Mikä on hiilen sitominen?

Mikä on hiilen sitominen?

Aikaleima: 2. helmikuuta 2023 9
Lähdesolmu: 1935380

Ilmastonmuutoksen torjunnassa hiilen sitominen on keskeinen käsite. Tässä artikkelissa selitetään, mitä tämä ilmaus tarkoittaa tarkalleen ja mitä eri tyypit hiilen sitomiseen ovat.

Hiilidioksidipäästöjen ja ilmaston lämpenemisen välinen yhteys on pitkään vakiintunut, ja tiedämme, että saavuttaaksemme Pariisin sopimuksen tavoitteet ja pitääksemme maapallon lämpötilan nousun alle 1.5 asteen, meidän on vähennettävä päästöjämme. Tämä tarkoittaa ennen kaikkea prosessiemme muuttamista, vihreään sähköön siirtymistä ja energiankulutuksen vähentämistä. Mutta olemme onnekkaita saadessamme apua myös ilmiöstä, joka on ollut tällä planeetalla jo vuosituhansia: hiilen sitomisesta.

Hiilen sitomisen määritelmä

- Encyclopedia Britannica määrittelee hiilen sitomisen "hiilen pitkäaikaista varastointia kasveissa, maaperässä, geologisissa muodostumissa ja valtamerissä." Hiilen sitominen on luonnollinen ilmiö: esimerkiksi kasvit tarvitsevat hiilidioksidia elääkseen. Ne imevät sen ilmasta kasvaakseen.

Ihminen voi vaikuttaa tähän ilmiöön sekä hyvällä että huonolla tavalla. Maailmanlaajuinen metsien hävittäminen ja intensiivinen viljely ovat vähentäneet hiilen imeytymistä kasveista ja maaperistä. Mutta ihmiset pystyvät myös keksimään uusia strategioita ja teknologioita sitoakseen enemmän hiiltä, ​​mikä auttaa saattamaan maailmamme nollapäästöihin.

Hiilen sitomisen tyypit

Kuten edellä mainittiin, hiilen sitominen tapahtuu sekä luonnollisesti että ihmisen toiminnan seurauksena. Mutta se voidaan myös jakaa useisiin luokkiin riippuen siitä, missä ja miten hiilidioksidi imeytyy.

Biosekvestraatio 

Kun luonnolliset ekosysteemit absorboivat hiilidioksidia, prosessia kutsutaan biosekvestraatioksi. Se voi tapahtua sekä luonnollisesti että ihmisen pienellä auttavalla kädellä.

Luonnollinen sekvestraatio

Luonto imee hiiltä jatkuvasti. Suot, metsät ja kosteikot tunnetaan hyvin imukykystään. Maailmassa on yli 3 miljoonaa neliökilometriä luonnolliset suotja ne sitovat 0.37 gigatonnia hiilidioksidia2 vuosi. Niiden maaperä sisältää yli 600 gigatonnia hiiltä (jopa 44 % kaikesta maaperän hiilestä): tämä varastoi enemmän hiiltä kuin mikään muu kasvillisuus.

Toisaalta tuottoisimmat metsät voivat sitoa jopa 11 tonnia hiilidioksidia hehtaaria kohden vuodessa. Maailmanlaajuisesti metsät varastoivat noin 400 gigatonnia hiiltä, jossa trooppiset metsät sitovat enemmän kuin kylmän ilmaston metsät. 

Hiiliviljely

Hiiliviljely, uudistava maatalous tai jopa maatalousmetsätalous ovat kaikki termejä, jotka viittaavat sellaisten maatalouskäytäntöjen toteuttamiseen, jotka lisäävät mahdollisuuksia hiilidioksidin sitomiseen elintarviketuotannossa. 

Näihin käytäntöihin kuuluu istutus ilman muokkausta ja viljelykasvien, peittokasvien ja karjan vuorottelu maaperän paremman terveyden edistämiseksi. Ne vaativat rajuja muutoksia tavanomaisesta maataloudesta, mikä köyhdyttää maaperää ja johtaa sen aavikoitumiseen.

