Το θαλασσινό νερό έχει τεράστια ικανότητα αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα (CO2), συγκρατώντας περίπου 150 φορές περισσότερο CO2 ανά μονάδα όγκου από τον αέρα.
Οι ωκεανοί απορροφούν ήδη σχεδόν το ένα τρίτο των εκπομπών CO2 μας και, καθώς αυξάνονται οι εκκλήσεις για μεγαλύτερη ανάπτυξη της τεχνολογίας δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα (CCUS), θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση πολύ περισσότερων, υποστηρίζει το International Energy Forum (IEF) επισημαίνοντας τις δυνατότητες και τους κινδύνους.
Ως διαδικασία, πρέπει να προσεγγίζεται με προσοχή.
Η πίεση είναι έντονη για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου —και γρήγορα— ιδίως για τομείς όπως η παραγωγή ενέργειας, η βιομηχανία και οι μεταφορές, όπου οι εκπομπές είναι ιδιαίτερα δύσκολο να μειωθούν.
Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας να ληφθούν υπόψη όλοι οι πόροι που μπορούν να βοηθήσουν αυτή τη μετάβαση.
Μία από τις επιλογές με τις υψηλότερες δυνατότητες είναι ο ωκεανός.
Το θαλασσινό νερό έχει τεράστια ικανότητα αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα (CO2), συγκρατώντας περίπου 150 φορές περισσότερο CO2 ανά μονάδα όγκου από τον αέρα.
Οι ωκεανοί είναι ήδη οι μεγαλύτερες καταβόθρες άνθρακα στον κόσμο και υπάρχει ενδιαφέρον να χρησιμοποιηθούν για τη δέσμευση CO2 που συλλαμβάνεται από την ατμόσφαιρα ως μέρος των προσπαθειών να ανατραπεί η ζημιά του κλίματος – με πολλές κυβερνήσεις να αναφέρουν αυτήν την προσέγγιση στις δεσμεύσεις τους για το κλίμα.
Πώς θα μπορούσαμε να αποθηκεύσουμε περισσότερο CO2 στους ωκεανούς.
Θαμμένος στη θάλασσα
Ακριβώς όπως το συμπυκνωμένο CO2 μπορεί να εγχυθεί στο έδαφος, μπορεί να εγχυθεί στη θάλασσα.
Σε βάθη 2,7 χιλιομέτρων και πέρα, το CO2 είναι πιο πυκνό από το θαλασσινό νερό και βυθίζεται στον πυθμένα του ωκεανού, όπου παραμένει απομονωμένο για αιώνες.
Υπολογίζεται ότι περίπου 1.000 GtCO2 θα μπορούσαν να εγχυθούν χωρίς να προκληθούν σημαντικές αλλαγές στη χημεία των ωκεανών, ωστόσο, μια μελέτη που διεξήχθη στον πυθμένα του κόλπου Monterey της Καλιφόρνια, διαπίστωσε ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις CO2 μπορεί να είναι θανατηφόρες για τα πλάσματα των βαθέων υδάτων.
Αξιοποίηση της ζωής των φυτών
Α. Φωτοσύνθεση
Η φωτοσύνθεση - μια διαδικασία κατά την οποία τα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα, ηλιακό φως και νερό για να παράγουν οξυγόνο και γλυκόζη - μπορεί να αξιοποιηθεί για τη δέσμευση και αποθήκευση CO2 στα θαλάσσια συστήματα.
Η πιο ελπιδοφόρα και απλή προσέγγιση είναι η αποκατάσταση των θαλάσσιων οικοσυστημάτων ζωτικής σημασίας για τη δέσμευση άνθρακα - κυρίως δάση μαγγρόβια, λιβάδια και αλυκές, που αποθηκεύουν τουλάχιστον δέκα φορές περισσότερο άνθρακα από τα ηπειρωτικά δάση.
Η International Blue Carbon Initiative εργάζεται στην Ινδονησία, την Κόστα Ρίκα, την Αυστραλία και τις ΗΠΑ για την προστασία αυτών των οικοσυστημάτων.
Β. Καλλιέργεια φυκιών
Η καλλιέργεια φυκιών για τροφή και καύσιμα θα μπορούσε επίσης να ενισχύσει την ποσότητα του CO2 που αποθηκεύεται στη θαλάσσια χλωρίδα, αν και αυτή η προσέγγιση είναι σχετικά αναπόδεικτη, με τους ειδικούς να προτείνουν μια δεκαετία ή περισσότερη έρευνα για να αποδειχθεί ότι η διαδικασία είναι ασφαλής, οικονομικά αποδοτική και μπορεί να λειτουργήσει σε κλίμακα.
