Kredit:CC0 Public Domain
IIASA-forskare och internationella kollegor undersökte potentialen i att använda finmalet sten för att hjälpa till med avlägsnandet av CO2 från atmosfären på vägen mot att uppnå nettonollutsläpp och hålla den globala uppvärmningen under 1,5°C.
För att nå de långsiktiga temperaturmålen i Parisavtalet, det är absolut nödvändigt att aktivt avlägsna koldioxid (CO 2 ) från atmosfären och permanent lagra den – och därmed uppnå så kallade negativa utsläpp. Detta innebär en enorm utmaning:hur kan vi realisera negativa utsläpp i tillräcklig skala och takt med hjälp av teknik som är tekniskt tillförlitlig, kostnadseffektiv, hållbar, och allmänt acceptabelt?
En uppsättning olika tekniker för negativa utsläpp har föreslagits, bland vilka de mest lovande utnyttjar förmågan att hantera ekosystem för ökad kolbindning och strävar efter att stärka förmågan att, till exempel, växter och jord för att absorbera mer kol från atmosfären än det släpper ut.
I deras nya artikel som just publicerades i Naturgeovetenskap , ett internationellt forskarlag ledd av Laboratory for Climate and Environmental Sciences (LSCE) och inklusive flera IIASA-forskare undersökte användningen av finmalet silikatstenspulver.
Stenpulver har länge använts för att förbättra jordens fysiska egenskaper, såsom vattenretention, dränering, luftning, och struktur, men det har inte tidigare ansökts om CO 2 avlägsnande. Forskarna hävdar att den storskaliga tillämpningen av stenpulver har potential som en metod för att snabbt uppskala kolavlägsnande eftersom det enkelt kan användas tillsammans i befintliga landsystem. Principen bakom denna negativa utsläppsteknik är att förstärka den naturliga reaktionen av CO 2 med stenar och mineraler på jordens yta när de bryts ner eller löses upp genom den naturliga vittringsprocess. Processen går ut på att mala silikatmineraler till ett pulver och sprida det på markytan där det reagerar med CO 2 och tar bort det från atmosfären - en process som kallas för borttagning av abiotisk koldioxid. Bland de potentiella kandidaterna, basalt sticker ut, eftersom det inte bara är en riklig bergresurs som har en hög väderbeständighet, men innehåller också växtnäringsämnen som är nyckeln till en andra biologisk CO 2 borttagningsväg, som nu har kvantifierats för första gången.
"I ett brett spektrum av ekosystem, fixering av CO 2 under fotosyntes av växter och dess lagring i biomassa och jordar begränsas av låg markbördighet. Genom att spraya ekosystem med brist på näringsämnen med basaltpulver, som långsamt frigör näringsämnen under väderpåverkan, näringsbegränsningarna skulle teoretiskt kunna hävas och kollagring i ekosystemet främjas, " förklarar medförfattare och IIASA-forskare, Sibel Eker.
Studien undersökte specifikt denna tidigare förbisedda biologiska CO 2 borttagningsväg. Medan tidigare bedömningar främst har fokuserat på bördig jordbruksmark där befintlig infrastruktur kan användas för spridning av stendamm, forskargruppen fokuserade på naturliga ekosystem med fattiga jordar.
Att göra så, teamet använde en omfattande numerisk modell av biosfären för att simulera CO 2 avlägsnande förmåga av stenpulver, redogör för både den abiotiska och den biotiska vägen. De hittade betydande CO 2 avlägsnande av upp till 2,5 gigaton CO 2 per år, varav cirka 50 % berodde på biosfärens reaktion på stenpulver. Den största CO 2 Uttagshastigheter hittades i regioner som tidigare har ansetts olämpliga för stenpulver.
"Våra resultat återger den globala fysiska och ekonomiska CO 2 avlägsnandepotentialen för basalt är betydligt större än tidigare föreslagit, " konstaterar studiens medförfattare Michael Obersteiner, en senior IIASA-forskare och chef för Environmental Change Institute vid Oxford University.
Teamet använde vidare information om kostnaderna för produktion av stenpulver, transport, och ansökan. Om man antar användningen av flygplan utrustade för att spruta stenpulver, kostnaderna för CO 2 avlägsnandet visade sig vara måttligt – runt 150 USD per ton CO 2 tog bort, vilket är lägre än tidigare uppskattningar på grund av den ytterligare sekvestreringen genom den biologiska vägen.
Författarna påpekar att uppnå tillräckligt hög netto CO 2 avlägsnande kommer att kräva uppskalning av basaltbrytning, distribuera system i avlägsna områden med lågt koldioxidavtryck (som drönare eller luftskepp), och använda energi från källor med låga koldioxidutsläpp. Baserat på fynden, forskarna hävdar att markförbättring av basalt bör betraktas som ett framträdande alternativ när man bedömer begränsningsalternativ för markförvaltning för att mildra klimatförändringarna, men ändå okända biverkningar, samt begränsade uppgifter om utbyggnad i fältskala, måste åtgärdas först.
"Pilotstudier bör fokusera på försämrade system och skogsplanteringsprojekt för att testa för potentiella negativa biverkningar. Om stenpulver kan öka CO2 2 borttagning i befintliga hanterade system, det kommer att bidra till att minska trycket på naturliga ekosystem på andra håll, avslutar studiens huvudförfattare Daniel Goll, som är gemensamt knuten till universitetet i Augsburg i Tyskland och LSCE i Frankrike.
