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Was entfernt Kohlendioxid aus der Atmosphäre

Carbon Engineering Ltd. Dies liegt daran, dass selbst wenn wir den größten Teil unserer CO2-Emissionen auf Null senken würden, es schwierig wäre, die Emissionen aus der Landwirtschaft und dem Flugverkehr insgesamt zu eliminieren. Es gibt eine Vielzahl von CDR-Strategien, die sich alle in unterschiedlichen Entwicklungsstadien befinden und sich in Kosten, Nutzen und Risiken unterscheiden.

CDR-Ansätze, bei denen Bäume, Pflanzen und Boden zur Absorption von Kohlenstoff verwendet werden, werden seit Jahrzehnten in großem Umfang eingesetzt. Andere Strategien, die sich mehr auf Technologie stützen, befinden sich meist in der Demonstrations- oder Pilotphase.

Jede Strategie hat Vor- und Nachteile. Während Pflanzen und Bäume wachsen, nehmen sie Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und wandeln es durch Photosynthese in Zucker um. Auf diese Weise U. Wiederaufforstung in Südoregon. Aufforstung beinhaltet das Pflanzen von Bäumen, wo es vorher keine gab; Wiederaufforstung bedeutet die Wiederherstellung von Wäldern, in denen Bäume beschädigt oder erschöpft wurden. Die Aufforstung könnte jedoch um Land konkurrieren, das für die Landwirtschaft genutzt wird, ebenso wie die Nahrungsmittelproduktion bis 2050 um 70 Prozent steigen muss, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren.

Dies könnte sich auch auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemleistungen auswirken. Und obwohl Wälder Kohlenstoff jahrzehntelang binden können, dauert es viele Jahre, bis sie wachsen, und sie können in Jahrzehnten bis Jahrhunderten gesättigt werden.

Sie erfordern auch ein sorgfältiges Management, da sie menschlichen und natürlichen Einflüssen wie Waldbränden, Dürre und Schädlingsbefall ausgesetzt sind. Kohlenstoffbindung im Boden. Der Kohlenstoff, den Pflanzen bei der Photosynthese aus der Atmosphäre aufnehmen, wird Teil des Bodens, wenn sie sterben und sich zersetzen.

Es kann dort Jahrtausende bleiben oder je nach klimatischen Bedingungen und Bodenbewirtschaftung schnell freigesetzt werden. Minimale Bodenbearbeitung, Deckfrucht, Fruchtfolge und das Zurücklassen von Ernterückständen auf dem Feld tragen dazu bei, dass Böden mehr Kohlenstoff speichern.

Italienisches Weidelgras als Deckfrucht nach Maisernte in S. Alan Manson. Die Kohlenstoffbindung im Boden könnte sofort eingesetzt werden und würde die Bodengesundheit verbessern und den Ernteertrag erhöhen. Darüber hinaus würde es die Land- und Wasserressourcen nicht belasten. Während der Boden zu Beginn große Mengen an Kohlenstoff speichert, kann er je nach Klima, Bodentyp und Bewirtschaftung nach 10 bis 100 Jahren gesättigt werden. Wenn wir in einem Kraftwerk Pflanzen zur Energiegewinnung verbrennen und die daraus resultierenden Emissionen erfassen und speichern, wird das CO2, das die Pflanzen zuvor absorbiert haben, aus der Atmosphäre entfernt.

Das CO2 kann dann zur verbesserten Ölrückgewinnung verwendet oder in die Erde injiziert werden, wo es in geologischen Formationen gebunden wird. Eine Studie kam zu dem Schluss, dass großflächige BECCS dazu führen könnten, dass die globale Waldbedeckung um 10 Prozent sinkt und doppelt so viel Wasser benötigt, wie derzeit weltweit für die Landwirtschaft verwendet wird. BECCS könnte sich auch auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemleistungen auswirken und durch Landwirtschaft und Düngemittelverwendung Treibhausgasemissionen verursachen.

Da es so wenige Forschungsprojekte gibt und BECCS in großem Umfang nicht getestet wurde, befindet es sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Dennoch gilt BECCS als eine der potenziell effektivsten Strategien zur Entfernung von Kohlendioxid zur langfristigen Speicherung von Kohlenstoff.

Dies würde jedoch enorme Änderungen in der Abfallwirtschaft in den Bereichen Landwirtschaft, Wald und Biomasse erfordern. Diese Strategie nutzt einen natürlichen Prozess, bei dem reaktive Materialien wie Peridotit oder Basaltlava sich chemisch mit CO2 verbinden und feste Carbonatmineralien wie Kalkstein bilden, die CO2 über Millionen von Jahren speichern können. Die reaktiven Materialien können an Kohlenstoffabscheidestationen mit CO2-haltiger Flüssigkeit kombiniert werden, oder die Flüssigkeit kann in reaktive Gesteinsformationen gepumpt werden, wo sie natürlich vorkommen.