Μια εναλλακτική προσέγγιση για την ενίσχυση της φωτοσύνθεσης των ωκεανών είναι η γονιμοποίηση σιδήρου, η οποία περιλαμβάνει την προσθήκη μικρών ποσοτήτων σιδήρου στον ωκεανό για την τόνωση της ανάπτυξης ενός συγκεκριμένου υδρόβιου φυκιού που ονομάζεται φυτοπλαγκτόν.
Γ. Φυτοπλαγκτόν
Το φυτοπλαγκτόν απορροφά CO2 από την ατμόσφαιρα και τελικά πεθαίνει, αποθηκεύοντας μόνιμα αυτόν τον άνθρακα στον πυθμένα του ωκεανού.
Η λίπανση σιδήρου δεν έχει δοκιμαστεί σε κλίμακα και θα μπορούσε να είναι επιζήμια για τους στόχους βιώσιμης ανάπτυξης και τα τοπικά οικοσυστήματα, λόγω του κινδύνου άνθισης φυκιών που εμποδίζουν το φως του ήλιου.
Συνεχίζει να προσελκύει το ενδιαφέρον, ωστόσο, χάρη στη δυνατότητα για πολύ χαμηλού κόστους, μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη.
Αύξηση της χωρητικότητας CO2
Δ. Προσθήκη Ορυκτών
Οι εταιρείες αναζητούν επίσης τρόπους για να αυξήσουν την ικανότητα του ωκεανού να απορροφά CO2, μειώνοντας τη συγκέντρωση του διαλυμένου CO2 στον ωκεανό σε σχέση με την ατμόσφαιρα.
Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την προσθήκη ορυκτών που αντιδρούν με το CO2 για την παραγωγή διττανθρακικών, σε μια διαδικασία παρόμοια με το σχηματισμό κελύφους.
Το Project Vesta στοχεύει να προσθέσει το ορυκτό ολιβίνη στον ωκεανό για να ενισχύσει τη δέσμευση άνθρακα και συνεργάζεται με ρυθμιστικές αρχές για να διερευνήσει τη δυνατότητα μιας πιλοτικής μελέτης.
Παρά την απλότητα της προσέγγισης, παραμένει σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης, με έλλειψη υποδομής για την εξόρυξη, την επεξεργασία και τη διανομή των κατάλληλων ορυκτών σε κλίμακα.
Ε. Διοχέτευση ρευμάτων
Ένας άλλος τρόπος για την απομάκρυνση του CO2 είναι η διοχέτευση ηλεκτρικών ρευμάτων μέσω του θαλασσινού νερού.
Αυτό προκαλεί μια σειρά χημικών αντιδράσεων που μετατρέπουν το διαλυμένο CO2 σε στερεά ορυκτά, τα οποία μπορούν να εναποτεθούν στον πυθμένα του ωκεανού.
Οι ειδικοί στο UCLA έχουν αναπτύξει μια διαδικασία SeaChange ενός σταδίου που όχι μόνο αφαιρεί το CO2 από τον ωκεανό, αλλά παράγει και καύσιμο υδρογόνου.
Αυτή η προσέγγιση έχει προσελκύσει επενδύσεις από το The Liveability Challenge 2021 και την Πρωτοβουλία Chan Zuckerberg, η οποία θα επιτρέψει στην εταιρεία να επιδείξει την τεχνολογία στο λιμάνι του Λος Άντζελες.
Βήματα με προσοχή
Αν και αυτές οι τεχνολογίες παραμένουν σε πολύ πρώιμα στάδια ανάπτυξης με λίγες εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο, οι ωκεανοί προσφέρουν το δελεαστικό δυναμικό για τεράστια αποθήκευση άνθρακα χωρίς τον ανταγωνισμό με την παραγωγή τροφίμων που σχετίζεται με προσεγγίσεις που βασίζονται στην ξηρά, όπως η αναδάσωση.
Υπάρχουν, ωστόσο, πρόσθετες σκέψεις όταν πρόκειται για την αξιοποίηση των δυνατοτήτων του ωκεανού.
Η οξίνιση των ωκεανών, η οποία σχετίζεται με τη δέσμευση άνθρακα των ωκεανών, αλλάζει ήδη τη χημεία στην επιφάνεια του ωκεανού και επηρεάζει τα οστρακοειδή και τα κοράλλια, και θα μπορούσαν να υπάρξουν πολλές περισσότερες απροσδόκητες επιπτώσεις.
