Az IPCC 1,5 fokos Külön Jelentése nemcsak az éghajlatváltozás várható hatásairól és kockázatairól ad számot, de különböző mérséklési stratégiákat („megoldási pályák”) is értékel. A globális melegedést 1,5 °C-nál korlátozó megoldási pályák közül gyakorlatilag mindegyik valamilyen mértékben a szén-dioxid légkörből való eltávolítására (Carbon dioxide removal, CDR) támaszkodik. Ezért a jelentés részletesen számba veszi és kritikusan értékeli a CDR lehetséges módjait és technológiai megoldásait. Mivel ez a folyamat a szén-dioxid kibocsátásával (azaz légkörbe bocsátásával) épp ellentétes irányú, ezért
azoknak a gyakorlatoknak és technológiáknak a bevetését, amik a légköri többlet szén-dioxidot eltávolítanák, gyakran „negatív emissziónak”, azaz „negatív kibocsátásnak” emlegetik.
Hangsúlyozzuk, hogy a légkörben felhalmozódott többlet szén-dioxid eltávolításáról van szó, mely az elmúlt közel kétszáz évben került oda az emberi tevékenységek, elsősorban a fosszilis tüzelők égetése révén. A globális klímaváltozást okozó szén-dioxidról és más üvegházhatású gázokról itt írtunk.
A szén-dioxid légkörből való eltávolításának két fő típusát különböztetjük meg:
- az egyik a már meglevő természetes szén-dioxid-elnyelő folyamatok fokozása, például a fák, a talaj vagy más „szénelnyelők” szén-dioxid felvételének növelése révén;
- a másik lehetséges út pedig kémiai eljárások alkalmazása, ilyen például a légköri szén-dioxid közvetlen befogása és tárolása (pl. földalatti geológiai tározókban).
Azonban már az elején fontos leszögezni, hogy ezen módszerek különböző fejlesztési stádiumban, leginkább kísérleti szinten vannak, sőt, sok közülük még csak elméleti síkon létezik. Lássuk hát, melyek ezek!
Erdősítés és újra-erdősítés
Az erdősítés és újra-erdősítés az egyik legismertebb és legköltséghatékonyabb módja a szén-dioxid légkörből való eltávolításának, ugyanis az erdők természetes szénraktárak. A fák növekedésük során „testükben” szenet kötnek meg, azonban amint a növény elpusztul (természetes úton lebomlik vagy például eltüzelik), a benne tárolt szén nagy része ismét visszakerül a légkörbe szén-dioxid formájában. Gondos erdőgazdálkodás mellett viszont az erdőkben évtizedekre, de akár évszázadokra megköthető a szén. Ráadásul egy adott régió egészséges vízháztartásának és biológiai sokféleségének megőrzése érdekében is alapvető fontosságú, hogy minél több természetes erdei ökoszisztéma maradjon fenn, és minél szélesebb körben alkalmazzunk környezetkímélő földhasználati módszereket – ilyen például az agrárerdészet, ahol a gabonanövények és a fák együtt vannak ültetve.
Bioenergia szén-megkötéssel és -tárolással
Ha a növényi biomasszát energiatermelésre szeretnénk használni, akkor a bioenergia szén-megkötéssel és -tárolással (bioenergy with carbon capture and storage, BECCS) módszer lehetővé tenné azt, hogy a biomasszában megkötött szén ne kerüljön vissza a légkörbe. A bioenergiát termelő üzemben szén-megkötő berendezéseket alkalmaznának, melyek megakadályozzák a szén-dioxid légkörbe jutását, majd azt a föld mélyén geológiai képződmények formájában tárolnák el évszázadokra, évezredekre. Mivel a folyton növekedő növényzet szén-dioxidot köt meg, és a bemutatott energia-termelő folyamatnak sem lenne kibocsátása, összességében „negatív kibocsátást” lehetne vele elérni. Ugyanakkor az IPCC hangsúlyozza, hogy a módszer hatásainak értékelésénél alaposan meg kell vizsgálni minden tényezőt, ugyanis az energetikai célú növénytermesztés befolyásolja a földhasználatot, a biológiai sokféleséget, a talaj termelékenységét, a vízháztartást, ráadásul területet venne el az élelmiszertermeléstől és más ökoszisztéma szolgáltatásoktól. Továbbá rengeteg a bizonytalanság nemcsak a lehetséges negatív hatások, de a technológia nagy-skálájú és gyors alkalmazhatóságát illetően is. Költségeit és a benne rejlő potenciált tekintve az IPCC szerint ez egy közepesen jó megoldás lenne, azonban ma még csak kisebb demonstrációs projektek léteznek.
