Egyelőre világszerte alig működnek a légköri szén-dioxid kivonására képes, meglehetősen drága és vitatott létesítmények. A technológiának azonban a jövőben így is fontos szerepe lehet a klímaváltozás elleni fellépésben.
Amikor a klímaváltozás megfékezéséről beszélünk, ezen többnyire az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését értjük, akár az energiahatékonyság javítására, akár a megújulók szerepének növelésére és a fosszilis energia visszaszorítására, akár például a húsmentes étrendre való áttérésre gondolunk. A kibocsátás- vagy emissziócsökkentés kétségkívül az első számú feladat a klímakatasztrófa megelőzéséhez. Ugyanakkor a már a légkörbe került szén-dioxid – valamint metán, amely egy idő után szintén nagyrészt szén-dioxiddá alakul – lehető legnagyobb mértékű megkötésére is törekedni kell (lásd az alábbi ábrát). Míg azonban a természetes karbonelnyelők – az óceánok, az erdők és a talajok – védelmének és helyreállításának fontosságával kapcsolatban széles körű egyetértés tapasztalható, a közvetlenül a légkörből szén-dioxidot kivonni képes mesterséges negatív emissziós technológiákról ez már nem mondható el.
Forrás: NOAA
A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) a fejlett akkumulátorok és a hidrogén-elektrolizátorok mellett a legnagyobb innovációs lehetőségek közé sorolja a direct air capture, azaz a DAC technológiát. A szervezet szerint a már kibocsátott szén-dioxid légkörből való eltávolítása várhatóan kulcsfontosságú lesz a nettó nulla emissziós energiarendszerre való átállásban. Az utóbbi esetben a légkörbe kibocsátott szén-dioxid mennyisége megegyezik az eltávolított mennyiséggel. Mivel bizonyos ágazatok, például a légi közlekedés és a nehézipar teljes dekarbonizálása különösen nehéznek ígérkezik, a szén-dioxid-eltávolító technológiák nagy szerepet játszhatnak kibocsátásuk ellensúlyozásában.
Kapcsolódó bejegyzések
Disznók gyomrában végezheti a klímaváltozást okozó legveszélyesebb anyag
Már léteznek olyan technikák, amelyek segítségével a kibocsátott szén-dioxidból takarmányt állíthatunk elő. Ezzel egyszerre két problémát oldhatnánk meg.
Haladék a fosszilis energiának?
A környezetvédőket azonban a gyárak, erőművek kibocsátásának csökkentésére használható szén-dioxid-leválasztás, -tárolás és -hasznosítás (CCS) technológiájával együtt a DAC lehetséges jövőbeli szerepének megítélése is megosztja. Ellenzői szerint ugyanis e megoldás haladékot ad a szennyező fosszilis energiaforrásoknak, gyengíti a kibocsátás megelőzésével kapcsolatos elköteleződést is. Nem mintha döntő jelentősége lenne a vitában – sőt, bizonyára akadnak olyanok is, akik számára ez még inkább a technológia ellen szól –, de fontos adalék, hogy a DAC azon ügyek egyike, melyek fontosságában még a Microsoft-alapító Bill Gates és a Tesla-vezér Elon Musk is egyetért.
A technológia megítélésével kapcsolatos megosztottság nagyrészt abból a konfliktusból ered, hogy miközben a klímaváltozás korlátozása érdekében az üvegházhatású gázok kibocsátásáért elsősorban felelős fosszilis energiahordozók használatát a lehető legalacsonyabb szintre kellene visszaszorítani, a meghatározó prognózisok szerint ezek nem csak ma, de várhatóan még évtizedekig nélkülözhetetlenek lesznek az energiaellátásban, például a villamosenergia-rendszer rugalmasságának biztosításában is. Maga a 2050-es klímasemlegességi (vagy karbonsemlegességi) koncepció, illetve az addigra elérendő nettó nulla emissziós szint is azt jelenti, hogy a jelenlegi legambiciózusabb klímacél mellett is marad még némi kibocsátás az évszázad közepére is. Ennek oka részben a mainál jóval kisebb, de várhatóan továbbra is fennmaradó fosszilisenergia-használat (lásd az alábbi ábrát). Ha pedig nem sikerülne elérni ezt a cél, ez még inkább indokolttá tehetné a DAC-hoz hasonló technológiák alkalmazását.
