Die schrecklichen Geheimnisse der Welt planen, eine Klimakatastrophe zu verhindern

Ursprünglicher Autor: Abby Rabinowitz, Amanda Simson
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Im Jahr 2014 war der schwedische Unternehmer Henrik Carlson, dessen Startup gerade in ernsthaften Schwierigkeiten steckte, besorgt über die Insolvenzmitteilung, die er erhielt, als er von der BBC angerufen wurde. Der Journalist hatte eine Sensation: Am Vorabend der Veröffentlichung eines umfangreichen Berichts entschied sich die Expertengruppe für Klimawandel der Vereinten Nationen offenbar dafür, ungeprüfte Technologie als Schlüsselmechanismus für die sichere Temperatur auf diesem Planeten anzukündigen. Die Technologie wurde als hässliche Abkürzung BECCS bezeichnet, und Carlson war der einzige Experte auf diesem Gebiet, der einen Journalisten finden konnte.

Carlson war überrascht. Die Insolvenzbenachrichtigung betraf sein Startup, dessen Aktivitäten mit BECCS zu tun hatten, das er vor sieben Jahren gründete, nachdem er die Idee hatte, als er zu Hause in Göteborg ferngesehen hatte. Das Programm beschrieb die Vorteile der Abscheidung von Kohlendioxid vor dem Austritt aus Kraftwerken. Es war die Technologie, die hinter der weithin angekündigten "sauberen Kohle" stand, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren und den Klimawandel zu verlangsamen.

Dann war Carlson ein 27-jähriger Student, der als Opern-Tenor studierte, und er war weder Klimaforscher noch Ingenieur. Aber der Transfer brachte ihn zum Nachdenken: Während der Photosynthese nehmen Pflanzen auf natürliche Weise Kohlendioxid aus der Luft und halten es in ihren Blättern, Ästen, Samen, Wurzeln und Stämmen. Was wäre, wenn Getreide angebaut und dann verbrannt, Elektrizität erzeugt und dabei das freigesetzte Kohlendioxid aufgefangen würde? Dieses gefährliche Gas kann dann in unterirdischen Speichern gelagert werden. Ein solches Kraftwerk würde nicht nur weniger Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre verursachen, sondern auch CO 2 aus der Luft gewinnen. Carlson hat diese Idee eingefangen. Er beschloss, eine globale Katastrophe zu verhindern.

Am nächsten Morgen lief er in die Bibliothek, wo er 2001 eine wissenschaftliche Arbeit las, die der österreichische Entwickler Michael Obersteiner verfasst hatte. Er sprach über dieselbe Idee, die später als „Bioenergie mit Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid“ (BECCS) bezeichnet wurde. Carlson entschied sich dafür. Er startete 2007 ein Startup für BECCS auf der Welle des Optimismus, die durch Al Gores ersten Klimawandelfilm entstanden ist. Carlsons Unternehmen wurde sogar Finalist im Wettbewerb um Richard Branson der Virgin Earth Challenge und bot 25 Millionen US-Dollar für eine skalierbare Lösung für die Aufgabe der Treibhausgasentfernung. Aber bis 2014 scheiterte das Startup Carlson. Und er nahm den Anruf der Luftwaffe als Zeichen, dass er nicht aufgeben sollte.

Der Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimawandel (eine andere Abkürzung - IPCC, Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimawandel) stellte die Ergebnisse von Hunderten von computermodellierten Szenarien vor, in denen die Temperatur des Planeten unter 2 ° C (oder 3,6 ° F) ansteigt. über dem vorindustriellen Niveau - diese Einschränkung wurde durch das Pariser Klimaabkommen festgelegt .

Das 2 ° C-Ziel war die theoretische Grenze für die Erwärmung, die die Menschheit akzeptieren kann. Aus Sicht des führenden Klimatologen James Hansen ist selbst eine solche Einschränkung unsicher. Und ohne die Emissionen zu reduzieren, sollten die globalen Temperaturen bis zum Ende des Jahrhunderts um 4 ° C steigen. Viele Wissenschaftler geben widerwillig Vorhersagen ab, aber die apokalyptische Liste dessen, was eine Erwärmung um 4 ° C bewirken kann, umfasst weit verbreitete Dürren, Hungersnöte, Millionen Klimaflüchtlinge, zivilisationsbedrohende Kriege und einen Anstieg des Meeresspiegels, der den Großteil von New York überfluten wird Miami, Mumbai, Shanghai und andere Küstenstädte.

Aber hier ist was seltsam. Der UN-Bericht beschreibt 116 Szenarien, in denen die globalen Temperaturen nicht um mehr als 2 ° C ansteigen dürfen. Bei 101 von ihnen wird dieses Ziel erreicht, indem eine riesige Menge Kohlendioxid aus der Atmosphäre angesaugt wird - dieses Konzept wird als "negative Emissionen" bezeichnet - hauptsächlich durch BECCS. Und um eine planetare Katastrophe zu verhindern, sollte dies bis zur Mitte des Jahrhunderts oder sogar bis 2020 geschehen. Eine Anmerkung, als ob die Anweisungen an das Medikament, warnte: "Methoden können Nebenwirkungen und langfristige Folgen einer globalen Skala finden."

