Anfang Februar stellten Senator Ed Markey (D-MA) und Abgeordnete Alexandria Ocasio-Cortez (D-NY) den Green New Deal (GND) vor, eine umfassende Resolution, die sich mit den doppelten Herausforderungen von Einkommensungleichheit und Klimawandel befasst Das erste Regierungsdokument zur Eindämmung des Klimawandels als eines seiner Ziele.
Dies ist von Bedeutung. Der im Oktober 2018 veröffentlichte Bericht des Zwischenstaatlichen Gremiums der Vereinten Nationen für Klimawandel (IPCC) erklärte, dass Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre entfernt werden muss - der erste und wichtigste Schritt zur Wiederherstellung des Klimas -, um dies zu vermeiden die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels (einschließlich massiver Absterben von Korallenriffen, Überschwemmungen, Hurrikanen, Waldbränden und weit verbreiteten Dürren).
Die Wiederherstellung des Klimas ist das Prinzip, CO2 zu entfernen, um wieder auf das Niveau vor der industriellen Revolution zu gelangen, insbesondere unter 300 ppm (parts per million), und die Ökosysteme der Welt wiederherzustellen, beispielsweise das zunehmende Eis in der Arktis. Trotz der IPCC-Warnung haben Regierungen und Mainstream-Nichtregierungsorganisationen bisher keine sinnvolle Wiederherstellung des Klimas ins Visier genommen.
In Übereinstimmung mit dem IPCC-Bericht hat der GND mehrere 10-Jahres-Ziele festgelegt, darunter, die globalen Temperaturen unter 1,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu halten und 100% des Energiebedarfs des Landes durch erneuerbare und emissionsfreie Produkte zu decken Energiequellen und Reduzierung der Treibhausgasemissionen auf Netto-Null bis 2050. Der Vorschlag übertrifft diese Ziele jedoch auch, indem er ausdrücklich dazu aufruft die Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre und Wiederherstellung natürlicher Ökosysteme.
Es ist vielversprechend, dass der GND die Entfernung von atmosphärischem CO2 beinhaltet, aber die Auflösung blieb kurz vor der Festlegung eines bestimmten Ziels. Das ist ein Fehler. Um ein gesundes Klima wiederherzustellen, sollte sich die Gesellschaft das Ziel setzen, CO2 bis 2050 auf weniger als 300 ppm zu reduzieren. Dies bedeutet, dass ungefähr eine Billion Tonnen CO2 aus der Atmosphäre entfernt werden (abhängig davon, wie schnell die Gasemissionen reduziert werden). Ein realisierbares Ziel, das jedoch nur erreicht werden kann, wenn sich Regierungen, Wissenschaftler und Privatunternehmen zusammenschließen.
Eine Reihe von Unternehmen hat die Fähigkeit entwickelt, kleine Mengen atmosphärischen CO2 aus Kraftwerken zu entfernen. Einige befinden sich in einem frühen Stadium des Einsatzes von Technologie zur Entfernung von CO2 aus der Luft. In großem Maßstab können diese Maschinen riesige Mengen CO2 aus der Erdatmosphäre entfernen. Ein von zwei Parteien gesponserter Steueranreiz für die CO2-Entfernung war im Budget des letzten Jahres enthalten. Dieselbe Gruppe von Gesetzgebern hat in diesem Jahr neue Gesetze vorgeschlagen, um die weitere Forschung und Entwicklung der Technologie zu fördern.
Klimauhr zurückdrehen
Die Entfernung von atmosphärischem CO2 ist von entscheidender Bedeutung, da wir uns derzeit auf einem Niveau befinden, das seit der Entwicklung des Menschen nicht mehr gesehen wurde. Während etwa 800.000 Jahren bis zur industriellen Revolution lag der globale CO2-Gehalt im Durchschnitt bei 280 ppm. Das ist die Ebene, auf der sich unsere Spezies und Zivilisation entwickelt haben, und die optimale Ebene, die erforderlich ist, um eine gesunde Zukunft für unseren Planeten zu zementieren. Dieser CO2-Gehalt sollte auch das erklärte Ziel des GND sein.
