Efter decennier av sått tvivel om klimatförändringarna och dess orsaker går nu fossilbränsleindustrin över till en ny strategi:att presentera sig själv som källan till lösningar. Denna ompositionering inkluderar omprofilering av sig själv som en "kolhanteringsindustri".

Denna strategiska pivot visades vid klimattoppmötet i Glasgow och vid en utfrågning i kongressen i oktober 2021, där vd:ar för fyra stora oljebolag talade om en framtid med lägre koldioxidutsläpp. Den framtiden, enligt deras uppfattning, skulle drivas av de bränslen som de levererar och tekniker de skulle kunna använda för att ta bort den planetvärmande koldioxiden som deras produkter släpper ut – förutsatt att de får tillräckligt med statligt stöd.

Det stödet kanske kommer. Department of Energy lade nyligen till "kolhantering" till namnet på sitt kontor för fossil energi och kolhantering och utökar sin finansiering för kolavskiljning och lagring.

Men hur effektiva är dessa lösningar, och vilka är deras konsekvenser?

Vi kommer från bakgrunder inom ekonomi, ekologi och offentlig politik, och vi har ägnat flera år åt att fokusera på koluttag. Vi har sett hur mekaniska kolavskiljningsmetoder kämpar för att visa framgång, trots amerikanska statliga investeringar på över 7 miljarder USD i direkta utgifter och minst en miljard mer i skattelättnader. Samtidigt har beprövade biologiska lösningar med flera fördelar fått mycket mindre uppmärksamhet.

CCS:s oroliga meritlista

Koldioxidavskiljning och -lagring, eller CCS, syftar till att fånga upp koldioxid när den kommer ut från skorstenar antingen vid kraftverk eller från industriella källor. Hittills har CCS vid amerikanska kraftverk varit ett misslyckande.

Sju storskaliga CCS-projekt har försökts vid amerikanska kraftverk, vart och ett med hundratals miljoner dollar i statliga subventioner, men dessa projekt avbröts antingen innan de nådde kommersiell drift eller stängdes efter att de startade på grund av ekonomiska eller mekaniska problem. Det finns bara ett CCS-kraftverk i kommersiell skala i världen, i Kanada, och dess infångade koldioxid används för att utvinna mer olja från brunnar – en process som kallas "förbättrad oljeåtervinning."

I industrianläggningar använder alla utom ett av dussinet CCS-projekt i USA den infångade koldioxiden för ökad oljeutvinning.

Denna dyra oljeutvinningsteknik har beskrivits som "klimatbegränsning" eftersom oljebolagen nu använder koldioxid. Men en modellstudie av hela livscykeln för denna process vid koleldade kraftverk visade att den lägger 3,7 till 4,7 gånger så mycket koldioxid i luften som den tar bort.

Problemet med att dra kol från luften

En annan metod skulle direkt ta bort koldioxid från luften. Oljebolag som Occidental Petroleum och ExxonMobil söker statliga subventioner för att utveckla och distribuera sådana "direkta luftinfångningssystem". Ett allmänt erkänt problem med dessa system är dock deras enorma energibehov, särskilt om de arbetar i en klimatbetydande skala, vilket innebär att man tar bort minst 1 gigaton – 1 miljard ton – koldioxid per år.

Det är cirka 3 % av de årliga globala koldioxidutsläppen. U.S. National Academies of Sciences projicerar ett behov av att ta bort 10 gigaton per år till 2050, och 20 gigaton per år vid sekelskiftet om ansträngningarna för att minska koldioxidutsläppen misslyckas.

Den enda typen av direkt luftinfångningssystem i relativt storskalig utveckling just nu måste drivas av ett fossilt bränsle för att uppnå den extremt höga värmen för den termiska processen.

En National Academies of Sciences studie av direkt luftfångsts energianvändning indikerar att för att fånga upp 1 gigaton koldioxid per år kan denna typ av direkt luftfångningssystem kräva upp till 3 889 terawattimmar energi – nästan lika mycket som den totala el som genereras i USA 2020. Den största direkta luftavskiljningsanläggningen som utvecklas i USA just nu använder detta system, och den infångade koldioxiden kommer att användas för oljeutvinning.