Προτού εφαρμοστούν σε κλίμακα οι επιλεγμένες προσεγγίσεις, θα είναι σημαντικό να κατανοηθούν οι οικολογικές επιπτώσεις αυτών των τεχνολογιών και να δημιουργηθούν κατάλληλα πλαίσια διακυβέρνησης που να λαμβάνουν υπόψη αυτούς τους κινδύνους.
www.worldenergynews.gr
Ως διαδικασία, πρέπει να προσεγγίζεται με προσοχή.
Η πίεση είναι έντονη για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου —και γρήγορα— ιδίως για τομείς όπως η παραγωγή ενέργειας, η βιομηχανία και οι μεταφορές, όπου οι εκπομπές είναι ιδιαίτερα δύσκολο να μειωθούν.
Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας να ληφθούν υπόψη όλοι οι πόροι που μπορούν να βοηθήσουν αυτή τη μετάβαση.
Μία από τις επιλογές με τις υψηλότερες δυνατότητες είναι ο ωκεανός.
Το θαλασσινό νερό έχει τεράστια ικανότητα αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα (CO2), συγκρατώντας περίπου 150 φορές περισσότερο CO2 ανά μονάδα όγκου από τον αέρα.
Οι ωκεανοί είναι ήδη οι μεγαλύτερες καταβόθρες άνθρακα στον κόσμο και υπάρχει ενδιαφέρον να χρησιμοποιηθούν για τη δέσμευση CO2 που συλλαμβάνεται από την ατμόσφαιρα ως μέρος των προσπαθειών να ανατραπεί η ζημιά του κλίματος – με πολλές κυβερνήσεις να αναφέρουν αυτήν την προσέγγιση στις δεσμεύσεις τους για το κλίμα.
Πώς θα μπορούσαμε να αποθηκεύσουμε περισσότερο CO2 στους ωκεανούς.
Θαμμένος στη θάλασσα
Ακριβώς όπως το συμπυκνωμένο CO2 μπορεί να εγχυθεί στο έδαφος, μπορεί να εγχυθεί στη θάλασσα.
Σε βάθη 2,7 χιλιομέτρων και πέρα, το CO2 είναι πιο πυκνό από το θαλασσινό νερό και βυθίζεται στον πυθμένα του ωκεανού, όπου παραμένει απομονωμένο για αιώνες.
Υπολογίζεται ότι περίπου 1.000 GtCO2 θα μπορούσαν να εγχυθούν χωρίς να προκληθούν σημαντικές αλλαγές στη χημεία των ωκεανών, ωστόσο, μια μελέτη που διεξήχθη στον πυθμένα του κόλπου Monterey της Καλιφόρνια, διαπίστωσε ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις CO2 μπορεί να είναι θανατηφόρες για τα πλάσματα των βαθέων υδάτων.
Αξιοποίηση της ζωής των φυτών
Α. Φωτοσύνθεση
Η φωτοσύνθεση - μια διαδικασία κατά την οποία τα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα, ηλιακό φως και νερό για να παράγουν οξυγόνο και γλυκόζη - μπορεί να αξιοποιηθεί για τη δέσμευση και αποθήκευση CO2 στα θαλάσσια συστήματα.
Η πιο ελπιδοφόρα και απλή προσέγγιση είναι η αποκατάσταση των θαλάσσιων οικοσυστημάτων ζωτικής σημασίας για τη δέσμευση άνθρακα - κυρίως δάση μαγγρόβια, λιβάδια και αλυκές, που αποθηκεύουν τουλάχιστον δέκα φορές περισσότερο άνθρακα από τα ηπειρωτικά δάση.
Η International Blue Carbon Initiative εργάζεται στην Ινδονησία, την Κόστα Ρίκα, την Αυστραλία και τις ΗΠΑ για την προστασία αυτών των οικοσυστημάτων.
Β. Καλλιέργεια φυκιών
Η καλλιέργεια φυκιών για τροφή και καύσιμα θα μπορούσε επίσης να ενισχύσει την ποσότητα του CO2 που αποθηκεύεται στη θαλάσσια χλωρίδα, αν και αυτή η προσέγγιση είναι σχετικά αναπόδεικτη, με τους ειδικούς να προτείνουν μια δεκαετία ή περισσότερη έρευνα για να αποδειχθεί ότι η διαδικασία είναι ασφαλής, οικονομικά αποδοτική και μπορεί να λειτουργήσει σε κλίμακα.
Μια εναλλακτική προσέγγιση για την ενίσχυση της φωτοσύνθεσης των ωκεανών είναι η γονιμοποίηση σιδήρου, η οποία περιλαμβάνει την προσθήκη μικρών ποσοτήτων σιδήρου στον ωκεανό για την τόνωση της ανάπτυξης ενός συγκεκριμένου υδρόβιου φυκιού που ονομάζεται φυτοπλαγκτόν.