Wissenschaftler sind sich seit langem einig, dass der höchste Wert, der für den Menschen möglicherweise sicher sein könnte, 350 ppm beträgt, den wir 1988 überschritten haben. 2016 haben wir zum ersten Mal seit Millionen von Jahren 400 ppm (parts per million) überschritten. Wir sind jetzt bei 410 ppm (März 2019) und bei der gegenwärtigen Wachstumsrate könnten wir innerhalb von 50 Jahren 500 ppm erreichen. (Um diese Zahlen in einen Zusammenhang zu bringen, berücksichtigen Sie, dass unsere derzeitige CO2-Anstiegsrate mehr als 100-mal schneller ist als der Anstieg, der zum Ende der letzten Eiszeit erfolgte.)
Mit höheren CO2-Konzentrationen gehen höhere Temperaturen einher; Es ist unmöglich, einen Anstieg der globalen Temperaturen zu verhindern, ohne etwas CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen. Die Frage ist, wie wir das CO2 entfernen, wohin es gehen wird und - am kritischsten - wer dafür bezahlen wird.
Klimarestaurierung trifft Kapitalismus
Es gibt zwei Hauptkategorien von CO2-Entfernungsmethoden.
Die erste besteht darin, mithilfe von Technologie CO2 - direkt aus der Luft oder aus den Abgasen von Kraftwerken (Rauchgas genannt) - zu gewinnen und entweder unter Tage zu pumpen oder in Produkte umzuwandeln.
Unternehmen, die sich dieser Herausforderung stellen, haben Technologien entwickelt, die CO2 direkt aus der Luft entnehmen können und deren Effizienz jedes Jahr verbessert wird. Um die Entfernung von CO2 zu finanzieren, wandeln sie es normalerweise in kommerzielle Produkte um, obwohl sie mit einer Ausnahme keine Märkte haben, die groß genug sind, um die Entfernung erheblicher Mengen CO2 zu finanzieren. Wenn diese Unternehmen gebundenes CO2 in Produkte wie kohlensäurehaltige Getränke, verbesserte Ölrückgewinnung (EOR) und umweltfreundliche Kraftstoffe einbringen, wird das CO2 wieder in die Atmosphäre freigesetzt. Um das Klima wirklich zu beeinflussen, müssen wir den Kohlenstoff dauerhaft binden.
Die zweite Kategorie der Entfernung umfasst natürliche Strategien wie die Nutzung der Photosynthese in den Ozeanen und an Land. Wälder in den USA speichern und binden bereits Kohlenstoff, aber mit einer Rate von 3 Tonnen Kohlenstoff pro Morgen pro Jahr ist dieser Prozess ein Tropfen auf den heißen Stein.
In ähnlicher Weise binden bestimmte für den menschlichen Verzehr angebaute Pflanzen (wie Gräser und Getreide) Kohlenstoff in ihren Wurzeln. Der Vorteil dieser Verfahren ist, dass sie relativ kostengünstig sind; Die offensichtlichen Nachteile sind, dass die Wurzeln über einige Jahre verrotten - wir kämpfen bereits gegen die weltweite Entwaldung - und es einfach nicht genug verfügbares (ungenutztes) Land gibt, um die Anzahl der Pflanzen zu erhöhen, die erforderlich sind, um Kohlenstoff auf dem erforderlichen Niveau zu binden und zu speichern.
