Zalesianie, nawożenie oceanów, przyspieszanie wietrzenia skał – istnieje wiele sposobów na usuwanie nadmiaru dwutlenku węgla z powietrza.

Wedle Porozumienia Paryskiego z 2015 roku konieczne jest ograniczenie wzrostu temperatury do wartości znacznie poniżej 2°C. Tymczasem świat nie tylko wyemitował znaczne ilości dwutlenku węgla do atmosfery, ale dalej to robi w szybkim tempie.

Spowolnienie wzrostu temperatury wymaga dalej idących kroków, niż tylko ograniczenie emisji. Niezbędne jest zastosowanie technologii usuwania dwutlenku węgla z ziemskiej atmosfery, zwane również „ujemnymi emisjami”. Sam proces wiązania dwutlenku węgla w ziemi, roślinności, oceanach czy formacjach geologicznych jest nazywany jego „sekwestracją”. Chociaż wszystkie powyższe pojęcia są ze sobą powiązane, ale nie tożsame, to łączy je jeden cel: mniej CO2 w atmosferze.

Oto kilka sposobów na usuwanie nadmiaru CO2 z powietrza:

Zalesianie – dotyczy zarówno sadzenia drzew na terenach, gdzie zostały ścięte, ale również tam, gdzie wcześniej ich nie było. Ponieważ drzewa pochłaniają CO2 w procesie wzrostu, sadzenie większej liczby drzew oznacza zwiększenie ilości CO2, jaką globalne obszary leśne mogą zatrzymać. Ze względu na swoją prostotę jest to obecnie jedna z metod najłatwiejszych do wdrażania. Wystarczy przypomnieć projekt „Leśne Gospodarstwa Węglowe” prowadzony przez polskie Lasy Państwowe.

Biowęgiel – powstaje w wyniku pirolizy biomasy (drewna czy odpadów rolniczych), tj. jej przetworzenia za pomocą ciepła, przy braku tlenu. Tak związany węgiel jest uwalniany w bardzo wolnym tempie przez setki a nawet tysiące lat. Dodatkowo zwiększa się produktywność ziemi, a tzw. „czarnoziem” od setek lat jest uznawany za jedną z najlepszych gleb. Ponadto może być to wygodny sposób na usuwanie odpadów rolnych oraz wytwarzanie ciepła i biopaliw.

Sekwestracja węgla w glebie – jej celem jest wykorzystanie upraw do trwałego sekwestrowania węgla w glebie oraz zapobieganie jego uwalnianiu. Potencjał gleby w zakresie magazynowania węgla można wykorzystać umieszczając w niej resztki pożniwne i nawóz zwierzęcy. Temu drugiemu służy zrównoważony wypas czy stosowanie roślin osłonowych. Ponadto, „budżet węglowy” danego fragmentu ziemi zależy od rodzaju gleby. Np. gleby glinowe zatrzymują węgiel dłużej, niż gleby piaszczyste.

Bioenergia z wychwytywaniem i składowaniem węgla (BECCS) – mechanizm polega na przetwarzaniu biomasy (np. roślin energetycznych, odpadów organicznych leśnych rolniczych czy przemysłowych) w energię w procesie spalania. Następnie powstałe CO2 jest wychwytywane i magazynowane pod ziemią. Bioenergia musi być zapewniana przy zerowych lub niskiej emisjach, tzn. tyle samo dodatkowego CO2 musi zostać wiązane podczas uprawy surowca energetycznego, co uwalniane podczas konwersji. Ponieważ CO2 jest wychwytywany podczas wzrostu biomasy, a następnie magazynowany pod ziemią, BECCS w efekcie prowadzi do usunięcia CO2 z atmosfery. Ta technologia jest powszechnie postrzegana jako ta, która obecnie oferuje najlepszy stosunek usuniętego dwutlenku węgla do kosztów tego procesu. Szacuje się, że do roku 2100 co najmniej 20% globalnej energii pierwotnej będzie wytwarzanej z jej zastosowaniem.



Przyspieszenie wietrzenia skał – to technologia, w której sztucznie stymuluje się naturalny proces rozkładu skał, aby zwiększyć ich naturalną absorpcję CO2 z deszczu. Następnie spływają one do oceanów i zostają tam w postaci skał osadowych na dnie. Ze względu na stałą formę jest to pewniejsza forma ich skutecznego związania, niż inne. Jednak brak jest jasnych rozwiązań, jak przyspieszyć ten naturalny proces, tak, aby realnie pomógł rozwiązać problem zmian klimatu.

Bezpośrednie wychwytywanie dwutlenku węgla z powietrza – wykorzystuje procesy chemiczne do absorpcji CO2 z otaczającego nas powietrza. Jego ruch jest wymuszany przez wentylatory tak, aby przeszło ono przez filtr, gdzie następuje absorpcja. CO2 jest następnie magazynowane pod ziemią w zbiornikach geologicznych, lub wykorzystywane dalej w procesach gospodarczych. Ze względu na niższe nasycenie powietrza emisjami, niż emisje punktowe (takie jak elektrownie), metoda ta wymaga znacznie większych nakładów energetycznych.



Nawożenie oceanów – Polega na dodawaniu składników odżywczych (np. żelaza lub azotu) do wód oceanów w celu zwiększenia produktywności biologicznej tych obszarów. To zaś stymuluje wzrost mikroskopijnych organizmów roślinnych, zwiększając w ten sposób sekwestrację CO2. Kiedy organizmy obumierają to toną i trwale zatrzymują CO2.

Niebieski węgiel” (tzw. „blue carbon”) – polega na zastosowaniu ekosystemów przybrzeżnych i morskich do sekwestracji węgla. Dotyczy to zarówno pochłaniania z powietrza w trakcie wzrostu, jak i z wody. Dodatkowymi korzyściami są takie tworzenie obszarów wspomagających odradzanie dzikiej fauny i flory oraz ochrona obszarów przybrzeżnych przed sztormami.

Wychwytywanie i utylizacja dwutlenku węgla (ang. „carbon capture and utilisation”) ma na celu wykorzystanie wychwyconego dwutlenku węgla do konwersji na inne substancje przydatne w procesach (np. tworzywa sztuczne, beton, biopaliwo). CO2 może być stosowany w tworzeniu produktów chemicznych, takich jak kwasy, estry czy węglany. Bezpośrednio CO2 może być zatłoczone pod ziemię w ramach intensyfikacji wydobycia ropy naftowej (tzw. EOR).

Obecny poziom rozwoju nie pozwala na stosowanie technologii ujemnych emisji na nieograniczoną skalę. Z wieloma z nich wiąże się również niepewność co do skutków ubocznych. Ponadto, niektóre z nich konkurują ze sobą (np. o ziemię, wodę lub miejsca składowania). Niemniej, ciężko będzie usuwać CO2 za pomocą tylko jednej technologii. Można zatem przypuszczać, że w przyszłości w użyciu będzie szerokie spektrum opisanych wyżej technologii.