Szén-megkötés és -tárolás közvetlen a levegőből
A szén-dioxid légkörből való eltávolítása lehetséges lenne kémiai folyamatok útján is. Ez a módszer a szén-dioxidot közvetlen a levegőből kötné meg (direct air carbon capture and storage, DACCS), majd azt az előző módszerhez hasonlóan a föld mélyén geológiai képződmények formájában tárolná el hosszú távon. Ennek a módszernek az előzőekhez képest előnye az, hogy a kibocsátás helyétől és idejétől függetlenül bárhol megvalósítható és a termőföldekért való versenybe sem száll bele. Elméletben nagy potenciál rejlik ebben a technológiában és csak az elérhető és biztonságos geológiai raktárak kapacitása szabna neki határt. Azonban mivel a környező levegőben a szén-dioxid koncentrációja 100-300-szor kisebb, mint a gáz- vagy széntüzelésű erőművek kéményeinél, így a szén-dioxid levegőből való kiszűréséhez és megkötéséhez jelentős mennyiségű energiát kellene befektetni, ami lényegesen megnöveli költségeit. Ennek ellenére vannak már olyan kísérleti projektek is, melyek a megkötött szén-dioxidot termékekben (pl. szénsavas üdítőital) igyekeznek hasznosítani. Összességében azonban a DACCS megoldás még annyira gyerekcipőben jár, hogy jelen szinten nem lehet pontosan megítélni, hogy ténylegesen hozzájárulhat-e, s ha igen, akkor mennyiben, a klímaváltozás mérsékléséhez.
Bioszén
A talaj szénmegkötő képességének javítása az IPCC szerint az egyik legköltséghatékonyabb és legnagyobb potenciállal rendelkező megoldási lehetőség lenne. A globális szénciklusban a talaj az egyik legnagyobb szénraktározó. A leromlott talajok helyreállítása és a környezetkímélő mezőgazdálkodási gyakorlatok mellett a bioszén alkalmazása segítheti a talajok jobb szénmegkötését. A bioszén növényi (és/vagy állati) eredetű biomasszából vagy szerves hulladékból speciális termikus eljárással (pirolízis) előállítható (nagyon) stabil anyag, amit a talaj állapotának és termőképességének javítására lehet használni. Tehát a légkörből a növények által megkötött szén elraktározható a talajban hosszú évtizedekre, akár évszázadokra bioszén formájában, ráadásul ez a porózus anyag még javíthatja is a leromlott talajok szerkezetét, víztartó képességét, valamint tápanyag-gazdálkodását is. Azonban, mint minden eddigi megoldásnak, ennek is vannak korlátai: a növényi biomassza megtermelése fokozott földhasználatot jelent, és a talaj szén-megkötő kapacitása sem végtelen, tanulmányok szerint e kapacitás ráadásul magasabb hőmérsékleten romolhat.
Az ásványok mállásának fokozása és az óceán lúgosítása
A mállás a kőzetek és ásványok természetes lebomlása fizikai és kémiai folyamatok által, melyek során a légköri szén-dioxid spontán módon szilárd vagy vízben oldott karbonátokká alakul. A folyamat gyorsaságát megszabják a hőmérsékleti viszonyok, a reakcióba lépő felület nagysága, az élő környezettel való kölcsönhatások, de legfőképp a vízben oldott anyagok. Kutatások szerint a szén-dioxid légkörből való eltávolítását el lehetne érni ennek a mállási folyamatnak a felgyorsításával, azaz, ha mállásra alkalmas kőzetport szórnánk ki a földekre, a tengerpartokra vagy a nyílt óceánon. Emellett az óceán lúgosításával helyileg lehetne növelni az óceán szén-dioxid megkötő kapacitását. Ezek a módszerek is még csak kezdeti kísérleti stádiumban vannak, de máris sok negatívum felmerült. Becslések szerint amellett, hogy a kőzetek aprózása, szállítása és szétszórása rendkívül energiaigényes és költséges lenne, további kérdések is felvetődnek a megvalósíthatóságát és biztonságosságát illetően. A szárazföldön szétszórt kőzetpornak lehetnek egészségügyi kockázatai, megváltoztathatja a talaj tulajdonságait, sőt, nehézfémeket is juttathat a talajba, a vizekbe. Az óceán lúgosítása segíthetne a savasodás megállításában, ugyanakkor számtalan módon beavatkozhat az óceáni biogeokémiai folyamatokba. Mindezek alapján az IPCC szerint rendkívül nehéz megítélni a megoldásban rejlő valódi potenciált, előnyeit, és hogy alkalmazása valóban kívánatos lenne-e.
