Улавливание углекислого газа и превращение его в коммерческие продукты, такие как топливо или строительные материалы, может стать новой глобальной промышленностью, согласно исследованию, проведенному исследователями из Калифорнийского университета, Оксфордского университета и пяти других учреждений.
Если это произойдет, то это явление поможет окружающей среде за счет сокращения выбросов парниковых газов.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, на сегодняшний день всеобъемлющим исследованием, изучающим потенциальные будущие масштабы и стоимость 10 различных способов использования диоксида углерода, в том числе в топливе и химикатах, пластмассах, строительных материалах, управлении почвой и лесном хозяйстве.
В исследовании рассматриваются процессы с использованием двуокиси углерода, улавливаемой отходящими газами, образующимися в результате сжигания ископаемого топлива или в результате промышленного процесса в атмосфере.
Кроме того, в дополнение к большинству предыдущих исследований на эту тему авторы также рассмотрели процессы, в которых используется диоксид углерода, улавливаемый биологически путем фотосинтеза.
Исследования показали, что в среднем на каждом пути утилизации может потребоваться 0,5 гигатонны двуокиси углерода в год, в противном случае попала бы в атмосферу. (Тонна, или метрическая тонна, эквивалентна 1000 кг, а гигатонна - 1 миллиарду тонн, или около 1,1 миллиарда тонн США).
По первоклассному сценарию может использоваться более 10 гигатонн двуокиси углерода в год при теоретических затратах менее 100 долл. за тонну. Исследователи отметили, что потенциальные масштабы и затраты на использование диоксида углерода существенно различаются в разных секторах.
"Представленный нами анализ показывает, что утилизация диоксида углерода может быть частью решения по борьбе с изменением климата, но только если те, кто имеет полномочия принимать решения на всех уровнях власти и финансов, обязуются изменять политику и предоставлять рыночные стимулы в секторах", - сказала Эмили Картер, профессор химического и биомолекулярного машиностроения в инженерной школе Университета Самуэли и соавтор доклада. "Срочность огромна, и у нас мало времени, чтобы добиться перемен".
По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, сохранение глобального потепления на уровне 1,5 градуса Цельсия в течение оставшейся части XXI века потребует удаления из атмосферы примерно 100-1000 гигатонн двуокиси углерода. В настоящее время выбросы ископаемого углекислого газа увеличиваются более чем на 1% в год, достигнув рекордного уровня в 37 гигатонн в 2018 году.
"Удаление парниковых газов необходимо для достижения нулевого уровня выбросов углерода и стабилизации климата", - сказал Кэмерон Хепберн, один из ведущих авторов исследования, директор Оксфордской школы бизнеса и окружающей среды. "Мы еще не достаточно быстро сократили выбросы, поэтому сейчас нам также необходимо начать выбрасывать углекислый газ из атмосферы. Правительства и корпорации продвигаются в этом направлении, но не достаточно быстро.
"Перспектива утилизации углекислого газа заключается в том, что она может послужить стимулом для удаления углекислого газа и сокращения выбросов за счет вытеснения ископаемого топлива".
Значение для успеха этих новых технологий, поскольку стратегии смягчения последствий будут заключаться в тщательном анализе их общего воздействия на климат.
Некоторые из них, скорее всего, будут быстро приняты на вооружение просто потому, что они привлекательны своими бизнес-моделями.
Например, в некоторых видах производства пластмасс использование углекислого газа в качестве сырья является более выгодным и экологически чистым производственным процессом, чем использование традиционных углеводородов, и может вытеснить до трех раз больше углекислого газа, чем при его использовании.
Биологическое использование может также создавать возможности для получения сопутствующих выгод. В других областях использование могло бы стать альтернативой "лучшему выбору" в процессе глобальной декарбонизации. Одним из примеров может служить использование топлива, получаемого из двуокиси углерода, которое может играть роль в секторах, в которых труднее декарбонизировать, таких как авиация.
Авторы подчеркивали, что не существует никакого "волшебного пулевого" подхода.
"Я бы начал с стимулирования наиболее очевидных решений - большинство из которых уже существуют - которые могут действовать в гигатонных масштабах в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и строительстве", - сказал Картер, который также является исполнительным вице-канцлером и проректором Калифорнийского университета и почетным профессором по энергетике и окружающей среде Герхардом Андлинжером в Принстонском университете. "В то же время я бы активно инвестировал в научные исследования и разработки в научных, промышленных и государственных лабораториях - гораздо больше, чем в США, особенно по сравнению с Китаем, - в высокотехнологичные решения по улавливанию и преобразованию двуокиси углерода в полезную продукцию, может быть разработана наряду с уже существующими решениями в области сельского, лесного хозяйства и строительства".