Ett annat direkt luftinfångningssystem, som använder en fast sorbent, använder något mindre energi, men företag har kämpat för att skala upp det utöver piloter. Det pågår pågående ansträngningar för att utveckla mer effektiva och effektiva tekniker för direkt luftinfångning, men vissa forskare är skeptiska till dess potential. En studie beskriver enorma material- och energikrav för direkt luftinfångning som författarna säger gör det "orealistiskt". En annan visar att att spendera samma summa pengar på ren energi för att ersätta fossila bränslen är effektivare för att minska utsläpp, luftföroreningar och andra kostnader.

Kostnaden för uppskalning

En studie från 2021 planerar att spendera 1 biljon dollar per år för att skala upp direkt luftfångst till en meningsfull nivå. Bill Gates, som stöder ett direkt luftavskiljningsföretag som heter Carbon Engineering, uppskattade att drift i klimatbetydande skala skulle kosta 5,1 biljoner dollar varje år. Mycket av kostnaden skulle bäras av regeringar eftersom det inte finns någon "kund" för att gräva ner avfall under jord.

Eftersom lagstiftare i USA och på andra håll överväger att ägna ytterligare miljarder dollar till koldioxidavskiljning, måste de överväga konsekvenserna.

Den infångade koldioxiden måste transporteras någonstans för användning eller lagring. En studie från Princeton från 2020 uppskattade att 66 000 miles av koldioxidrörledningar skulle behöva byggas till 2050 för att börja närma sig 1 gigaton per år av transport och begravning.

Problemen med att begrava högt trycksatt CO₂ under jord kommer att vara analogt med de problem som har ställts inför lokalisering av kärnavfall, men i enormt större mängder. Transport, injektion och lagring av koldioxid medför hälso- och miljörisker, såsom risken för rörledningsbrott, förorening av grundvatten och utsläpp av gifter, vilket särskilt hotar de missgynnade samhällena som historiskt sett har drabbats mest av föroreningar.

Att bringa direkt luftfångst till en skala som skulle ha en betydande klimatpåverkan skulle innebära att skattebetalarnas finansiering, privata investeringar, teknisk innovation, forskarnas uppmärksamhet, offentligt stöd och svåruppbådade politiska åtgärder avleds bort från det väsentliga arbetet med att övergå till icke- kolenergikällor.

En beprövad metod:Träd, växter och jord

Istället för att lägga vad vi anser vara riskfyllda satsningar på dyra mekaniska metoder som har en orolig meritlista och som kräver årtionden av utveckling, finns det sätt att binda kol som bygger på det system som vi redan vet fungerar:biologisk bindning.

Träd i USA binder redan nästan en miljard ton koldioxid per år. Förbättrad skötsel av befintliga skogar och stadsträd, utan att använda ytterligare mark, skulle kunna öka detta med 70 %. Med tillägget av återbeskogning av nästan 50 miljoner hektar, ett område ungefär lika stort som Nebraska, skulle USA kunna binda upp nästan 2 miljarder ton koldioxid per år. Det skulle motsvara cirka 40 % av landets årliga utsläpp. Att återställa våtmarker och gräsmarker och bättre jordbruksmetoder skulle kunna beslagta ännu mer.

Per ton sekvestrerad koldioxid kostar biologisk lagring ungefär en tiondel så mycket som nuvarande mekaniska metoder. Och det erbjuder värdefulla sidofördelar genom att minska jorderosion och luftföroreningar och stadsvärme; öka vattensäkerhet, biologisk mångfald och energibesparing; och förbättra skyddet av vattendelare, mänsklig näring och hälsa.

För att vara tydlig, kommer ingen kolborttagningsmetod – varken mekanisk eller biologisk – att lösa klimatkrisen utan en omedelbar övergång bort från fossila bränslen. Men vi tror att att förlita sig på fossilbränsleindustrin för "kolhantering" bara kommer att försena den övergången ytterligare.