大気圏からCO Sを吸い取る7つの方法

大気圏からCO Sを吸い取る7つの方法シャッターストック

22年2020月XNUMX日 期待する アウトライン the Morrison government's first Low Emissions Technology Statement, plotting Australia's way forward on climate action.モリソン政府の最初の低排出技術声明は、オーストラリアの気候行動への道を示しています。 It'sそれは 可能性が高い 空気から二酸化炭素(CO₂)を除去する「負の排出」技術を含めること。

気候変動に関する政府間パネル 言う negative emissions technologies will be needed to meet the Paris Agreement goal of limiting warming to well below 2℃.温暖化をXNUMX℃未満に制限するというパリ協定の目標を達成するには、負の排出技術が必要です。 In other words, just cutting emissions is not enough – we must also take existing greenhouse gases from the air.つまり、排出量を削減するだけでは十分ではなく、既存の温室効果ガスを大気から排出する必要があります。

Last week, the government broadened the remit of the Australian Renewable Energy Agency (ARENA) and the Clean Energy Finance Corporation (CEFC).先週、政府はオーストラリアの再生可能エネルギー庁(ARENA)とクリーンエネルギーファイナンスコーポレーション(CEFC)の権限を拡大しました。 It flagged negative emissions technologies, such as soil carbon, as one avenue for investment.それは、投資のXNUMXつの手段として、土壌炭素などの負の排出技術にフラグを立てました。

いくつかの負の排出ベンチャーは、オーストラリアで小規模に運営されています。 炭素捕捉, 植林 更に 土壌炭素管理。 Here, we examine seven ways to remove CO₂ from the atmosphere, including their pros and cons.ここでは、長所と短所を含め、大気からCO₂を除去するXNUMXつの方法を検討します。

2つの負の排出技術を示す図。 (大気からCOXNUMXを吸い出すXNUMXつの方法)XNUMXつの負の排出技術を示す図。 Anders Claassens

1.土壌炭素の管理

急速充電USB-Cで 150億トン of soil carbon has been lost globally since farming began to replace natural forests and grasslands.農業が自然林や草地に取って代わり始めて以来、土壌炭素の量は世界的に失われています。 Improved land management could store or “sequester” up to改善された土地管理は、最大で保存または「隔離」することができます XNUMX億トン of CO₂ each year.毎年CO₂の。 It could also improveそれも改善することができます 土壌の健康.

土壌炭素は、次のような方法で構築できます。

  • 不耕起”農業、土壌を乱さない技術を使用
  • 植え付け カバー作物、通常の作期の間に土壌を保護する
  • 家畜の放牧 多年草、一年生植物よりも長持ち
  • 植物の成長を促進するために石灰を適用する
  • 堆肥と 肥料.

It's important to remember though, that carbon can be hard to store in soils for long periods.ただし、炭素は土壌に長期間保存するのが難しい場合があることを覚えておくことが重要です。 This is because microbes consume organic matter, which releases carbon back to the atmosphere.これは、微生物が有機物を消費し、それが炭素を大気に放出するためです。

2.バイオチャー

Biochar is a charcoal-like material produced from organic matter such as green waste or straw.バイオチャーは、緑の廃棄物やわらなどの有機物から生産される木炭のような材料です。 It is added to soil to土に加えて 炭素貯蔵を後押し、促進することによって 微生物活動 更に 凝集 (土壌の塊)有機植物の分解と炭素の放出を防ぎます。

バイオチャーはによって使用されています アマゾンの先住民 14,000年以降、2005件を超えるバイオチャー研究が発表されています。 オーストラリアの研究者による研究 バイオ炭が土壌ミネラル、微生物、植物とどのように反応して土壌を改善し、植物の成長を刺激するかを示しています。

平均して、バイオチャーは作物の収量を約 67% and halves emissions of nitrous oxide, a potent greenhouse gas.強力な温室効果ガスである亜酸化窒素の排出量を半分にします。 The production of biochar releases gases that can generate renewable heat andバイオ炭の生産は、再生可能な熱を生成することができるガスを放出し、 電気。 Research suggests that globally, biochar could store研究によると、世界的に、バイオチャーは貯蔵できる 最大4.6億トン 毎年CO₂の。

However its potential depends on the availability of organic material and land on which to grow it.しかし、その可能性は、有機物の入手可能性とそれを育てる土地に依存します。 Also, the type of biochar used must be suitable for the site, or crop yields may fall.また、使用するバイオチャーの種類は、その場所に適したものでなければなりません。

