Solpaneler, vindkraftverk och elbilar kommer att gå långt för att hjälpa Kalifornien och Biden -administrationen att nå sina aggressiva klimatmål - men inte tillräckligt långt. När tiden går knappt, forskare och regeringstjänstemän säger att ögonblicket för att bryta ut de gigantiska dammsugarna har kommit.

Konsten att avlägsna koldioxid i industriell skala-suga utsläpp från atmosfären och lagra dem under jorden-har länge varit en eftertanke i klimatåtgärdskretsar:för dyrt, för kontroversiell, för obevisad.

Men när tidsfristen för att avvärja klimatkatastrofen närmare, Biden -administrationen gör teknikerna framträdande i sina planer, och Kalifornien kämpar för att ta reda på hur de ska användas.

Det är inget litet företag. Installera sci-fi-maskiner för att dra kol från luften-eller avleda det från raffinaderier, kraftverk och industriell verksamhet - och tappa den djupt under jorden är en monumentalt dyr och logistiskt skrämmande utmaning. Det är en klimatledare som nu inte har något annat val än att försöka träffas när de tävlar för att hålla den globala temperaturen från att stiga mer än 1,5 grader Celsius, det centrala åtagandet i Parisavtalet om klimatförändringar, som syftar till att avvärja katastrofala effekter.

"För att ha någon chans att hålla uppvärmningen under den nivån, du kan inte göra det bara genom att begränsa utsläppen, "sa Ken Alex, en politisk rådgivare för före detta guvernören i Kalifornien Jerry Brown som nu leder Project Climate vid University of California, Berkeley School of Law. "Du måste avskilja betydande mängder kol."

Erkännandet har fått statliga tillsynsmyndigheter att börja utarbeta ritningar för vad som kan vara ett av de större infrastrukturföretagen i Kaliforniens historia. Miljontals ton koldioxid skulle behöva fångas upp och komprimeras till flytande form, vid vilken tidpunkt skulle den antingen begravas i hela staten eller omvandlas till material för industriellt bruk, såsom tillverkning av plast och cement.

Staten börjar i princip från noll. Det finns inga stora koldioxidborttagningsprojekt i Kalifornien.

Rörledningar måste byggas, stora geologiska reservoarer djupt under jorden måste formas till koldioxidlagringsanläggningar, kostsam ny teknik för att dammsuga kol från luften och fabriker måste stärkas.

"Vi måste se några pilotprojekt och testa dem så snart som möjligt, "sa Rajinder Sahota, vice verkställande direktör för klimatförändringar och forskning vid California Air Resources Board. "All modell vi har säger om vi inte börjar investera i en betydande mängd av detta under det här decenniet, vi kommer inte att vara inställda för att nå Kaliforniens mål om koldioxidneutralitet i mitten av århundradet. "

Erkännandet har väckt ett starkt intresse från investerare och energistartar som försöker skala upp teknik som bara nyligen ansågs vara en pengarsänka. Bland de mest ambitiösa är stödjare för en process som kallas direkt luftuppsamling, genom vilka jättefläktar suger kol från atmosfären.

Tekniken har använts i blygsamma demonstrationsprojekt - inklusive ett i Menlo Park - i åratal men aldrig i en skala som är tillräckligt stor för att göra ett meningsfullt inslag i utsläppen. Med kostnaden för att köra maskinerna minskar och villigheten att överväga allt fler lösningar utanför boxen som ökar, liksom en ny administration i Washington som lovar en infusion av federala subventioner, vakuummetoden får plötsligt mycket uppmärksamhet.

"Frågan har alltid varit kan vi finansiera en anläggning på flera hundra miljoner dollar, hitta en webbplats och få den byggd? "sa Steve Oldham, VD för Carbon Engineering, ett direktupptagningsföretag baserat i British Columbia. "Svaret är nu, fantastiskt, ja."

Kaliforniens tillsynsmyndigheter följer noga utvecklingen av den enorma direktuppsamlingsanläggning som företaget bygger med Occidental Petroleum i Permian Basin of Texas. Den 100 hektar stora verksamheten syftar till att fånga upp till 1 miljon ton koldioxid varje år.

Även om fabriken i Texas uppfyller sina mål, den koldioxid som avlägsnas av den skulle återspegla mindre än 1% av de utsläpp som Kalifornien behöver dra från atmosfären för att nå sina klimatmål, enligt uppskattningar av Lawrence Livermore National Laboratory.

"Modellerna säger till oss att dessa tillvägagångssätt är viktiga, men vi vet ännu inte om de kommer att bli framgångsrika, "sade Simon Nicholson, meddirektör för Institute for Carbon Removal Law and Policy vid American University i Washington. "Det finns mycket löfte, mycket potential, men ännu inte mycket bevis. "

Det finns också mycket oro. Carbon Engineering Texas -projektet är ett ämne för het debatt bland klimataktivister. För att göra projektet penna ut ekonomiskt, koldioxiden från luften kommer att injiceras i marken på ett sätt som hjälper Occidental att extrahera olja som sedan kan säljas på marknaden.

Kritiker har länge varnat för att fossila energiföretag letar efter tekniken för att fördröja övergången till mer hållbara bränslen. Oljan som genereras vid anläggningen i Texas kommer sannolikt att kvalificera sig som ett miljövänligt bränsle i Kalifornien enligt statens lågkoldioxidbränslestandard.