Wenn Sie die Annahmen dieser Szenarien befolgen, erfordert nur der Anbau von Getreide, das für die Stromversorgung dieser BECCS-Kraftwerke erforderlich ist, eine Landfläche, die mit einem oder zwei Indianern vergleichbar ist, wie die Klimaforscher Kevin Anderson und Glen Peters schreiben. Und die von BECCS erzeugte Ausgangsenergie ist mit der Leistung aller Kohlekraftwerke der Welt vergleichbar. Mit anderen Worten, diese Modelle fordern eine Energiewende, die während der Lebensdauer der Millennials passieren sollte .

Und heute ist ein riesiger Sektor der zukünftigen Wirtschaft das einzige Arbeitsprojekt der Welt: eine Maisverarbeitungsanlage in Ethanol in Decatur, Stck. Illinois. Woher kommt die Frage: Hat sich die Welt wirklich entschieden, auf eine fiktive Technologie zu setzen, die sie retten sollte?

Am 12. Dezember 2015 haben 195 Nationen - darunter die USA - das Pariser Klimaabkommen verabschiedet und versprochen, die globalen Temperaturen in diesem Jahrhundert endlich um 2 ° C über dem vorindustriellen Niveau anzuheben. Das längerfristige Ziel, den Anstieg bei 1,5 ° C zu halten . Kristiana Figuera, eine UN-Diplomatin, die die globalen Klimaverhandlungen aus der Post-Kopenhagen-Krise geführt hat, erinnert sich: "5.000 Menschen sprangen aus ihren Sitzen, weinten, klatschten, schrien, fühlten sich euphorisch und konnten immer noch nicht glauben, was geschehen war."

Hinter dieser Euphorie stand jedoch eine grausame Wahrheit. Die realistischen Ziele des Pariser Abkommens stützten sich auf das, was in dem Bericht im Kleingedruckten beschrieben wurde: enorme negative Emissionen, die hauptsächlich auf BECCS beruhten - um es milde auszudrücken - ein nicht belegtes Konzept. Wie kam BECCS in das Modell?

Alles begann mit dem Ziel selbst bei 2 ° C, einem formalen internationalen Ziel, das seit 2010 besteht (und seit den 1990er Jahren informell). Klimaforscher warnten viele Jahre vor Paris, dass die 2 ° C-Begrenzung aus dem Ruder gelaufen sei oder bereits außer Reichweite sei.

Und das ist der Grund: Da Klimatologen den Temperaturanstieg eindeutig (und unermüdlich) mit einem Anstieg der CO 2 -Konzentrationen in der Atmosphäre in Verbindung gebracht haben, können sie auf der Grundlage der maximal zulässigen Temperatur die maximale Menge an CO 2 berechnen, die wir wegwerfen können - unser „CO2-Budget“. Mit einer Wahrscheinlichkeit von über 66%, um innerhalb von 2 ° C zu bleiben, sollte unsere CO 2 -Konzentration 450 ppm nicht überschreiten [450 x 10 -6 ].

Im Jahr 2010, als das Ziel von 2 ° C auf einer großen Konferenz in Cancun in Mexiko verabschiedet wurde, war das Budget von 450 * 10 -6 oder 2 ° C bereits extrem angespannt: Nur ein Drittel oder 1000 Gigatonnen Kohlendioxid blieben übrig. Da die Menschen jährlich 40 Gigatonnen emittieren, wird dieses Budget leicht vor der Mitte des Jahrhunderts ausgegeben. Dieses Thema der globalen Rechnungslegung begann mit mehreren spezialisierten Modellierungsteams, die 2004 begonnen wurden, als das IPCC sie aufforderte, Szenarien mit einem 2 ° C-Ziel zu entwickeln. Wie viel müssen wir also die Emissionen senken, um die Wirtschaft nicht vollständig zu bremsen, abhängig von fossilen Brennstoffen?

Um dieses Problem zu lösen, verwendeten die Gruppen ein Instrument namens "Integrierte Bewertungsmodelle" - Algorithmen, die Daten zu Klima, Wirtschaft, Politik und Technologie verwenden, um effektive Lösungen zu liefern.

Zu der Zeit, als Carlsons Leben durch eine späte Fernsehsendung im schwedischen Fernsehen für immer verändert wurde, stieß Detlef van Vyuuren, Chef des IMAGE-Modellteams aus den Niederlanden, auf die Idee des BECC, nachdem er 2001 den Obersteiner und die Arbeiten von Christian Azar und Jose Moreira gesehen hatte. Er interessierte sich für sie. Theoretisch kann BECC bei der Erzeugung von Energie und dem Absaugen von CO 2 aus der Atmosphäre den Weg für einen Anstieg der Wirtschaft in einem Anstieg um 2 ° C halten.

Der Schlüssel dazu war, dass BECC zu negativen Emissionen führt, was einen negativen Beitrag zum CO2-Haushalt darstellt. Dies ähnelt einer Klimakreditkarte: Durch negative Emissionen konnten die Modellisten kurzfristig über das Emissionsbudget hinausgehen, Treibhausgase wachsen lassen (wie in der Realität), dann Schulden ablösen und CO 2 später aus der Atmosphäre verbrauchen.

„Die Vorstellung von negativen Emissionen ist tief logisch geworden“, sagt van Vyureren.