Meerespflanzen wie Seetang, Seegras und andere Meeresvegetationen binden Kohlenstoff auf natürliche Weise, indem sie in die Tiefen des Ozeans sinken, wo das Gas Hunderte bis Millionen von Jahren gebunden bleibt. Pro Morgen können Meerespflanzen bis zu 20-mal mehr CO2 aus der Atmosphäre entfernen als Wälder auf dem Land. Doch wie ein Großteil unseres Meereslebens verschwindet die Flora in unseren Meeren. Steigende Temperaturen verringern die Algengemeinschaften und die Fischpopulationen. In einigen Fischereien ist die Produktivität in den letzten acht Jahrzehnten um 15% bis 35% gesunken. Dieser Trend dürfte sich beschleunigen, wenn sich die Ozeane weiter erwärmen. Technologen und Unternehmer arbeiten daran, diesen natürlichen Prozess zu nutzen, um mehr CO2 zu absorbieren und die Versauerung der Ozeane zu verlangsamen.
Die Technologie, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen und sicher unter der Erde oder unter Wasser zu binden, ist nur eine Seite der Gleichung. Entscheidend ist, zahlende Kunden für die Nebenprodukte der CO2-Entfernung zu finden.
Die Notwendigkeit öffentlicher und privater Investitionen
Derzeit gibt es zwei Märkte, in denen Kohlenstoff aus der Atmosphäre in der erforderlichen Größenordnung verkauft werden kann: Meeresfrüchte und Steine für den Bau.
Das erste ist etwas spekulativ und wurde erstmals 1988 von John Martin diskutiert. Der Verkauf von Fisch und Seetang - Nebenprodukte der wiederhergestellten Photosynthese des Ozeans - kann die Wiederherstellung des Ozeans finanzieren. Experten sagen, dass die Wiederherstellung von etwa 1% des Ozeans ausreichen würde, um das gesamte überschüssige CO2 in unserer Atmosphäre bis Mitte des Jahrhunderts zu entfernen, während die Gewinne oder Steuern auf Fisch und Seetang bezahlt werden. Eine Methode, Marine Permaculture Arrays, die derzeit zum Teil von der Grantham Foundation finanziert wird, stellt die Gesundheit der Ozeane wieder her und züchtet Seetang, indem nährstoffreiches Tiefseewasser aufsteigt. Martins Methode, winzige Mengen pulverisierten Eisenerzes zur Wiederherstellung der erschöpften Fischerei zu verwenden, war 2012 politisch umstritten, erlebt aber jetzt ein Comeback. Die Methoden, um sicherzustellen, dass große Mengen an CO2 durch diese Prozesse sicher gebunden werden, werden perfektioniert. Öffentliche oder private Forschungsgelder würden diese Entwicklung beschleunigen und uns die Wiederherstellung des Klimas früher bringen.
Obwohl Ozeane eine enorme Menge an Kohlenstoff speichern, speichern Karbonatgesteine wie Kalkstein noch mehr. Kohlendioxid aus der Luft oder aus Kraftwerksabgasen kann oberirdisch mineralisiert und verkauft werden. Das Gas kann auch unterirdisch in Basaltgestein gepumpt werden, das das gefährliche Material innerhalb weniger Monate in festen Kalkstein (Calcitmineralien) umwandelt. Climeworks, die weltweit erste kommerzielle DAC-Anlage (Direct Air Capture), führt genau diese Art der geologischen Speicherung durch - was das Unternehmen als "dauerhafte Lösung" bezeichnet.
Climeworks schätzt die Skalenkosten auf 100 USD pro Tonne CO2. Das Entfernen von Billionen Tonnen CO2 auf diese Weise könnte über 30 Jahre 100 Billionen US-Dollar kosten. Diese Lösung ist nur möglich, wenn die Regierungen dafür bezahlen. 2017 beliefen sich die weltweiten Militärausgaben auf 1,7 Billionen US-Dollar.
Abgesehen von Meeresfrüchten sind Gesteine, die im Bauwesen verwendet werden, der Markt mit dem größten Potenzial, unser Ziel der CO2-Entfernung zu erreichen. Mit Ausnahme von Wasser ist Aggregat das am meisten transportierte Material auf der Erde. Bedenken Sie, dass wir weltweit jedes Jahr 50 Milliarden Tonnen Zuschlagstoffe für den Einsatz in Beton, Asphalt, Straßenbau und Gebäuden weltweit kaufen. Davon sind 70% Kalkstein, ein Gestein, das fast die Hälfte des CO2-Gewichts ausmacht.