(大気からCO2を吸い出すXNUMXつの方法)土壌に加えられると、バイオ炭は炭素貯蔵を増加させます。 シャッターストック

3.森林再生

Planting trees is the simplest way to take CO₂ from the atmosphere.木を植えることは、大気からCO₂を取り出す最も簡単な方法です。 Reforestation is limited only by land availability and environmental constraints to growth.森林再生は、土地の利用可能性と成長に対する環境上の制約によってのみ制限されます。

森林再生は最大で隔離する可能性があります 年間XNUMX億トン CO₂の。 ただし、森林再生によって隔離された炭素は損失に対して脆弱です。 たとえば、昨年夏に破壊された山火事が 830百万トン CO₂。

4.炭素の回収と貯蔵を行うバイオエネルギー(BECCS)

植物材料は、バイオエネルギーとして知られているエネルギーのために燃やすことができます。 BECCSシステムでは、結果として生じるCO₂は、地下深くに捕獲されて保管されます。

現在、炭素の回収と貯蔵(CCS)は大規模でのみ実行可能であり、貯蔵の機会は 限られました。 少数のCCS施設のみが稼働 国際的に.

BECCSは隔離する可能性を秘めています 11億トン 毎年。 しかしこれは、理論的には林業や作物の廃棄物、目的に合わせて育てられた植物など、燃焼する材料の利用可能性によって制限されます。

CCSの大規模な展開には、 克服する 高コスト、リークへの対処における課題、および貯蔵された炭素に対して誰が長期的な責任を負うのかなどの障壁。

バイオエネルギーには大きな可能性がありますが、燃焼に利用できる物質の量によって制限されます。 (大気から二酸化炭素を吸収するための2つの方法)バイオエネルギーには大きな可能性がありますが、燃焼に利用できる物質の量によって制限されます。 シャッターストック

5.岩の風化の強化

ケイ酸塩岩は、雨やその他の自然の過程で風化すると、大気からCO₂を自然に捕獲して保存します。 このキャプチャは、「強化された耐候性” –岩を砕いて陸上に広げます。

この方法に推奨される岩石の種類は玄武岩で、オーストラリアや他の地域では栄養素が豊富で豊富です。 最近の 研究 風化の促進により、世界全体で毎年最大XNUMX億トンのCOXNUMXを貯蔵できると推定されています。

しかし、オーストラリアの多くの地域で降雨量が少ないため、玄武岩風化による炭素回収率が制限されています。

6.直接空気炭素の捕捉と貯蔵(DACCS)

直接空気炭素捕獲および貯蔵(DACCS)は、周囲の空気に結合してCO₂を除去する化学物質を使用します。 回収後、CO₂は地下に注入するか、建材やプラスチックなどの製品に使用できます。

DACCSは商品化の初期段階にあり、 いくつかの植物 グローバルに運営。 理論的には、その可能性は無限です。 ただし、主要な障壁には、高コスト、およびプロセスで必要な大型ファンを動作させるために必要な大量のエネルギーが含まれます。

7.海洋の受精とアルカリ化

海は吸収します XNUMX億トン 毎年大気中のCO₂の。

土地への植林と同様に、受精によって取り込みが促進され、海藻の成長を刺激する鉄が追加されます。 ケイ酸塩鉱物や石灰などのアルカリ性物質を添加すると、海洋はより多くのCO₂を吸収することもあります。

しかし、海洋受精は、 海洋生物へのリスク、そして国際水域で規制することは難しいでしょう。

ゼロカーボンの世界に向けて

ネガティブエミッション技術への先見の明のある政府の投資は前向きな一歩であり、これまで説明してきたいくつかの課題を克服するのに役立ちます。 私たちが概説した各テクノロジーは、気候変動を緩和するのに役立つ可能性があり、いくつかは追加の利点を提供します。

しかし、すべてに限界があり、それだけでは気候危機を解決できません。 経済全体での大幅な排出削減も必要です。

訂正:この記事の以前のバージョンでは、バイオチャーは毎年最大4.6万トンのCO₂を貯蔵できると述べていました。 正しい数字は4.6億トンです。

Auuthorsについて

アネットカウイ非常勤教授 ニューイングランド大学; ハンウェン、研究アカデミー、 クイーンズランド大学; Lukas Van Zwieten非常勤教授 サザンクロス大学; スティーブンジョセフ、理工学部客員教授、 UNSW、そしてWolframバス、博士研究員、 オーストラリア国立大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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