Die Gründe für negative Emissionen hingen stark von der Arbeit des Physikers Klaus Lackner ab, der zur Jahrtausendwende Skizzen von Schemata zur Entfernung von CO 2 machteauf Tafeln für ihre Studenten an der Columbia University. Lakner, der an der Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid beteiligt war (die damals in Kohlekraftwerken verwendet werden sollte), war der erste, der die Idee der direkten Abscheidung von Luft vorschlug - CO 2 direkt aus der Atmosphäre abziehen . Zu dieser Zeit war die Lackner-Idee, ähnlich wie bei BECCS, rein theoretisch.

Van Vyuyuren sagt jedoch, dass man für die Konstruktion von Modellen zumindest die Existenz von BECCS, seiner Bestandteile, annehmen konnte. Das IPCC veröffentlichte einen Bericht über die Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid - und Bioenergie bedeutete, einfach große Mengen Getreide zu verbrennen. Einige Modelle verwendeten direkte Luftfilterung, andere Technologien mit negativen Emissionen und Aufforstung (Pflanzen von Baumhaufen, die auf natürliche Weise CO 2 durch Photosynthese absorbieren und speichern ). BECCS war jedoch billiger, weil es Strom lieferte.

IMAGE veröffentlichte 2007 eine einflussreiche Arbeit auf BECCS-Basis in der Zeitschrift Climatic Change und erregte bei einem IPCC-Expertentreffen große Aufmerksamkeit. Andere Gruppen begannen auch, BECCS in ihre Modelle aufzunehmen, und so setzte sich diese Technik in den im fünften IPCC-Bericht enthaltenen Modellen durch (weshalb Carlson von der BBC angerufen wurde).

Die Modelle verwendeten eine groß angelegte Implementierung von BECCS. Nach der Analyse, die der britische Klimatologe Jason Low mit dem Carbon Brief-Magazin teilte, schlugen die Modelle, die BECCS verwendeten, auf mittlerer Ebene die Entfernung von 630 Gigatonnen CO 2 vor , was etwa zwei Drittel des Kohlendioxids entspricht, das von Menschen aus vorindustrieller Zeit bis 2011 abgegeben wurde. War es richtig?

Nicht für James Hansen, der schrieb, dass die Abhängigkeit von negativen Emissionen sich ruhig über alle Szenarien hinweg wie Krebs ausbreitet, zusammen mit dem Vorschlag, dass junge Menschen irgendwie herausfinden, wie man CO 2 zu einem Preis gewinnt, den er auf 140 bis 570 Billionen US-Dollar geschätzt hat .

Anderson (von Indian Computing) stellte fest, dass mehrere Szenarien, die auf 2 ° C passen und BECCS nicht verwenden, auf die Spitze der CO 2 -Emissionen hinweisenwird 2010 stattfinden - was, wie er trocken feststellte, "offensichtlich nicht geschehen ist". In einem stechenden Brief aus dem Jahr 2015 beschuldigte Anderson Wissenschaftler, negative Forschungen verwendet zu haben, um seine Forschung an die regulatorischen Erfordernisse anzupassen, und nannte sie "Flügel im Gebüsch" (deux ex machina). Kritiker, die ihn unterstützten, argumentierten, dass integrierte Bewertungsmodelle zu einem politischen Instrument geworden waren, das ein 2 ° C-Ziel realistischer machte, als es tatsächlich war.

Oliver Geden, der die Abteilung der Europäischen Union des Deutschen Instituts für Sicherheit und Internationale Beziehungen leitet, warnte in der Presse. Auf einer Journalisten-Seite der New York Times während der Konferenz nannte er negative Emissionen "magisches Denken" - ein Konzept, das erforderlich ist, um das Leben in einem "Märchen" von etwa 2 ° C aufrechtzuerhalten.

Van Vyuyurena und andere von uns befragte Modellbauer glauben, dass diese Kritik falsch läuft. Sie argumentieren, dass integrierte Bewertungsmodelle nicht in Vorhersagen einbezogen werden sollten, da niemand zukünftige Technologien oder politische Entscheidungen vorhersagen kann. Sie sind auch keine Anleitung zum Handeln. Van Vyyyuren sagt, diese Modelle seien "Intelligenz" und sollen zeigen, welche politischen Entscheidungen und Investitionen erforderlich sind, um das Ziel von 2 ° C zu erreichen. In diesem Zusammenhang stellt van Vyuyren eine "gefährliche Lücke" zwischen der Abhängigkeit der Szenarien von BECCS und der Frage, wie wenige Forschungsprogramme und -projekte in die Realität gehen.

Ob die IPCC-Szenarien politischer Schutz oder ein Leitfaden für die Regulatorforschung sind, hängt vom Standpunkt ab. In jedem Fall kann diese Lücke jedoch nicht geleugnet werden. Ein Teil davon kann durch die Tatsache erklärt werden, dass BECCS ein konzeptionelles Werkzeug ist und keine echte Technologie, die jeder in der Konstruktionswelt schützt (mit Ausnahme einiger weniger Nichtfachleute wie Carlson). Bei einem kürzlichen Treffen in Berlin nannte ein Klimatologe BECCS einen "teuflischen Laich", der zum Lachen führte. Bioenergie und Kohlenstoffabscheidung stoßen auf recht aktive Kritik. Bioenergie - für den Missbrauch der Kulturen, die zur Ernährung der Menschen benötigt werden, und zur Kohlenstoffbindung, um unter anderem die Notwendigkeit starker Emissionssenkungen zu vermeiden.

