Ball-and-stick-modell av koldioxid. Upphovsman:Wikipedia
Även om det anses vara avgörande för att undvika katastrofal global uppvärmning, möjligheten att avlägsna koldioxid från atmosfären och lagra den under jorden - så kallade negativa utsläpp - har ifrågasatts.
"Det finns verkligen inget scenario som uppfyller världens klimatmål utan negativa utsläpp, "sa Katharine Mach, en senior forskare vid Stanford's School of Earth, Energi- och miljövetenskap. "Men de flesta tekniker för kolborttagning är omogna, i stort sett otillgänglig eller dyr. "
Men forskare vid Stanford och andra institutioner har hittat nytt hopp om kostnadseffektiv koldioxidavskiljning och -sekvestrering (CCS). Deras studie, publicerad 23 april i Förfaranden från National Academy of Sciences , kör siffrorna på olika alternativ för att ta bort koldioxid från atmosfären i USA och hittar möjligheter där det inte bara är kommersiellt genomförbart med befintlig teknik, men lönsamt.
Växter gör jobbet
Den mest diskuterade strategin för att avlägsna koldioxid från atmosfären innebär växter, som absorberar CO 2 , som ett första steg. Dessa anläggningar kan sedan bearbetas för att producera energi, och eventuellt resulterande CO 2 utsläppen från den energiproduktionen skulle fångas upp och lagras under jorden.
Även om det verkar enkelt, dessa tekniker - känd som bioenergi med koldioxidavskiljning och -sekvestrering, eller BECCS - har inte utvecklats fullt ut och många områden har ingen geologi som är lämplig för lagring av CO 2 . Vad mer, rörledningar skulle behöva byggas för att ta CO 2 från bioenergianläggningar till lagringsutrymmen. Det finns också allvarliga frågor om hur BECCS skulle skala globalt och konkurrera med växter som odlas för livsmedelsproduktion eller påverka ekosystem och biologisk mångfald.
Dock, gruppen fann att en typ av BECCS -teknik omedelbart kunde fungera för amerikanska etanolproducenter. Vad mer, med tanke på nuvarande och förutspådda framtida ekonomiska incitament, tillvägagångssättet kan till och med ge vinst.
"Vi fann att mellan skattelättnader för CCS och kommande ekonomiska incitament från koldioxidsnåla bränslestandarder, CCS är en outnyttjad ekonomisk möjlighet för etanolproducenter över hela USA, "sa Daniel Sanchez, en postdoktor vid Carnegie Institution for Science och huvudförfattare på tidningen.
USA är den största etanolproducenten i världen, producerar 15,8 miljarder gallon 2017. Etanol tillverkas genom att jäsa biomassa som majs, som producerar en hög renhet CO 2 biprodukt som är lättare och billigare att fånga, komprimera och injicera under jorden än andra källor till CO 2 . Just nu, dessa utsläpp ventileras i stor utsträckning till atmosfären under tillverkning av etanol.
"Negativa utsläpp vid bioraffinaderier är kommersiellt redo och prisvärda. Det erbjuder ett övertygande sätt att bygga den verkliga upplevelse vi behöver för att utveckla framtida BECCS-teknik, "sade Mach.
Ekonomiska incitament
Forskarna uppskattar att 60 procent av allt CO 2 släpps ut årligen genom produktion av etanol vid landets 216 biobränsleverk (cirka 1 procent av allt koldioxid) 2 utsläpp från USA) kan fångas till låg kostnad, under $ 25 per ton CO 2 .
Ytterligare, om krediter för fångad CO 2 var satt till $ 60 per ton, det kan stimulera bindning av 30 miljoner ton koldioxid 2 varje år som annars ventileras ut i atmosfären - motsvarande utsläpp från att driva 3,2 miljoner bostäder under ett år - och betala för byggandet av 4, 300 mil rörledningsinfrastruktur behövs för att transportera CO 2 för lagring på lämpliga platser över hela landet.
Dessa incitament överensstämmer med nya skattelättnader som ingår i Bipartisan Budget Act från 2018 som presidenten undertecknade i februari. Lagförslaget ändrade avsnitt 45Q i skattekoden så att kraftverk eller CO 2 -utsläppsanläggningar är berättigade till skattelättnader för fångad CO 2 i upp till 12 år.
"Det finns många sätt att stimulera och släppa lös negativa utsläppstekniker, en av vilka denna administration och kongressen just kan ha infört, "sade Mach.
Ett annat ekonomiskt incitament kommer i form av bränslestandarder med låga koldioxidutsläpp, som de som implementerats i Oregon, Kalifornien och British Columbia. Det fungerar genom att ge handelskrediter för bränslen som överstiger standarden och underskott till dem som inte gör det.
Just nu, redovisning för CCS ingår inte i standarderna, men den 27 april Kalifornien kommer att överväga att uppdatera sina regler för att inkludera nya protokoll som skulle kvantifiera värdet av koldioxidavlägsnande i bränsleproduktionsprocessen. Om den antas, bränsleproducenter kan samla in mer krediter genom att sälja etanol med lägre kolhalt i Kalifornien.
"Detta är en möjlighet inte bara för biobränsleproducenter att göra vinst, men också för att CCS -tekniken ska piloteras och utvecklas i större utsträckning. Detta är ett viktigt första steg om vi ska använda koldioxidborttagning på nivåer som är nödvändiga för att hålla farliga klimatförändringar i schack, sa Sanchez.