Calcit, ein Carbonatmineral, das sich in Basalt bildet. Der Lamont-Forschungsprofessor David Goldberg und seine Kollegen untersuchen beispielsweise die Machbarkeit der Speicherung von 50 Millionen Tonnen oder mehr CO2 in Basaltreservoirs im pazifischen Nordwesten. Über 20 Jahre würde das Projekt CO2 aus industriellen Quellen wie Produktions- und fossilen Kraftwerken in 200 Meilen vor der Küste gelegenen Basalt an der Ostflanke des Juan de Fuca Ridge einspeisen. Dort, unter 2600 Metern Wasser und weiteren 200 Metern Sediment, enthält das Basaltreservoir Porenräume, die sich füllen würden, wenn das CO2 zu Karbonatkalkstein mineralisiert.

In diesem Bereich reagiert der Basalt schnell und die Mineralisierung kann möglicherweise nur zwei Jahre oder weniger dauern. Der nächste Schritt ist der Start eines Pilotprojekts zur Speicherung von 10.000 Tonnen CO2. Darüber hinaus ist ein Pilotprojekt der Schlüssel zum Verständnis der regulatorischen Auswirkungen der Kohlenstoffmineralisierung, da derzeit keine Vorschriften existieren. Kanada und die Vereinigten Staaten. Da die Kohlenstoffmineralisierung natürliche chemische Prozesse nutzt, bietet sie das Potenzial, eine wirtschaftliche, ungiftige und dauerhafte Möglichkeit zur Speicherung großer Mengen Kohlenstoff zu bieten.

Es gibt jedoch noch technische und ökologische Fragen, die beantwortet werden müssen. Laut dem Bericht der Nationalen Akademien könnte die Kohlenstoffmineralisierung möglicherweise die Wasserressourcen kontaminieren oder Erdbeben auslösen.

Durch die direkte Luftabscheidung wird Kohlendioxid aus der Luft abgesaugt, indem mithilfe von Ventilatoren Luft über Substanzen bewegt wird, die spezifisch an Kohlendioxid binden. Die Technologie verwendet Verbindungen in einer flüssigen Lösung oder in einer Beschichtung auf einem Feststoff, die CO2 einfangen, wenn sie damit in Kontakt kommen. Wenn sie später Hitze und chemischen Reaktionen ausgesetzt werden, setzen sie das CO2 frei, das dann komprimiert und unter der Erde gespeichert werden kann.

In einem Kohlekraftwerk ist etwa jedes zehnte Abgasmolekül CO2, aber CO2 in der Atmosphäre ist weniger konzentriert. Nur eines von 2.500 Molekülen ist CO2, daher ist das Verfahren zur Entfernung von CO2 teurer als die Abscheidung von Kohlenstoff aus Anlagen für fossile Brennstoffe. Climeworks verfügt derzeit über 14 direkte Lufteinfanganlagen, die in Europa gebaut oder im Bau sind. Das italienische Werk verwendet das eingefangene CO2 zur Herstellung von Methankraftstoff für Lastkraftwagen.

Carbon Engineering, an dem Bill Gates als Investor beteiligt ist, verfügt über eine Anlage im Westen Kanadas, in der jährlich eine Million Tonnen CO2 abgefangen werden können. Ziel ist es, aus dem CO2 klimaneutrale synthetische Kohlenwasserstoffbrennstoffe herzustellen, was die Kosten weiter senken würde.

Eine direkte Luftabscheidung in großem Maßstab könnte jedoch letztendlich Umweltauswirkungen haben, die sich aus der Gewinnung, Raffination, dem Transport und der Abfallentsorgung der Mineralien ergeben, die die Kohlenstoffemissionen erfassen. Die direkte Luftabscheidung bietet zwar ein großes Potenzial für die Entfernung von Kohlendioxid, befindet sich jedoch noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Felsen und Boden werden verwittert, indem sie mit CO2 in der Luft oder bei saurem Regen reagieren, was natürlich auftritt, wenn sich CO2 in der Luft im Regenwasser löst.

Die Felsen brechen zusammen und bilden Bicarbonat, eine Kohlenstoffsenke, die schließlich in den Ozean transportiert wird, wo sie gespeichert wird. Eine verbesserte Verwitterung beschleunigt diesen Prozess, indem pulverisiertes Gestein wie Basalt oder Olivin auf landwirtschaftlichen Flächen oder auf dem Meer verteilt wird. Es könnte zerkleinert und auf Feldern und Stränden verteilt und sogar für Wege und Spielplätze verwendet werden. Eine verbesserte Verwitterung könnte die Bodenqualität verbessern, und wenn das alkalische Bicarbonat in den Ozean gespült wird, könnte dies dazu beitragen, die Versauerung des Ozeans zu neutralisieren.

Es könnte aber auch den pH-Wert und die chemischen Eigenschaften des Bodens verändern und Ökosysteme und Grundwasser beeinflussen. Der Abbau, das Mahlen und der Transport des Gesteins wären kostspielig, erfordern viel Energie und verursachen zusätzliche Kohlenstoffemissionen sowie Luftverschmutzung. Aufgrund der vielen Variablen und der Tatsache, dass die meisten Bewertungen der verbesserten Verwitterung nicht vor Ort getestet wurden, variieren die Kostenschätzungen stark. Die ökologischen Auswirkungen sind jedoch nicht bekannt.