Aus diesem Grund nannten Anderson und Peters im letztjährigen Artikel des Magazins Science die Hoffnung auf negative Emissionen "ein unangemessenes Glücksspiel mit hohem Einsatz" und eine "moralische Bedrohung", die es den Aufsichtsbehörden erlaubt, scharfe Emissionsgrenzwerte einzuführen. In einem Antwortschreiben warnte Klaus Lackner, ein Pionier bei der Beschlagnahme von Kohlendioxid, davor, dass ihre Behauptungen zur Schließung eines ganzen Forschungsbereichs führen könnten. "Wenn wir dieses Gespräch in den achtziger Jahren hätten", schreibt er, wäre alles anders. Jetzt, da das CO2-Budget in die Rohrleitung eingeflossen ist, können potenzielle Technologien für negative Emissionen "Leben retten".

Aber die grausamste Wahrheit: Selbst wenn in manuellen und unpraktischen Computermodellen negative Emissionen aufgetaucht sind, müssen wir jetzt in der realen Welt negative Emissionen erreichen, um die Temperatur des Planeten auf einem sicheren Niveau zu halten.

Die Temperaturen sind um 1,2-1,3 ° C gestiegen. Gegenwärtige Konzentrationen von Kohlendioxid liegen bei 406 * 10 -6. Laut Sabine Fass und Jan Minks vom Climate Change Research Institute. Mercatura, unser Budget von 1,5 ° C ist fast ausgefallen - und viele Experten sind sich einig. Wenn Sie eine melancholische Stimmung haben, können Sie den Timer betrachten, der das CO2-Budget auf der Website des Instituts zählt. Sie glauben, dass das Zwei-Grad-Budget ohne wesentliche Maßnahmen der Weltgemeinschaft zur Begrenzung der Emissionen bis 2030 erschöpft sein wird [bis das Budget erschöpft ist (nach Zeitplan des Instituts), bleiben 18 Jahre (2035) mit Durchschnittswerten und im schlimmsten Fall nur 8 Jahre (2025) Jahr) / ca. trans.].

Die Frage ist, ob die Technologie der negativen Emissionen in der realen Welt auf globaler Ebene funktionieren kann. Um diese Frage zu studieren, besuchten wir ein Arbeitsprojekt in Decatur, pc. Illinois, von Modellierern als Beweis für die tatsächliche Existenz von BECCS angeführt.


Arbeiter in einer Station der Archer Daniels Midland Corporation in Decatur, Illinois, spritzen sauberes Kohlendioxid in die unterirdische Lagerung ein. Theoretisch kann es dort für immer gespeichert werden.

Möglicherweise haben Sie sich die Zukunft nicht so vorgestellt, wie Sie ein Auto von Chicago aus in Richtung Süden sehen, den Schildern nach Memphis folgen und einige hunderttausend Hektar Maisfelder nach rechts nehmen, an selbstgemachten Schildern vorbei, die den freien Verkauf von Waffen befürworten Biokraftstoff-Werbeschilder (dies sind nicht die Ölfelder des Nahen Ostens, das sind Soja-Biodieselfelder). Hier vor zehn Jahren, vor dem Zusammenbruch des Biokraftstoffmarktes, konnten die Menschen ihren Reichtum - Soja- und Maisfelder - bewundern, der sich bis zum Horizont ausdehnte. Von Decatur aus müssen Sie in Richtung Archer Daniel Midland Station fahren, von weit her mit seinen quadratischen weißen Türmen und einer geheimnisvollen Kuppel, die wie eine Smaragdstadt ohne Brille mit grüner Brille aussieht.

Wenn Sie mit Sicherheit zum Tor fahren, verwandelt sich die Station in zufällig verstreute Umspannstationen, große Tanks und Rohrleitungen, die in einen unangenehmen Geruch gehüllt sind und Katzenfutter ähneln. Züge und Lastwagen transportieren Tonnen von Sojabohnen und Mais, um sie zu Lebensmittelchemikalien und Ethanol zu Kraftstoff zu verarbeiten. Irgendwo in den Tiefen dieses landwirtschaftlichen Riesen im Mittleren Westen gibt es das Illinois Carbon Capture Industrial Project, das auch als einzige BECCS-Station der Welt bekannt ist.

"Ich habe gewarnt, dass nichts Besonderes zu beachten ist", sagt Sally Greenberg, Geologin und erste stellvertretende Direktorin für Energieforschung und -entwicklung beim Geological Bureau des Staates Illinois, einem ADM-Partner, und öffnete einen weißen Trailer, der als Hauptsitz des Projekts dient. Dennoch sagte sie, dass das Projekt von mehr als 900 Menschen aus 30 Ländern der Welt besucht wurde: „Er ist erstklassig“.

