۱۲ راه جداسازی و ذخیره سازی کربن اتمسفر

دانشمندان با عجله ده‌ها تکنولوژی و رویه را گسترش خواهند داد تا گرمایش جهانی را زیر ۱٫۵ درجه سلسیوس نگه دارند. این اغاز‌ای حیاتی برای اجتناب از بدترین عواقب تحول اقلیم است. قسمت قابل‌توجهی از این تکنولوژی‌ها بر جداسازی و ذخیره‌سازی کربن حاضر در اتمسفر متمرکز می باشند.

پنل بین‌المللی تحول اقلیم (IPCC) می‌گوید ما باید انتشار کردن گازهای ناشی از سوخت‌های فسیلی را به‌شدت افت دهیم. اما برای مقابله با تحول اقلیم، این کار به‌تنهایی کافی نخواهد می بود. IPCC می‌گوید که تا سال ۲۰۵۰ باید سالانه تا ۱۲ میلیارد متر مکعب کربن از اتمسفر جدا بشود.

در این مقاله با ۱۲ راه جداسازی کربن آشنا می‌شویم که به‌نظر می‌رسد گمان پیروزی بالایی دارند.

۱. کاشت درخت و جنگل‌زایی

ظرفیت بالقوه: کم تا متوسط
هزینه بالقوه: کم

به‌گفتن سینک‌های طبیعی کربن، جنگل‌ها را می‌توان با احیای جنگل‌های ازدست‌رفته و کاشت درخت‌های تازه در مناطقی که پیش‌تر جنگلی نبودند، گسترش داد. از آنجایی که درخت‌ها طول عمر بسیاری دارند، جداسازی کربن از طریق جنگل‌ها روشی است که تا قرن‌ها ضمانت‌شده خواهد ماند.

۲. جداسازی مستقیم کربن از هوا

ظرفیت بالقوه: محدود به تقاضا/تکنولوژی
هزینه بالقوه: زیاد

فن‌های بزرگ هوا را از اتمسفر به داخل حلال‌های مایع و جامد هدایت می‌کنند. این حلال‌ها با کربن دی‌اکسید پیوند برقرار می‌کنند و آن‌ها را به دام می‌اندازند. سپس CO_۲ مدیریت می‌بشود یا زیر زمین حبس گردد. جداسازی مستقیم کربن از هوا یکی از گران‌ترین تکنولوژی‌های حذف کربن است.

۳. منفعت گیری از بیومس (زیست‌توده)

ظرفیت بالقوه: محدود به ذخیره و/یا زیست‌توده
هزینه بالقوه: کم

گیاهان (که در فرایند رشد، کربن دی‌اکسید را جذب می‌کنند) برای تشکیل انرژی کشت، برداشت و سوزانده خواهد شد. کربن دی‌اکسید تولیدشده در این فرایند به دام افتاده و ذخیره می‌بشود، اما باید آن را با دقت مدیریت کرد تا نشت نکند.

۴. کانی‌سازی کربن

ظرفیت بالقوه: زیاد
هزینه بالقوه: متوسط

در مقیاس‌های وقتی زمین‌شناختی، برخی از سنگ‌ها، همانند بازالت، به‌طور طبیعی با کربن حاضر در اتمسفر عکس العمل خواهند داد و با آن پیوند برقرار می‌کنند. تکنولوژی‌هایی در مقیاس صنعتی می‌توانند این عکس العمل را در تکه‌سنگ‌های زیرزمینی یا پسماندهای معدن‌کاوی روی زمین شدت ببخشند و تشدید کنند.

۵. کشاورزی هوشمند

ظرفیت بالقوه: کم تا متوسط
هزینه بالقوه: کم

خاک‌های کشاورزی، در صورت مدیریت مناسب، می‌توانند کربن را به دام بیندازند. به‌جای شخم‌زنی همه زمین، خاک‌ورزی موثر کربن را در خاک نگه می‌دارد. کاشت محصولات پوششی در فواصل بین فصل‌های رشد نیز می‌تواند آزادسازی کربن را از زمین‌های زراعی افت دهد.

۶. نگه داری سواحل

ظرفیت بالقوه: کم
هزینه بالقوه: کم تا متوسط

شورمرداب‌ها یا مانداب‌های نمکی، علفزارهای دریایی و دیگر زیستگاه‌های ساحلی سینک‌های طبیعی کربن می باشند. نگه داری و احیای این اکوسیستم‌ها که در معرض تهدید گسترش و بالاآمدن سطح دریا می باشند، می‌تواند از فرسایش خاک و نابودی گونه‌های ساحلی نیز جلوگیری کند.

۷. برق‌دهی به دریا

ظرفیت بالقوه: زیاد
هزینه بالقوه: زیاد

با ارسال امواج برق به داخل آب شور، کربن دی‌اکسید حاضر در آن مستقیم حذف می‌بشود. جریان‌های برق می‌توانند مولکول‌های آب را از هم بشکافند که علتافزایش pH و درنتیجه افزایش ظرفیت جذب کربن آب می‌بشود.

۸. کوددهی اقیانوس‌ها

ظرفیت بالقوه: زیاد
هزینه بالقوه: کم

اضافه‌کردن مواد غذایی همانند آهن، فسفر و نیتروژن به آب‌های سطحی جمعیت توانایی فیتوپلانکتون‌ها را برای جداسازی کربن دی‌اکسید از طریق فتوسنتز افزایش می‌دهد. تحکیم این پله بنیادی در زنجیره غذایی ظرفیت ذخیره‌سازی کربن را در حیات دریایی افزایش می‌دهد.

۹. احیای اکوسیستم‌های دریایی

ظرفیت بالقوه: کم
هزینه بالقوه: کم

بازیابی اکوسیستم‌های دریایی حرکت کربن را از سطح دریا به بستر از طریق جریان‌ها و زنجیره‌های غذایی دریایی افزایش می‌دهد. هنگامی گیاهان دریایی همانند کتانجک و جانوران دریایی همانند نهنگ‌ها می‌میرند، کربن داخل بدن آن‌ها به بستر دریا منتقل می‌بشود.

۱۰. کشاورزی زیر آب

ظرفیت بالقوه: متوسط
هزینه بالقوه: متوسط

جلبک‌های دریایی کربن دی‌اکسید را از طریق فتوسنتز جذب می‌کنند. کشت جلبک‌های دریایی غنی از کربن و سپس غرق‌کردن آن‌ها در بستر دریاها راهی برای ذخیره CO_۲ یا تبدیل آن به رسوب در یک فرایند طبیعی است. مزایای این روش عبارت هستند از اکسیژن‌رسانی به آب دریا و بهبود سلامت زیستگاه‌های ساحلی.

۱۱. کانی‌سازی در اقیانوس

ظرفیت بالقوه: زیاد
هزینه بالقوه: متوسط

همانند کانی‌سازی کربن روی زمین، می‌توان فرایندهای طبیعی راه اندازی کانی در اقیانوس‌ها را نیز با اضافه‌کردن مواد قلیایی افزایش داد. این مواد کربن را از اقیانوس می‌گیرند و در سنگ‌ها و رسوبات حبس می‌کنند.

۱۲. پمپاژ آب دریا

ظرفیت بالقوه: متوسط
هزینه بالقوه: متوسط

فراچاهش مصنوعی، آب عمیق، سرد و مملو از مواد مغذی را به سطح می‌آورد و تشکیل فیتوپلانکتون‌ها را افزایش می‌دهد. فروچاهش آب سطح را به اعماق می‌فرستد و از راه اندازی مناطق مرده در نواحی اقیانوسی جلوگیری می‌کند.