van Californië zeggen dat ontwikkelaars van directe luchtopname in de gaten houden waar ze in de staat kunnen bouwen. Sommigen kijken naar afgelegen gebieden in Noord-Californië waar ze geothermische energie kunnen aanboren, zoals Climeworks zal doen om zijn IJslandse fabriek van stroom te voorzien. Anderen zijn meer gericht op de diepe ondergrondse bekkens van de Central Valley, geschikt voor de opslag van miljarden tonnen koolstofdioxide.

De stofzuigers zijn slechts een van de vele technologieën die Californië en andere staten onderzoeken in hun sprint naar koolstofverwijdering. Terug in Washington, er is een tweeledige druk om miljarden dollars toe te wijzen aan de aanleg van pijpleidingen en opslagfaciliteiten voor alle kooldioxidewetgevers die de komende jaren denken dat ze ondergronds zullen worden omgeleid.

Een van de eerste projecten in Californië is gericht op landbouw en houtafval dat anders zou worden verbrand, resulterend in de uitstoot van broeikasgassen. Het doel is om het afval om te zetten in emissievrije stroom met behulp van een baanbrekend vergassingsproces. De emissies die tijdens de productie ontstaan, worden opgevangen en ondergronds begraven.

Andere inspanningen zijn gericht op het potentieel om broeikasgassen op te vangen in fabrieken voor zaken als cement en staal. Hun productie is emissie-intensief vanwege de hoge hittetemperaturen die nodig zijn en de betrokken chemische reacties, en de enige optie om die uitstoot teniet te doen is het omleiden en begraven van de kooldioxide.

"Sommige van deze faciliteiten kunnen of zullen niet worden gesloten, snel genoeg vervangen of overgeschakeld op koolstofvrije brandstoffen … om de klimaatverandering op een beheersbaar niveau te houden, " zei een recent rapport van het Lawrence Livermore National Laboratory waarin Californië werd aangespoord om een ​​leider te worden op het gebied van koolstofverwijdering.

De race om koolstofverwijderingstechnologieën op de markt te brengen krijgt een boost van miljardair Elon Musk. Op donderdag, Dag van de Aarde, zijn XPrize zal een wedstrijd van $ 100 miljoen lanceren die bedoeld is om teams van innovators te inspireren om koolstofverwijderingsprojecten te ontwikkelen die "massief kunnen worden opgeschaald tot gigatonniveaus, CO2 permanent op een milieuvriendelijke manier opsluiten."

Groepen wetenschappers hebben intussen blauwdrukken opgesteld voor de overgang van Californië naar de nieuwe technologieën. Een uitgebreide studie door Stanford en het Energy Futures Initiative identificeerde 76 bestaande fabrieken, elektriciteitscentrales en andere faciliteiten in de staat waar koolstofafvangtechnologie zou kunnen worden gebruikt om tegen 2030 jaarlijks 59 miljoen ton broeikasgas te verwijderen.

Het rapport merkte ook op dat het landschap van de staat voldoende ruimte liet om meer koolstofdioxide op te slaan dan de meeste plaatsen in het land, met ruimte om 70 miljard ton op te bergen, meestal in de Centrale Vallei. Het kan in ondergrondse bassins gaan die zich over vele kilometers uitstrekken over grote delen van de staat, zegt het rapport.

Californië komt laat op het feest. Andere staten begonnen jaren geleden te experimenteren met koolstofverwijdering, met de meeste vroege proefprojecten die gericht zijn op het vergroten van de levensvatbaarheid van fossiele brandstoffen, waarbij voorzieningen zoals kolencentrales met koolstofafvangmechanismen worden uitgerust. Maar Californië afgedekt, meer gericht op het helemaal afstappen van fossiele brandstoffen.

Het enige grote CO2-afvangproject dat de staat probeerde, was een flop. De inspanning in Kern County was bedoeld om steenkool nieuw leven in te blazen in een tijd dat de brandstof al lang uit de mode was in de staat.

"Skool naar Californië brengen en het vervolgens proberen op te ruimen was geen goed begin, " zei Robert Weisenmiller, een voormalig voorzitter van de California Energy Commission. "Het werd alleen maar vreemder en vreemder. De kosten bleven stijgen, en het spiraalde eruit." De stekker werd in 2016 getrokken, voordat de plant online ging.

Nutsvoorzieningen, Californië pakt de puzzel voor het verwijderen van koolstof opnieuw aan en consolideert zijn positie als de leider van het land op het gebied van klimaat.

"Het doel van de staat is om tot nul netto koolstof te komen, " zei Weisenmiller. "Het is niet genoeg om alleen de uitstoot te verminderen die we in de atmosfeer brengen. Aan het einde van de dag, je moet er wat uithalen."

©2020 de Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.