Uusiutuvaa maataloutta pidetään yhä enemmän tärkeänä osana ilmastoratkaisua, ja hallitukset ympäri maailmaa kehittävät nyt hiiliviljelyä koskeva asetus.

Hiilen talteenotto ja varastointi

Hiiltä varastoivien luonnollisten prosessien lisäksi on mahdollista ottaa talteen hiilidioksidipäästöt lähteestä (yleensä teollisuustuotannosta) ja varastoida ne "manuaalisesti" useisiin paikkoihin. Se sisältää yleensä niin sanotun hiilidioksidin talteenotto- ja varastointilaitteen (CCS).

Geologinen sekvestraatio

Maapallo on täynnä maanalaisia ​​reikiä, jotka syntyvät luonnollisten geologisten prosessien, kaivostoiminnan tai öljyn ja kaasun louhinnan seurauksena. Nyt tutkijat käyttävät näitä reikiä hiilen varastoimiseen sen talteenoton jälkeen. Tämä kuulostaa yksinkertaiselta, mutta siihen liittyy monimutkainen prosessi: CO2 on puristettava noin 100 baariin, jotta se muuttuu ylikriittiseksi nesteeksi. Tässä muodossa se voidaan kuljettaa putkistoa pitkin varastointipaikalle ja ruiskuttaa syvälle maan alle, tyypillisesti noin 1 km:n päähän, missä se säilyy vakaana vuosituhansia. On arvioitu, että jopa 90% hiilidioksidipäästöistä fossiilisten polttoaineiden teollisesta käytöstä voitaisiin ottaa talteen CCS:llä, josta osa varastoidaan tällä tavalla.

Merilevän sekvestrointi

Toinen sitomistekniikka sisältää merilevän, vesikasvin, jolla on korkea hiiltä imevä kyky. Arvioidaan, että maapallon valtamerissä luonnollisesti kasvava merilevä on parhaillaan erittymässä 173 miljoonaa tonnia hiilidioksidia vuodessa, 50 tonnia tai enemmän hehtaaria kohden. Tämän seurauksena useat yritykset alkavat viljellä merilevää, mutta merilevää on mahdollista käyttää myös CCS-laitteissa, kuten BioUrban, "tulevaisuuden puu" kaupallistaa ClimateTrade. 

Kemiallinen sekvestrointi (rakennusmateriaalit)

Lopuksi tiedemiehet ovat kehittäneet myös toisen tyyppisen hiilen sitomisen kemiallisen prosessin avulla mineraalinen karbonointi. Perustuu CO2:n reaktioon metallioksidia sisältävien materiaalien (tyypillisesti kalsiumin ja magnesiumin) kanssa liukenemattomien karbonaattien muodostamiseksi, mikä mahdollistaa hiilen sitomisen teollisuusmateriaaleihin, mukaan lukien sementti. Useat startup-yritykset tuottavat nyt sementtiä ja betonia rakentamiseen ruiskuttamalla siihen talteenotettua hiilidioksidia. Tämä tekniikka lupaa paljon hiilestä rakennusalaa.

Hiilen sitominen vs. hiilen poisto

Hiilenpoisto on toinen kestävyyden muotisana, ja vaikka nämä kaksi käsitettä ovat samankaltaisia, ne eivät ole täysin samoja. Hiilen poisto, jota kutsutaan myös hiilidioksidin poistamiseksi, on CO2:n talteenottoprosessi ilmakehästä ja varastoimalla sitä kasveihin, maaperään, valtameriin, kiviin, maanalaisiin reikiin tai pitkäikäisiin tuotteisiin, kuten sementtiin. Tämän määritelmän mukaan hiilenpoisto sisältää biosidoksen metsistä, hiilenviljelyn tai jopa merilevän viljelyn. Se ei kuitenkaan sisällä hiilidioksidin talteenottoa ja varastointia (CCS), jossa hiili otetaan talteen lähteellä ja ei koskaan pääse ilmakehään.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Ilmastokauppa