Die Station ist ein idealer Ort für die Beschlagnahme und Entsorgung von Kohlenstoff, weshalb das US-Energieministerium vor fast 15 Jahren beschlossen hat, hier ein Pilotprojekt durchzuführen. In den Tiefen der Station wird der aus den Maiskörnern gewonnene Zucker zu Ethanol fermentiert, wobei CO 2 freigesetzt wird , was besonders leicht zu fangen ist: Man muss ihn nur vom Ethanol trennen und Wasser entfernen. Als nächstes dieses CO 2komprimiert, in das Rohr eingespeist und in einen tiefen Tank mit Salzwasser- und Sandsteinwänden eingespritzt, der sich zwei Kilometer unterhalb der Station befindet.

Um den neuen Brunnen für die Gasentnahme zu betrachten, der letzten Mai in Betrieb genommen wurde, fuhren wir vom Bahnhof zurück und folgten der Beschilderung nach "City of Progress" - einem landwirtschaftlichen Ausstellungskomplex von ADM, wo die Anwohner am "Family Safety Day" das ungewöhnlich warme Oktoberwetter genossen. Eineinhalb Kilometer von der Station entfernt bremsten wir gegen einen eingezäunten Injektor - eine verrostete Röhre mit mehreren Biegungen und Messinstrumenten, die im Zementblock im Boden verschwand. Wir standen da und Kohlendioxid strömte leise und unbemerkt in die Erde. Jetzt werden 1,4 Millionen Tonnen CO 2 unter der Erde gespeichert , was die Atmosphäre der Erde sonst verschmutzen würde.

Theoretisch inspiriert es; Tatsächlich standen wir auf nackten Maisfeldern und schauten auf eine Pfeife, die für ein solch fortschrittliches Projekt verdächtig rostig wirkte. Ehrlich gesagt, die beeindruckendste der gesamten Installation wurde unter der Erde verborgen.



Haben wir die Arbeit der beliebtesten Technologie von Modellierern gesehen, die die Welt retteten? ADM ist nicht die Art von BECCS, die Wissenschaftler vertreten - dh kein Kraftwerk, das durch die Verbrennung von Getreide Strom erzeugt. Greenberg traf den Begriff BECCS im Allgemeinen erst vor wenigen Jahren, obwohl er 2005 mit dem Projekt begonnen hatte. Bislang hat sie kein Spezialist für umfassende Bewertungsmodelle angerufen.

Aber zum Glück war Decatur die erste BECCS-Station der Welt. Der Prozess der Umwandlung von Mais in Ethanol kann technisch als Bioenergie bezeichnet werden, und dieser Prozess erzeugt zumindest nach ungefähren Berechnungen negative Emissionen. Grob gesagt, werden zwei Drittel des Kohlenstoffs aus Mais in Ethanol umgewandelt und dann nach der Verbrennung in Automotoren an die Atmosphäre abgegeben. Das restliche Drittel des Kohlenstoffs wird unterirdisch gefördert. Greenberg sagt, dass das Team noch alle Gemeinkosten einschließlich des Transports von Mais berücksichtigen muss, aber BECCS war nicht das ursprüngliche Ziel dieses Projekts.

Ein Argument dieses Projekts zugunsten von BECCS ist, dass wir immer große Mengen an Kohlendioxid unterirdisch lagern könnten. Sobald sich das Salzreservoir im Wasser befindet, wird CO 2reagiert mit Salzlake und Stein, was ihn bindet, und darauf ist der Pool mit einer Schicht hermetischen Steins bedeckt, der das Fehlen von Lecks garantiert. Bei der Verfolgung der Position von CO 2 im Untergrund hat das Team noch keine Anzeichen von Bewegungen oder Lecks gesehen. "Dort kann es für immer aufbewahrt werden", sagt Greenberg. Und nur dieses Reservoir ist in der Lage, Kohlendioxid in einer Menge von etwa 100 Milliarden Tonnen zu speichern, so die Forschung, was die Einsparung von 600 Milliarden Tonnen - die in den Modellen beschriebene Menge - vernünftig macht.

Auf der anderen Seite bietet das Projekt einen guten Überblick über den Umfang der BECCS-Implementierungsaufgabe. In Zukunft plant Decatur, in den nächsten Jahren weitere 5 Millionen Tonnen Kohlendioxid einzusparen - und im Jahr 2016 betrug die durchschnittliche Emissionsmenge in den USA 14 Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Tag. Wie viele Stationen brauchen wir für BECCS?

Wenn Sie über diese Frage nachdenken, wird deutlich, wie schwer es ist, sie zu beantworten. In der letzten ArbeitDie Ingenieure Matilda Fayyardi und Nial McDowell [Mathilde Fajardy, Niall Mac Dowell] vom Imperial College in London haben mit großer Sorgfalt die besten und schlechtesten Entwicklungsmöglichkeiten von BECCS untersucht. Im schlimmsten Fall (z. B. beim Verbrennen von Weiden auf europäischen Weiden) können negative Emissionen möglicherweise gar nicht erreicht werden. Sie werden zu viel Kohlenstoff für den Transport von Pflanzen ausgeben [ einige Weiden- und Pappelarten werden als Energiepflanzen verwendet . perev.], Bodenvorbereitung und Bau der Station. Und selbst in den besten Fällen (mit schnell wachsendem Elefantengras in Brasiliens ungenutzten Ackerland) wird es erforderlich seinLandflächen, die mit Indien vergleichbar sind, und die vergleichbare Wassermenge verbraucht die gesamte Landwirtschaft der Welt. "Wenn wir die Menge der Ernte auf die erforderliche Größenordnung hochrechnen, stellt sich heraus, dass dies eine Katastrophe ist", sagte Lackner.

