Свързване на въглерода: Глобален наръчник за решението на природата

Изменението на климата, предизвикано от нарастващите концентрации на въглероден диоксид (CO2) в атмосферата, е едно от най-належащите предизвикателства пред човечеството. Въпреки че намаляването на емисиите е от решаващо значение, еднакво важно е да се премахне съществуващият CO2 от атмосферата. Тук се намесва свързването на въглерода. Свързването на въглерода, известно още като улавяне и съхранение на въглерод (CCS), се отнася до дългосрочното отстраняване и съхранение на атмосферния CO2. Този процес смекчава ефектите от изменението на климата чрез намаляване на концентрациите на парникови газове и е от съществено значение за постигане на глобалните климатични цели.

Разбиране на въглеродния цикъл

За да оцените значението на свързването на въглерода, е важно да разберете естествения въглероден цикъл. Въглеродът постоянно се движи между атмосферата, океаните, земята и живите организми. Растенията абсорбират CO2 по време на фотосинтезата, превръщайки го в биомаса. Когато растенията се разлагат или изгарят, този въглерод се освобождава обратно в атмосферата. По същия начин, океаните абсорбират CO2 от атмосферата, но също така го освобождават обратно чрез различни процеси. Човешките дейности, като изгаряне на изкопаеми горива, обезлесяване и индустриални процеси, нарушиха този естествен цикъл, което доведе до нетно увеличение на атмосферния CO2.

Методи за свързване на въглерода

Свързването на въглерода може да бъде широко категоризирано в естествени и технологични подходи:

1. Естествено свързване на въглерода

Естественото свързване на въглерода използва съществуващите екосистеми за отстраняване и съхранение на CO2. Тези методи често са рентабилни и осигуряват допълнителни екологични ползи.

• Залесяване и повторно залесяване: Засаждането на нови гори (залесяване) или повторното засаждане на съществуващи (повторно залесяване) са мощни начини за свързване на въглерод. Дърветата абсорбират CO2 по време на фотосинтезата и го съхраняват в своята биомаса (листа, стъбла, корени). Устойчивите практики за управление на горите могат да подобрят съхранението на въглерод и биоразнообразието. Например, инициативата Great Green Wall в Африка има за цел да се бори с опустиняването и да свързва въглерод чрез засаждане на пояс от дървета по целия континент. В Коста Рика програмите за повторно залесяване значително увеличиха горското покритие и капацитета за свързване на въглерод.
• Свързване на въглерода в почвата: Почвата е значителен въглероден резервоар. Подобрените земеделски практики, като например земеделие без обработка, покривни култури и сеитбооборот, могат да увеличат количеството въглерод, съхраняван в почвата. Тези практики подобряват здравето на почвата, подобряват задържането на вода и намаляват ерозията. Инициативата "4 на 1000" е международно усилие за увеличаване на запасите от въглерод в почвата в световен мащаб за смекчаване на изменението на климата. В Австралия фермерите приемат регенеративни земеделски практики, за да подобрят здравето на почвата и да свързват въглерод.
• Свързване на въглерода в океана: Океаните абсорбират значително количество CO2 от атмосферата. Подобряването на свързването на въглерода в океана може да бъде постигнато чрез различни методи, включително:
  • Екосистеми със син въглерод: Крайбрежните екосистеми като мангрови гори, солени блата и лехи от морска трева са високоефективни въглеродни поглътители. Защитата и възстановяването на тези екосистеми може да свърже големи количества въглерод. Например, Югоизточна Азия е дом на обширни мангрови гори, които осигуряват значителни ползи за свързване на въглерод.
  • Океанско торене: Това включва добавяне на хранителни вещества (напр. желязо) в океана, за да се стимулира растежа на фитопланктон, който абсорбира CO2. Този метод обаче е противоречив поради потенциалните екологични въздействия.
  • Изкуствено възходящо течение: Довеждането на богата на хранителни вещества вода от дълбокия океан на повърхността може да стимулира растежа на фитопланктон.