Az óceán trágyázása
Az óceánok fényzónájának tápanyagokkal való gazdagítása a megnövekedett biológiai aktivitás révén hozzájárulhat a szén-dioxid fokozott megkötéséhez, s elraktározásához a mélyóceáni üledékekben. Ez a „trágya” lehet mikrotápanyag, mint például a vas, vagy makrotápanyag, mint a nitrogén és foszfor. Eddig még csak elméleti modellek és kis-skálájú kísérletek állnak rendelkezésre, ezért a megoldásban rejlő lehetőség nem becsülhető meg. Ami bizonyos, hogy efféle trágyázás komolyan beavatkozna az óceáni táplálékláncokba, például algavirágzást és az ökoszisztémák eltolódását okozva, ami akár más üvegházhatású gázok termelődésének fokozódásához is vezethet.
Kell-e nekünk ilyen kompromisszum?
Mint láthattuk, a szén-dioxid légkörből való eltávolítására számos ötlet és kísérlet létezik már, melyek közül jó néhányhoz egyéb járulékos hasznok is társulnak. Például az erdőségek és mangrove-mocsarak helyreállítása növeli a biológiai sokféleséget, s utóbbiak védelmet nyújtanak az árvizek és viharok partpusztításával szemben. Ugyanakkor számos kockázattal is járnak ezek a módszerek. Például a bioenergia-termelés szén-megkötéssel és -tárolással módszere jelentős mennyiségű termőföldet igényelne a növényi biomassza előteremtéséhez, ami bizony konfliktusba kerülhet az egyre növekvő népesség élelmiszer-ellátásához szükséges földigényekkel, a biológiai sokféleség megőrzésével, és földtulajdonjogi kérdéseket szülhet. Mindemellett a módszerek költség- és energiaigényéről se feledkezzünk meg, például bármilyen jól hangzik a szén-dioxid légkörből való közvetlen „lepumpálása”, ha a költségek megfizethetetlenek.
Ha a globális átlaghőmérséklet emelkedése akár csak időszakosan is túllőne a 1,5 °C-on, ahhoz, hogy azt újból 1,5 °C alá vigyük, valószínűleg szén-dioxid-eltávolító módszerekre lenne szükség az IPCC jelentése szerint. A globális melegedés megállítása és a földi átlaghőmérséklet csökkentése érdekében összességében több szén-dioxidot kellene kivonni a légkörből, mint amennyit belepöfögünk globálisan. Ez nyilvánvalóan jóval nagyobb mennyiséget jelent, mint amennyit ahhoz kellene kivonni, hogy még a 1,5 °C meghaladása előtt stabilizáljuk a légköri szén-dioxid koncentrációt, s ezzel a földi átlaghőmérsékletet.
Minél nagyobb mértékben és minél hosszabb ideig haladja meg a földi átlaghőmérséklet a 1,5 °C-ot, annál nagyobb mértékben kell később ezekre a szén-dioxid-eltávolítási módszerekre támaszkodni.
Már ha tényleg lesz mire támaszkodni, hisz egyáltalán nem biztos, hogy ezen módszerek nagy-skálán, gyorsan és hatékonyan alkalmazhatók lesznek a közeli vagy távoli jövőben, ahogy azt az IPCC is hangsúlyozza jelentésében. Ezért ahhoz, hogy a globális melegedést lehetőleg 1,5 °C-nál korlátozzuk, a legbiztosabb megoldás a kibocsátások drasztikus csökkentése – minél hamarabb.