Es gibt immer noch ein Problem mit dem Geld. BECCS-Stationen verdienen kein Geld - Verbrennungsanlagen sind nur halb so effizient wie Kohle. In den USA kann BECCS durch die Anrechnung von Unternehmen für Kohlendioxidemissionen angeregt werden - ein von mehreren Republikanern in den USA geförderter Kohlenstoffsteuerplan entspricht jedoch nicht der neuen Linie der Trump-Klimadministration. Im Prinzip erhalten einige US-Unternehmen Steuervergünstigungen für die Speicherung von CO 2 im Untergrund. Mit Ausnahme von ADM verbessern sie jedoch die Ölförderung durch das Pumpen von CO 2in fast trockene Brunnen, um zu schwer erreichbaren Ölen zu gelangen. Obwohl ein Teil des CO 2 im Untergrund verbleibt, setzt dieser Prozess noch mehr fossilen Brennstoff für die Verbrennung frei.

Als wir Decatur verlassen haben, war es trotz der Realisierbarkeit des Projekts sehr schwer vorstellbar, BECCS in dem für diese Szenarien erforderlichen Umfang einzusetzen.

Wir teilten unsere Bedenken mit Noah Deich, der sich selbst als Berater für das Wiederherstellungsmanagement und Gründer der weltweit ersten und einzigen Organisation, die negative Emissionen fördert, das Center for Carbon Removal (Center for Carbon Removal) nennt. Deich schlug vor, die Technologie der negativen Emissionen anders zu betrachten - nicht als universelle Lösung, sondern als "Portfolio". Dieses Portfolio umfasst natürliche Ansätze zur Kohlenstoffbindung, z. B. die Entwicklung von Kohlenstoffsenken (Böden, die mehr Kohlenstoff absorbieren als emittieren), Aufforstung, Biokohle (ein Additiv für Kohlenböden , die permanent CO 2 binden ) und Technologien wie BECCS - Stationen und direkte Luftfalle.

Direkte Lufteinschlüsse aus diesem Portfolio bestehen bisher nur im Maßstab von Labortischen. An der University of Arizona experimentiert Lackner mit kleinen tragbaren Boxen, die Kohlendioxid aus der Luft entfernen. Es gibt jedoch nur sehr wenige Unternehmen mit einem funktionierenden Geschäftsplan, der einen Gewinn erzielt. Einer von ihnen gehört einem charismatischen Klimatologen aus Harvard, David Keith.

In der Stadt Skvamish, eine Stunde von Vancouver entfernt, scheint die Welt nicht gerettet zu werden. Die Stadt liegt auf einer schmalen Halbinsel zwischen einem dunkelblauen Inlandskanal und Küstengebirge mit schneebedeckten Gipfeln in British Columbia, die Kletterer in Starbucks-Kaffeehäusern lieben. Gerüchten zufolge will Microsoft hier einen Campus bauen. In einer der Niederlassungen der Halbinsel, auf dem Gelände der Station, die einst Chemikalien für die Papierindustrie herstellte, wurde 2009 ein von Keith gegründetes Startup gegründet und von Bill Gates - einem der wenigen Unternehmen auf der Welt - mit direkter Luftfilterung gefördert. In der Zentrale trinken gut ausgebildete Ingenieure in grobgestrickten Pullovern Kaffee am Tisch, und auf der Liste der Angestellten stehen drei Hunde, die sich ebenfalls in den Büros bewegen.

Erst in dieser Woche erreichte das Team ein langjähriges Ziel: Sie schufen synthetischen Kraftstoff (der zum Auftanken eines Autos verwendet werden kann) nur aus Kohlendioxid, das aus Luft und Wasserstoff aus Wasser gewonnen wird. Warum Kraftstoff? Um nicht nur die Funktion des direkten Lufteinschlusses in großem Maßstab zu demonstrieren, sondern auch zu zeigen, wie mit frei verfügbarem CO 2 Geld verdient werden kann, kann dieser Aspekt negativer Emissionen, wie BECCS zeigt, schwer zu erreichen sein.

Während einer Führung durch die Pilotstation lehnt Geoff Holmes, ein ehemaliger Student von Kita und sein Business Development Manager, Bewunderung für das Projekt ab und erklärt, dass Kohlendioxid mit Chemieunterrichtsgeräten aufgefangen werden kann.

Im Carbon Engineering-Experiment, das auf einer Baustelle und in einem Hangar stattfindet, arbeiten vier Strukturen zusammen, die durch verschiedene Rohre miteinander verbunden sind. All dies ähnelt einem genialen Brettspiel Mausefalle von gigantischer Größe. In der ersten Stufe wird in Lösung säurebildendes Kohlendioxid von Kaliumhydroxid (Base) absorbiert. In einem siloartigen Ziegelungsturm wird Kohlendioxid durch eine weitere Reaktion aus den Lehren der leitenden Chemie in Calciumcarbonatbriketts (Kreide) umgewandelt. Wenn Sie sie in der Hand halten, ähneln sie kleinen weißen Kugeln. Theoretisch in solchen CO 2- Brikettskann für immer gespeichert werden. Dann werden die Briketts in einem Kalzinator erhitzt, um Kohlendioxid freizusetzen, und um den Prozess zu beenden, wird das verbleibende Kalzium für die nächste Stufe verarbeitet. Der Prozess absorbiert nur Luft, Wasser und Strom, die in British Columbia fast vollständig aus erneuerbaren Energien von Wasserkraftwerken stammen. Der Ausgang ist ein sauberer Kohlendioxidstrom.