2. Технологично свързване на въглерода

Технологичното свързване на въглерода включва улавяне на CO2 от промишлени източници или директно от атмосферата и съхраняването му в подземни геоложки образувания или използването му за други цели.

• Улавяне и съхранение на въглерод (CCS): CCS включва улавяне на CO2 от промишлени източници (напр. електроцентрали, циментови заводи) или директно от атмосферата (Директно улавяне на въздух - DAC) и транспортирането му до място за съхранение. След това CO2 се инжектира в дълбоки подземни геоложки образувания, като изчерпани нефтени и газови резервоари или солени водоносни хоризонти. CCS технологията се разработва и внедрява в различни страни, включително Норвегия (проект Sleipner), Канада (проект Boundary Dam) и Съединените щати.
• Директно улавяне на въздух (DAC): DAC включва улавяне на CO2 директно от атмосферата с помощта на специализирани филтри и химични процеси. Тази технология може да бъде внедрена навсякъде, независимо от близостта до промишлени източници. Въпреки това, DAC в момента е по-скъп от другите методи за свързване на въглерод. Компании като Climeworks в Швейцария и Carbon Engineering в Канада са пионери в DAC технологията.
• Улавяне и използване на въглерод (CCU): CCU включва улавяне на CO2 и използването му като суровина за производство на различни продукти, като строителни материали, горива и химикали. Този подход може да намали емисиите на CO2 и да създаде икономическа стойност. Например, CO2 може да се използва за производство на бетон, който след това може да се използва в строителството.

Глобални инициативи и политики

Няколко международни инициативи и политики насърчават свързването на въглерода:

• Парижкото споразумение: Парижкото споразумение признава важността на свързването на въглерода за постигане на глобалните климатични цели. Много страни са включили цели за свързване на въглерода в своите национално определени приноси (NDC).
• Рамковата конвенция на Организацията на обединените нации по изменение на климата (UNFCCC): UNFCCC насърчава свързването на въглерода чрез различни механизми, като Механизма за чисто развитие (CDM) и Намаляването на емисиите от обезлесяването и деградацията на горите (REDD+).
• Ценообразуване на въглерода: Механизмите за ценообразуване на въглерода, като например данъци върху въглерода и схеми за търговия с емисии, могат да стимулират свързването на въглерода, като го направят икономически привлекателен.
• Държавно финансиране и стимули: Много правителства предоставят финансиране и стимули за проекти за свързване на въглерода, включително данъчни кредити, безвъзмездни средства и субсидии.

Предизвикателства и възможности

Въпреки че свързването на въглерода предлага значителен потенциал за смекчаване на изменението на климата, има и предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени:

• Цена: Много технологии за свързване на въглерода, особено DAC и CCS, в момента са скъпи. Намаляването на цената на тези технологии е от решаващо значение за тяхното широко внедряване.
• Мащабируемост: Увеличаването на усилията за свързване на въглерода до нивата, необходими за постигане на климатичните цели, ще изисква значителни инвестиции и развитие на инфраструктурата.
• Постоянство: Гарантирането на дългосрочното съхранение на свързания въглерод е от съществено значение. Съществува риск съхраненият въглерод да бъде освободен обратно в атмосферата поради изтичане или смущения.
• Въздействия върху околната среда: Някои методи за свързване на въглерода, като например океанското торене, могат да имат непредвидени екологични последствия. Необходими са внимателна оценка и мониторинг, за да се сведат до минимум тези рискове.
• Приемане от обществеността: Приемането от обществеността на технологиите за свързване на въглерода е от решаващо значение за тяхното успешно прилагане. Важно е да се отговори на обществените опасения относно безопасността и въздействията върху околната среда.