Phytoplankton vor der Küste Finnlands. Stuart Rankin. Durch die Befruchtung des Ozeans würden dem Ozean Nährstoffe, häufig Eisen, hinzugefügt, um Algenblüten hervorzurufen, die durch Photosynthese mehr CO2 absorbieren würden.

Durch die Stimulierung des Wachstums von Phytoplankton - der Grundlage der Nahrungskette - könnte die Befruchtung der Ozeane jedoch die lokale und regionale Nahrungsmittelproduktivität beeinträchtigen. Riesige Algenblüten können auch eine Eutrophierung verursachen und zu toten Zonen führen, in denen kein Sauerstoff mehr vorhanden ist. Zusätzlich zu seinen möglichen Auswirkungen auf das Ökosystem hat es auch weniger Potenzial, Kohlenstoff langfristig zu binden. Salzwiesen, Mangroven, Seegräser und andere Pflanzen in Gezeitenfeuchtgebieten sind für mehr als die Hälfte des im Ozean und in den Küstenökosystemen gebundenen Kohlenstoffs verantwortlich.

Dieser blaue Kohlenstoff kann über Jahrtausende in den Pflanzen und Sedimenten gespeichert werden. Feuchtgebiete werden jedoch durch Abfluss und Verschmutzung, Dürre und Küstenentwicklung zerstört - jede halbe Stunde geht ein fußballfeldgroßes Seegrasgebiet verloren.

Durch die Wiederherstellung und Schaffung von Feuchtgebieten und deren bessere Bewirtschaftung könnte sich möglicherweise die Kohlenstoffspeicherung verdoppeln. Gesunde Feuchtgebiete bieten auch Sturmschutz, verbessern die Wasserqualität und unterstützen das Leben im Meer. Es gibt nur wenige Schätzungen zum Kohlenstoffentfernungspotential von blauem Kohlenstoff, aber die Kosten wären niedrig bis Null.

Y Combinator, eine Organisation, die vielversprechende Startups finanziert, hat eine Aufforderung zur Arbeit an neuen Arten von Kohlendioxid-Entfernungstechnologien veröffentlicht, von denen noch keine außerhalb eines Labors getestet wurde. Insbesondere suchen sie nach Projekten in vier Bereichen: Jede CDR-Technologie ist auf einer bestimmten Ebene realisierbar, weist jedoch Unsicherheiten hinsichtlich Kosten, Technologie, Geschwindigkeit der möglichen Implementierung oder Umweltauswirkungen auf.

Grünlandschutz in South Dakota Foto: Die Weiterentwicklung der anderen Strategien zur Entfernung von Kohlendioxid wird erhebliche Geldbeträge erfordern. Die Schaffung eines finanziellen Anreizes zur Entfernung von Kohlenstoff wie einer Kohlenstoffsteuer oder Strafen für die Emission von Kohlenstoff würde ebenfalls helfen. Die Vergasung von Biomasse wurde hier nicht erwähnt. Es ist ein alter Weg, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, und hat eine unglückliche Geschichte aufgrund von Techniken von sehr schlechter Qualität, die zur Herstellung von Holzkohle verwendet werden.

Neue Techniken können das durch Erhitzen des Holzes gebildete Gas sehr effizient verbrennen und uns so eine nützliche Energiequelle geben, die Strom erzeugen kann.

Sobald die flüchtigen Stoffe vergast sind, macht die verbleibende nichtflüchtige Holzkohle 20 bis 30 Gewichtsprozent des ursprünglichen Kraftstoffs aus.

Diese Holzkohle kann vor der Verbrennung geschützt werden und hat viele wertvolle Verwendungszwecke. Ich denke nicht, dass es sehr praktisch ist, Holz zu verbrennen, um Strom zu erzeugen.

Sie würden in großem Umfang abholzen, der nicht schnell genug aufgefüllt werden konnte, um eine konstante Versorgung aufrechtzuerhalten. Hier ist ein Vorschlag, pflanzen Sie so viele Bäume wie möglich, wenn die Bäume reifen, fällen Sie sie und pflanzen Sie neue. Die entfernten Bäume haben den gespeicherten Kohlenstoff, verwenden sie für Baumaterial, Möbel, jede Verwendung, die den Kohlenstoff nicht freisetzt; Der Überschuss kann seit Jahrtausenden unter der Erde vergraben werden.

Was ist mit dem Individuum? Neben Solardächern und Elektroautos… Die weitläufigen Vororte würden in wenigen Jahren auf natürliche Weise wieder aufgeforstet, wenn sie nicht gemäht würden. Die Überlebenskünstler auf Ihrer Röhre bauen Wind- oder Wasserturbinen aus kaputten Waschmaschinen.

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