Der nächste Schritt: Kohlendioxid zu etwas verkaufen. In diesem Jahr begann das Climeworks, ein direktes Startup-Unternehmen in der Schweiz, mit dem Verkauf von Kohlendioxid an ein nahe gelegenes Gewächshaus. Carbon Engineering entschied sich für die Herstellung benzinartiger Kraftstoffe nach dem Fisher-Tropsch-Verfahren.. Diese Technologie stammt aus den 1920er Jahren und verwendet in der Regel Kohle und Wasserstoff. Während des Zweiten Weltkriegs verwendeten die Deutschen diese Technologie aufgrund von Ölknappheit. Carbon Engineering extrahiert jedoch Wasserstoff aus Wasser. Mit diesen Materialien kann die Pilotstation mehrere Fässer reinen synthetischen Brennstoffs pro Tag produzieren, was bei einem Ölpreis von 60 USD pro Barrel viele Gehälter des Unternehmens, die 32 Mitarbeiter beschäftigen, nicht zurückzahlen wird.

„Eine solche Technologie zu entwickeln, kostet viel Zeit und Geld“, sagt Regisseur Adrian Corles. In vier Jahren werde das Unternehmen zu einer Demonstrationsstation ausgebaut, die täglich Tausende von Barrel Kraftstoff produzieren könne. Potenzielle Märkte - Staaten wie Kalifornien oder British Columbia, die Unternehmen ermutigen, effizientere Kraftstoffe einzusetzen. Diese Regeln können einen solchen Kraftstoff wettbewerbsfähiger machen.

Ist der vom Unternehmen erhaltene Kraftstoff negative Emissionen? Nein, im besten Fall handelt es sich um einen CO2-neutralen Prozess, da alle eingefangenen Atome in die Atmosphäre zurückkehren, wenn der Brennstoff brennt. Theoretisch kann ein Unternehmen diese Station jedoch fahren, um durch das Pumpen von CO 2 negative Emissionen anstelle von Kraftstoff zu erzeugenunter der Erde - wenn der Markt bereit ist, für eine solche Dienstleistung zu zahlen.

Von seinem Büro in Cambridge aus hat Keith, bekannt für seine innovativen Arbeiten im Bereich Solar- Geo-Engineering , über Skype erzählt, dass er Carbon Engineering gründete, da die direkte Luftfalle ihn mit „Technologie beeindruckte, die es wäre, wenn wir es wüssten ". Später stellte er klar: "Ich weiß am besten, wie teuer es ist, die Ärmel hochzukrempeln und in den Konstruktionsprozess einzutauchen."

Bei der Diskussion über globale Auswirkungen hat Keith diese Technologie jedoch nicht als Zauberstab bezeichnet - und der Rest des Teams ist der gleichen Meinung. Er sagte, dass eine kostengünstige direkte Lufterfassungstechnologie "erhebliche Umweltvorteile" haben würde. Whale mag keine Bezeichnungen wie "innovativ" und "bahnbrechend" oder sogar "interessant", weshalb wir denken, dass es eine revolutionäre Technologie geben wird, die die Welt retten kann. Er erinnert daran, dass einige der wichtigsten technologischen Entwicklungen, die auf die Eindämmung des Klimawandels abzielten, nicht plötzlichen Durchbrüchen ähnelten, sondern aufeinanderfolgenden Geschichten über den Erfolg von Ingenieuren - wie zum Beispiel die seit 1970 allmählich sinkenden Preise für Solarzellen -h.

Keith ist der Ansicht, dass wir konsequent nach Technologien für negative Emissionen jeder Art suchen müssen, da die Kohlenstoffkonzentration bereits zu hoch gestiegen ist. "Die Begrenzung der Emissionen wird das Klimaproblem nicht lösen", sagt Keith. "Es wird die Entwicklung nur noch schlimmer machen."

Bei einem Besuch von Carbon Engineering wird deutlich, dass diese Studien nicht nur konzeptionelle Lösungen oder die Überarbeitung von Parametern für Computermodelle erfordern, sondern, wie Keith sagt, diese Aufgabe täglich mehrere Jahre lang "schleifen" müssen - nur um die Technologie zu transformieren Die Bestandteile davon existierten jahrzehntelang in Laboratorien in einer sinnvollen Realität. Es ist auch klar, wie schwierig diese angewandte Forschung sein kann, selbst für ein visionäres Genie mit Finanzmitteln von zwei Milliardären und einem optimistischen Geschäftsansatz, den Sie von einem Team kanadischer Ingenieure erwarten.

Einige Stunden später, nachdem das Team das geschaffen hatte, was jeder als „ersten Brennstoff“ bezeichnete, telefonierte Holmes glücklich, dass Carbon Engineering nicht wirklich das erste Unternehmen ist, das Brennstoff aus Kohlendioxid produziert, das aus Luft erzeugt wird. Er betont jedoch, dass sie die ersten sind, die mit Geräten arbeiten, die im industriellen Maßstab skalierbar sind. Die erste im Sinne des Demonstrierens des möglichen Nutzens der Technologie.