Въпреки тези предизвикателства, има и значителни възможности за свързване на въглерода:

• Иновации: Текущите изследвания и разработки водят до по-ефективни и рентабилни технологии за свързване на въглерода.
• Икономически ползи: Свързването на въглерода може да създаде нови икономически възможности, като например работни места в горското стопанство, селското стопанство и развитието и внедряването на технологии за улавяне на въглерод.
• Съпътстващи ползи: Много методи за свързване на въглерода осигуряват допълнителни екологични и социални ползи, като например подобрено здраве на почвата, опазване на биоразнообразието и устойчивост на климата.

Примери за успешни проекти за свързване на въглерод по света

Ето няколко примера за проекти за свързване на въглерод, които променят нещата:

• Проектът за възстановяване на водосборния басейн на льосовото плато (Китай): Този мащабен проект възстанови деградирали земи в региона на льосовото плато в Китай чрез терасиране, залесяване и подобрено управление на пасищата. Проектът значително увеличи свързването на въглерода в почвата и подобри поминъка на местните общности.
• Проектът Sleipner (Норвегия): Този проект, управляван от Equinor, улавя CO2 от завод за преработка на природен газ и го инжектира в солен водоносен хоризонт под Северно море. Проектът Sleipner е един от най-дългогодишните CCS проекти в света и е съхранил милиони тонове CO2.
• Проектът Boundary Dam (Канада): Този проект, управляван от SaskPower, улавя CO2 от въглищна електроцентрала и го използва за подобрено извличане на нефт и геоложко съхранение. Проектът Boundary Dam е един от първите търговски CCS проекти в енергийния сектор.
• Заводът Orca на Climeworks (Исландия): Това съоръжение DAC улавя CO2 директно от атмосферата и го съхранява под земята в базалтова скала, където той се минерализира и се улавя за постоянно. Заводът Orca е едно от първите в света търговски съоръжения за DAC.

Ролята на отделните лица и организации

Отделните лица и организации могат да играят важна роля в насърчаването на свързването на въглерода:

• Подкрепа на устойчиви практики: Отделните лица могат да подкрепят устойчивите практики в горското стопанство и селското стопанство, като купуват продукти от компании, които използват тези практики.
• Намаляване на въглеродния отпечатък: Намаляването на личния въглероден отпечатък чрез използване на обществен транспорт, пестене на енергия и намаляване на потреблението може да помогне за намаляване на необходимостта от свързване на въглерод.
• Инвестиране в проекти за компенсиране на въглерод: Отделните лица и организации могат да инвестират в проекти за компенсиране на въглерод, които свързват въглерод, като например проекти за повторно и залесяване.
• Застъпничество за промени в политиката: Отделните лица и организации могат да се застъпват за политики, които подкрепят свързването на въглерод, като например ценообразуване на въглерода и държавно финансиране за проекти за свързване на въглерод.
• Подкрепа на научните изследвания и разработки: Подкрепата на научните изследвания и разработки на нови технологии за свързване на въглерод може да помогне за намаляване на разходите им и подобряване на тяхната ефективност.

Заключение

Свързването на въглерода е критична стратегия за смекчаване на изменението на климата. Чрез отстраняване на CO2 от атмосферата и съхраняването му в дългосрочен план, свързването на въглерода може да помогне за намаляване на концентрациите на парникови газове и да ограничи глобалното затопляне. Въпреки че остават предизвикателства, текущите изследвания, технологичните постижения и подкрепящите политики проправят пътя за широко приемане на методи за свързване на въглерод. От естествени решения като залесяване и свързване на въглерода в почвата до технологични иновации като CCS и DAC, пътят към устойчиво бъдеще изисква многостранен подход, който обхваща потенциала на свързването на въглерода.

Като глобални граждани, всички ние имаме роля в насърчаването на свързването на въглерода и в приноса си за по-здрава планета. Чрез подкрепа на устойчиви практики, намаляване на нашия въглероден отпечатък и застъпничество за промени в политиката, ние можем да помогнем за ускоряване на внедряването на свързването на въглерода и да създадем по-устойчиво бъдеще за бъдещите поколения.