Koncentrationerna av koldioxid i atmosfären är högre än någon gång i mänsklighetens historia, och nio av de varmaste åren har inträffat sedan 2005.

Även med de framsteg som gjorts med att införa alternativ till fossila bränslen, få energieffektivitet och föreslagna koldioxidregler runt om i världen, undvika katastrofala effekter på vår kustnära infrastruktur, biologisk mångfald, mat, energi- och vattenresurser kommer att kräva mer. Särskilt, många klimatforskare som jag tror att regeringen måste utveckla teknik som faktiskt suger ut koldioxid ur luften och ställer undan den under mycket långa perioder.

Det finns flera så kallade negativa utsläppstekniker som kan ta bort koldioxid från luften, inklusive de som syftar till att avlägsna CO ₂ genom att förbättra upptaget av naturlig skog och våtmarker, använder bioenergi i kraftproduktion och skrubbning av CO ₂ effektivt från luft.

När diplomater och beslutsfattare samlas för att diskutera globala avtal för att minska växthusgaserna, många tror att negativa utsläppstekniker måste vara en del av diskussionen om hur nationer kommer att hantera klimatförändringar. Men mycket som det inte finns en enda lösning för att minska utsläppen, ingen teknik kommer ensam att vara tillräcklig för att avvärja de värsta effekterna av klimatförändringarna.

Skala

I en konsensusstudie från 2018, de amerikanska nationella akademierna för vetenskap drog slutsatsen att teknik för negativa utsläpp kommer att behövas för att minska svårminskade utsläpp även om de flesta utsläppen från förbränning av fossila bränslen, jordbruksmarkanvändning och cementproduktion – de främsta källorna till konstgjorda växthusgaser – skulle kunna elimineras. Studien noterade att direkta utsläppsminskningar i vissa sektorer, som flygresor, kommer alltid att vara svårare att uppnå och kommer att kräva metoder för att ta bort CO ₂ från luften och förvara den borta.

Omfattningen av problemet är skrämmande. Bara i USA, som släpper ut ungefär en sjättedel av nuvarande globala CO ₂ , och med det globala energibehovet som stadigt ökar, utsläpp till atmosfären förväntas överskrida upptag och volymen av avgas kommer bara att öka. I sin senaste rapport om utsläppsklyftor, FN varnade växthusgaser kommer att fortsätta stiga trots att de flesta länder åtar sig att minska dem, kallar prognosen för att vända kursen "dyster".

Var ska CO ₂ läggas säkert undan? De mest bekväma platserna verkar vara nära industriella källor, såsom kraftverk, men de kan komma med ett virrvarr av frågor kring underjordiska äganderätter, tillgång till land, och långsiktiga risker och skulder nära befolkade områden.

Min forskning har visat att lagringsplatser till havs runt om i världen kan erbjuda flera unika och viktiga fördelar. Särskilt, CO ₂ injiceras i kylda vulkaniska stenar under havet kommer att reagera kemiskt med dem för att bilda fasta mineraler som kalciumkarbonat - kalksten - som efterliknar den naturliga processen med stenväder.

Även om denna teknik inte har visats i storskaliga experiment, min forskning tyder på att bergarter under havet har potential att ge stor kapacitet för hundratals år av utsläpp, fysiska skyddsåtgärder som skyddar haven och människor, och kan placeras på säkert avstånd från potentiell störning av pågående mänskliga aktiviteter.

Portföljansats

Men bara det räcker inte. Med tanke på de olika negativa utsläppstekniker som granskats av U.S. National Academies of Sciences, Det förefaller mig uppenbart att alla möjligheter till avskiljning och lagring av kol måste eftersträvas parallellt. Det beror på att ingen plats, ingen unik teknologi och inget land isolerat kommer att vara tillräckligt för att lösa detta enorma problem på egen hand. Olika industriella, ekonomisk, juridiska och miljömässiga förhållanden runt om i världen kommer att kräva olika lösningar, och slutligen, dessa måste alla fungera tillsammans. Från min synvinkel, att bedriva ett brett utbud av lösningar skapar inte en konkurrens mellan att eliminera utsläpp och att direkt minska CO ₂ koncentration i atmosfären.

Vissa forskare har uttryckt oro för att antagandet av dessa tekniker kommer att avskräcka ansträngningar för att minska utsläppen. Men några av dessa tekniker, som att ta bort CO ₂ direkt från luften, är för närvarande dyra och effektiviteten förbättras fortfarande. Så, med föreskrifter för att begränsa koldioxidutsläpp, förorenare skulle stå för kostnaderna för att direkt minska utsläppen eller de ekonomiska konsekvenserna av att fortsätta släppa ut samtidigt som de förlitar sig på tekniker för negativa utsläpp - båda lösningarna skulle minska koldioxidutsläppen ₂ avfall som samlas i luften.

Eventuell oro över kostnader, fastän, bör jämföras med kostnaden för att inte göra någonting. Det uppskattas att om utsläppen fortsätter i snabb takt kan det minska BNP i vissa områden med så mycket som 1 % per år, som återspeglar potentiella produktivitetsförluster på grund av uppvärmningens effekter på regionala resurser, jobb och folkhälsa.

Både sociala och ekonomiska incitament kommer sannolikt att behövas för att implementera denna teknik i den skala som krävs för att hantera klimatuppvärmningen, liknande tidigare subventioner och forskningsinvesteringar i alternativ energiteknik som nu är utbredd.

För att göra negativa utsläppstekniker genomförbara, industrin behöver fysiska och mätbara bevis på de som kommer att vara mest effektiva och sedan sätten att genomföra dem i full skala. Det innebär stora statliga och privata investeringar i forskning och utveckling för dessa teknologier.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.