Carbon Engineering lovar att oljeutvinning inte är i sin långsiktiga framtid. Oljeintäkterna, företaget säger, gör det möjligt att bygga tidiga anläggningar. Förhoppningen är att kostnaderna för anläggningarna kommer att bli mycket billigare eftersom tekniken används i stor utsträckning, vilket gör det ekonomiskt att bara begrava koldioxiden i marken.

Det europeiska företaget Climeworks har tagit en annan väg, använder modulära enheter för att bygga mindre verksamheter över hela kontinenten. Dess största, på Island, kommer att gå online snart, samlar 4, 000 ton koldioxid årligen. Det skulle dvärgas av vad Carbon Engineering projicerar i Texas. Men det finns ingen fossil bränslekomponent i Climeworks -projekten.

"Det här är skalbart, "sa Christoph Beuttler, en chef på Climeworks. "Vi kan få ner kostnaderna. Tänk dig att vi pratade om solpaneler på 1990 -talet och hur långt priserna har sjunkit. Vi tror att samma sak kan uppnås här."

Kaliforniens tjänstemän säger att direktutvecklare för luftupptagning tittar på var i staten de kan bygga. Vissa tittar mot avlägsna områden i norra Kalifornien där de kan utnyttja geotermisk energi, som Climeworks kommer att göra för att driva dess isländska fabrik. Andra är mer fokuserade på de djupa underjordiska bassängerna i Central Valley, lämplig för lagring av miljarder ton koldioxid.

Dammsugarna är bara en av många tekniker som Kalifornien och andra stater undersöker i sin sprint mot koldioxidborttagning. Tillbaka i Washington, det finns en tvåpartistryck för att anslå miljarder dollar till byggandet av rörledningar och lagringsanläggningar för alla koldioxidlagstiftare som föreställs kommer att avledas under jorden under de kommande åren.

Ett av de första projekten framåt i Kalifornien riktar sig till jordbruk och vedavfall som annars skulle brännas, vilket leder till utsläpp av växthusgaser. Det syftar till att omvandla avfallet till nollutsläppskraft med hjälp av en banbrytande förgasningsprocess. Utsläppen som skapades under produktionen skulle fångas och begravas under jorden.

Andra insatser är inriktade på potentialen att fånga växthusgaser på fabriker för exempelvis cement och stål. Deras produktion är utsläppskrävande på grund av de höga värmetemperaturer som behövs och kemiska reaktioner inblandade, och det enda alternativet för att avbryta dessa utsläpp är att avleda och begrava koldioxiden.

"Vissa av dessa anläggningar kan inte eller kommer inte att stängas av, bytt ut eller bytt till kolfria bränslen tillräckligt snabbt ... för att begränsa klimatförändringar på hanterbara nivåer, "sade en ny rapport från Lawrence Livermore National Laboratory där man uppmanade Kalifornien att bli ledare för avlägsnande av koldioxid.

Loppet för att föra ut koldioxidborttagningsteknologi får ett uppsving från miljardären Elon Musk. På torsdag, Jordens dag, hans XPrize kommer att lansera en tävling på 100 miljoner dollar som syftar till att inspirera team av innovatörer att utveckla koldioxidborttagningsprojekt som kan skalas "massivt till gigaton -nivåer, låsa bort CO2 permanent på ett miljövänligt sätt. "

Grupper av forskare har under tiden utarbetat ritningar för Kaliforniens övergång till den nya tekniken. En uttömmande studie av Stanford och Energy Futures Initiative identifierade 76 befintliga fabriker, kraftverk och andra anläggningar i staten där teknik för avskiljning av koldioxid kan användas för att avlägsna 59 miljoner ton växthusgas årligen år 2030.

Rapporten noterade också att statens landskap lämnade det tillräckligt med utrymme för att lagra mer instängd koldioxid än de flesta platser i landet, med utrymme att förvara 70 miljarder ton av det, mestadels i Central Valley. Det kan gå in i underjordiska bassänger som sträcker sig många miles över stora delar av staten, säger rapporten.

Kalifornien kommer sent till festen. Andra stater började experimentera med kolborttagning för flera år sedan, med de flesta tidiga pilotprojekt som syftar till att öka fossila bränslers livskraft - utrustning som kolanläggningar med mekanismer för avskiljning av koldioxid. Men Kalifornien säkrad, mer fokuserad på att helt och hållet gå bort från fossila bränslen.

Det enda stora kolfångstprojektet staten försökte var en flopp. Ansträngningen i Kern County syftade till att återuppliva kol vid ett tillfälle som bränslet redan var ur mode i staten.

"Att ta med kol till Kalifornien och sedan försöka städa upp det var ingen bra början, "sade Robert Weisenmiller, en tidigare ordförande för California Energy Commission. "Det blev bara konstigare och konstigare. Kostnaderna fortsatte att stiga, och det spirade ut. "Pluggen drogs 2016, innan anläggningen gick online.

Nu, Kalifornien tar ytterligare en spricka i kolpusselpusslet när det befäster sin position som landets ledare på klimatet.

"Statens mål är att komma till noll nettokol, "Weisenmiller sa." Det räcker inte bara för att minska utsläppen vi släpper ut i atmosfären. Vid slutet av dagen, du måste dra ut några. "

© 2021 Los Angeles Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.