In der Carbon Engineering-Fabrik in Squamish in British Columbia (Kanada) stellen Ingenieure Automobilkraftstoff aus chemischen Elementen her, die aus Luft stammen und mit Wasser vermischt werden.



Wenn man über den Klimawandel in den USA spricht, muss man nicht darüber reden, wie Trump das Pariser Klimaabkommen verlassen hat - und nicht darüber, was im Kleingedruckten steht.

Wenn die Wahlen nicht gut gelaufen sind, könnten negative Emissionen Teil unserer Diskussion sein. Wenige Tage nach den Wahlen 2016 in einem Treffen in Marrakesch veröffentlichte der damalige Außenminister John Kerry einen ehrgeizigen Bericht, in dem beschrieben wird, wie die USA eine "tiefe Dekarbonisierung" durchführen können, wodurch die Treibhausgasemissionen bis 2050 um 80% oder mehr gesenkt werden. In dem Bericht sind die Hauptakteure negative Emissionen und BECCS sowie zwei Szenarien - das eine weist die begrenzte Rolle des BECCS zu und das andere schließt es im Allgemeinen aus. Emily McGlynn, die diesen Teil des Berichts verfasst hat, sagt, dass dieses Ziel ohne negative Technologien erreicht werden kann - es wird nur teurer.

Auf die Frage, wie man sich auf die Ergebnisse widersprüchlicher integrierter Bewertungsmodelle beziehen kann, seufzt McGlinn. "Die wichtigsten Prognosen des IPCC sind, dass wir abgedeckt sind, wenn wir nicht herausfinden können, wie wir CO 2 aus der Atmosphäre entfernen können , da wir nicht so schnell wie möglich gehandelt haben", sagt sie. "Ich denke, das ist das Wichtigste."

Negative Emissionen werden jedoch weder im Pariser Abkommen noch in formellen internationalen Klimaverhandlungen erwähnt. Wie kürzlich darauf hingewiesen wurdePeters und Göden, kein Land erwähnte das BECCS in seinen offiziellen Plänen, die Emissionen zu senken, um das 2 ° C-Ziel zu erreichen, und nur ein Dutzend von ihnen erwähnte die Kohlenstoffgewinnung und -lagerung. Die Politik entwickelt keine spezifischen Pläne für die Umsetzung von BECCS, wobei die Versorgungsketten sich über die Kontinente erstrecken und die seit Jahrzehnten bestehende Kohlenstoffbilanz berücksichtigen. Selbst wenn sich negative Emissionen jeglicher Art als technisch und wirtschaftlich realisierbar erweisen, ist es schwer zu verstehen, wie sie in der für uns verbleibenden mageren Zeit global umgesetzt werden können - von 13 bis nur 3 Jahren, wie einige Szenarien vorhersagen.

Wenn Sie BECCS studieren und Luftfilter direkt aus rein akademischen Gründen betreiben, ist es besonders klar, dass die Geschwindigkeit ihrer Implementierung sehr begrenzt ist und dass Modellbauer, Ingenieure, Politiker und alle anderen möglicherweise die Notwendigkeit haben, negative Emissionen einzuführen.

In Großbritannien und Europa wird zumindest nach negativen Emissionen geforscht, wenn auch nicht so schnell, wie es der BECCS-Unternehmer Henrik Carlson möchte. In seiner Firma ein Mitarbeiter. Finanzierung "Null", wie er sagt. Carlson ist jedoch zuversichtlich, dass das Projekt gemeinsam mit der schwedischen Raffinerie durchgeführt werden soll.

Inzwischen hat Großbritannien das erste staatliche Programm zur Untersuchung negativer Emissionen auf den Weg gebracht, allerdings mit bescheidenen 11,5 US-Dollar. Dies ist jedoch nur der Anfang. In internationalen Verhandlungen werden negative Emissionen und BECCS voraussichtlich im nächsten Herbst in einem speziellen IPCC-Bericht darüber veröffentlicht, wie die Welt das 1,5 ° C-Ziel erreichen kann. Dies zeigt der Redakteur Joeri Rogheli, der im Oktober mit uns über Skype sprach, als New York eine Temperatur von 32 ° C hatte - kurz bevor der EPA-Chef Scott Pruitt dem Clean Power Plan ein Ende setzte.

In Amerika, Trump, verbrennen wir das CO2-Budget, als ob morgen gar nicht kommen würde. Der in Marrakesch vorgestellte Bericht zur Jahrhundertmitte wird nicht verwendet - und die Klimadaten wurden kürzlich von der EPA-Website gelöscht. Sie werden nur im Archiv aufbewahrt. Von dort können sie aber bei Bedarf in Zukunft heruntergeladen werden.

Und wir werden es tun.

Autoren: Journalistin und Literaturlehrerin Abby Rabinovich, die für Zeitungen wie The New York Times, The Guardian, The New Republic, Buzzfeed und Vice schrieb; Amanda Simson, Professorin für Chemieingenieurwesen, am Cooper Union College, wo sie auch erneuerbare Energien erforscht.

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