Daher ist die synthetische Umwandlung von CO2 in Kalkstein aus wirtschaftlicher Sicht sinnvoll und wird derzeit durchgeführt. Wenn die Lieferanten von Steinbrüchen auf synthetischen Kalkstein aus atmosphärischem CO2 umsteigen würden, könnten wir bis 2050 das gesamte überschüssige CO2 aus der Atmosphäre entfernen und verkaufen.
Um dies bis 2030 zu erhöhen, sind möglicherweise Unternehmensinvestitionen in Höhe von 5 Milliarden US-Dollar erforderlich. Der Vorteil besteht jedoch darin, dass sich diese Lösung selbst unterstützt und die Notwendigkeit staatlicher Subventionen oder zusätzlicher Steuern zunichte macht. (Ein Unternehmen, das daran arbeitet, ist Blue Planet, bei dem der Autor ein Investor ist.) Der Kalkstein wird lokal dort hergestellt, wo er verwendet wird, sodass er durch die Reduzierung hoher Transportkosten kostengünstiger als Steinbruch wird. Synthetischer Kalkstein ist kostengünstig, wenn der Steinbruch mehr als 80 Kilometer vom Benutzer entfernt ist. In Großstädten muss das Material oft aus Steinbrüchen verschifft werden, die Hunderte von Kilometern entfernt sind. Der synthetische Kalkstein von Blue Planet wurde kürzlich für den Bau der Terminal 1-Erweiterung des San Francisco International Airport verwendet.
Keine Zeit zu verschwenden
Stiftungen, Aktivisten und politische Entscheidungsträger - einschließlich derjenigen, die den Green New Deal eingeführt haben, und derjenigen, die Gesetze zur Förderung von Technologien zur Kohlenstoffabscheidung fördern - verstehen, dass die Entfernung von atmosphärischem CO2 Teil der Lösung zur Bekämpfung des Klimawandels sein muss. Es ist ein guter erster Schritt.
Jetzt ist es an der Zeit, die Nadel zu bewegen und sich das Ziel zu setzen, den CO2-Gehalt bis 2050 wieder unter 300 ppm zu bringen. Das Entfernen von Billionen Tonnen CO2 ist eine gigantische Aufgabe, und es wird geschätzt, dass es 100 Billionen US-Dollar kostet, wenn Regierungen Kohlenstoff oder einige Hundert kaufen Milliarden Dollar, wenn sie mit Bedacht eingesetzt werden und die bestehenden kommerziellen Märkte nutzen. Diese Zahlen sind fast unverständlich, aber das bedeutet nicht, dass die Aufgabe unmöglich ist. Wir haben die Technologie und wir haben die Märkte für das Nebenprodukt. Jetzt brauchen wir eine umfassende Anstrengung des Privatsektors, um beide zu skalieren. Lass uns zur Arbeit gehen.
Peter Fiekowsky ist der Gründer und Präsident von Gesundes Klima Bündnis, ein gemeinnütziges Programm für Bildung, Vernetzung und Interessenvertretung der Stiftung zur Wiederherstellung des Klimas mit dem Ziel, das Klima wiederherzustellen. HCA dient als Brücke zwischen der Öffentlichkeit, politischen Entscheidungsträgern sowie technischen und geschäftlichen Experten. Fiekowsky ist auch Vorstandsmitglied von Zynergy Capital und ein MIT-Physiker; er hat diesen Artikel zu Live Science's beigetragen Expertenstimmen: Op-Ed & Insights.
Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten des Herausgebers wider. Diese Version des Artikels wurde ursprünglich am veröffentlicht Live Science.