Γ. Φυτοπλαγκτόν
Το φυτοπλαγκτόν απορροφά CO2 από την ατμόσφαιρα και τελικά πεθαίνει, αποθηκεύοντας μόνιμα αυτόν τον άνθρακα στον πυθμένα του ωκεανού.
Η λίπανση σιδήρου δεν έχει δοκιμαστεί σε κλίμακα και θα μπορούσε να είναι επιζήμια για τους στόχους βιώσιμης ανάπτυξης και τα τοπικά οικοσυστήματα, λόγω του κινδύνου άνθισης φυκιών που εμποδίζουν το φως του ήλιου.
Συνεχίζει να προσελκύει το ενδιαφέρον, ωστόσο, χάρη στη δυνατότητα για πολύ χαμηλού κόστους, μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη.
Αύξηση της χωρητικότητας CO2
Δ. Προσθήκη Ορυκτών
Οι εταιρείες αναζητούν επίσης τρόπους για να αυξήσουν την ικανότητα του ωκεανού να απορροφά CO2, μειώνοντας τη συγκέντρωση του διαλυμένου CO2 στον ωκεανό σε σχέση με την ατμόσφαιρα.
Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την προσθήκη ορυκτών που αντιδρούν με το CO2 για την παραγωγή διττανθρακικών, σε μια διαδικασία παρόμοια με το σχηματισμό κελύφους.
Το Project Vesta στοχεύει να προσθέσει το ορυκτό ολιβίνη στον ωκεανό για να ενισχύσει τη δέσμευση άνθρακα και συνεργάζεται με ρυθμιστικές αρχές για να διερευνήσει τη δυνατότητα μιας πιλοτικής μελέτης.
Παρά την απλότητα της προσέγγισης, παραμένει σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης, με έλλειψη υποδομής για την εξόρυξη, την επεξεργασία και τη διανομή των κατάλληλων ορυκτών σε κλίμακα.
Ε. Διοχέτευση ρευμάτων
Ένας άλλος τρόπος για την απομάκρυνση του CO2 είναι η διοχέτευση ηλεκτρικών ρευμάτων μέσω του θαλασσινού νερού.
Αυτό προκαλεί μια σειρά χημικών αντιδράσεων που μετατρέπουν το διαλυμένο CO2 σε στερεά ορυκτά, τα οποία μπορούν να εναποτεθούν στον πυθμένα του ωκεανού.
Οι ειδικοί στο UCLA έχουν αναπτύξει μια διαδικασία SeaChange ενός σταδίου που όχι μόνο αφαιρεί το CO2 από τον ωκεανό, αλλά παράγει και καύσιμο υδρογόνου.
Αυτή η προσέγγιση έχει προσελκύσει επενδύσεις από το The Liveability Challenge 2021 και την Πρωτοβουλία Chan Zuckerberg, η οποία θα επιτρέψει στην εταιρεία να επιδείξει την τεχνολογία στο λιμάνι του Λος Άντζελες.
Βήματα με προσοχή
Αν και αυτές οι τεχνολογίες παραμένουν σε πολύ πρώιμα στάδια ανάπτυξης με λίγες εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο, οι ωκεανοί προσφέρουν το δελεαστικό δυναμικό για τεράστια αποθήκευση άνθρακα χωρίς τον ανταγωνισμό με την παραγωγή τροφίμων που σχετίζεται με προσεγγίσεις που βασίζονται στην ξηρά, όπως η αναδάσωση.
Υπάρχουν, ωστόσο, πρόσθετες σκέψεις όταν πρόκειται για την αξιοποίηση των δυνατοτήτων του ωκεανού.
Η οξίνιση των ωκεανών, η οποία σχετίζεται με τη δέσμευση άνθρακα των ωκεανών, αλλάζει ήδη τη χημεία στην επιφάνεια του ωκεανού και επηρεάζει τα οστρακοειδή και τα κοράλλια, και θα μπορούσαν να υπάρξουν πολλές περισσότερες απροσδόκητες επιπτώσεις.
Προτού εφαρμοστούν σε κλίμακα οι επιλεγμένες προσεγγίσεις, θα είναι σημαντικό να κατανοηθούν οι οικολογικές επιπτώσεις αυτών των τεχνολογιών και να δημιουργηθούν κατάλληλα πλαίσια διακυβέρνησης που να λαμβάνουν υπόψη αυτούς τους κινδύνους.
www.worldenergynews.gr