Forrás: IEA
A technológiával az Európai Unió új – várhatóan december közepén bemutatásra kerülő – karbonstartégiája is komolyan számolna. Legalábbis a kiszivárgott tervezet alapján. Ez persze nem újdonság, hiszen már az év elején elfogadott uniós klímatörvény is előírja, hogy az Európában 2050-ig megmaradó szén-dioxid-kibocsátást karbonnyelő megoldásokkal kell egyensúlyba hozni. Ezt követően pedig a negatív emissziót, vagyis a légköri szén-dioxid-koncentráció csökkentését kell megcélozni.
Nem lehet csak a természetre bízni!
A most nyilvánosságra került, az Európai Bizottság által összeállított tervezet e célt mindenekelőtt az összefoglalóan „carbon farming”-nak nevezett zöld gazdálkodási gyakorlatok díjazásával kívánja elérni. Ilyenek például az erdősítés és a talajvédelem, amelyek súlyosbodó környezeti, biodiverzitási válság kezelését is előmozdítanák. A természetalapú megoldásokra azonban nem lehet mindent ráterhelni. Az olyan technológiai lehetőségeket is figyelembe kell venni, mint a DAC – figyelmeztetnek. A tervek szerint a légkörből megkötött szén-dioxid egy részét tárolással a lehető leghosszabb időre kivonnák a „forgalomból”. De cél lehet a belőle készíthető szintetikus üzemanyagok felhasználásával a fosszilis energiahordozók minél nagyobb arányú kiváltása is az egyelőre elkerülhetetlenül szénfüggő ágazatokban.
Forrás: climeworks.com
Bár negatív emissziós üzemek már világszerte több helyen működnek, a technológia még nem kiforrott annyira, hogy lehetővé váljon széles körű elterjedése. Ma 19 ilyen létesítmény működik a világon, évente 0,1 millió tonna szén-dioxidot kivonva a légkörből az IEA adatai szerint. (Jelenleg az emberi tevékenységgel összefüggően évente kibocsátott üvegházhatású gáz (ÜHG) mennyisége a 40 milliárd tonna szén-dioxid-egyenértéket közelíti.) Az energiaügynökség szerint a globális DAC-kapacitást 2030-ig 80 millió tonna/évre, 2050-ig pedig közel 1 milliárd tonna/évre kell emelni. Ez elvileg már elég nagy lesz ahhoz, hogy más természetes karbonnyelőkkel (talajokkal, erdőkkel, óceánokkal) együtt képes legyen ellensúlyozni az addigi – a terv szerint már legfeljebb évi pár milliárd köbméteres – szén-dioxid-kibocsátást. Az egyéb megoldásokkal együtt (vö. CCUS, illetve CCS) a teljes globális szén-dioxid-leválasztó kapacitás a 8 milliárd köbméter/év szintet közelítheti 2050-ben.
Forrás: IEA
Jelenleg két fő technológiai megközelítést alkalmaznak a szén-dioxid levegőből történő elkülönítésére. A folyékony rendszerek a levegőt kémiai oldatokon vezetik át, míg a másik irányzat szilárd szűrőket használ a szén-dioxid megkötésére. Az így kivont szén-dioxid tartósan tárolható mély geológiai képződményekben (ezáltal negatív emisszió érhető el), de felhasználható például élelmiszer-feldolgozásban vagy szintetikus üzemanyagok előállításához is. A legtöbb felhasználási lehetőség a szén-dioxid légkörbe való újrakibocsátását eredményezné. Ez érvényes például a szintetikus üzemanyagok előállítására, illetve égetésére, ami ugyan nem csökkenti a légköri szén-dioxid-koncentrációt, de bizonyos klímaelőnyökkel így is járhat. Például abban az esetben, ha az így előállított szintetikus üzemanyagok a hagyományos fosszilis tüzelőanyagokat váltják ki.
Kapcsolódó bejegyzések
Természetalapú megoldásokkal a klímaváltozás ellen
Természetalapú megoldásról akkor beszélhetünk, amikor az éghajlatváltozást eleve létező természetes módszerek segítségével próbáljuk kiküszöbölni. Ilyen például a fásítás, de a jelenség ennél jóval összetettebb.
Kibocsátani sokkal olcsóbb, mint kivonni!
A legutóbb, 2021 szeptemberében Izlandon működésbe állt DAC üzem egyben jelenleg a világ legnagyobbja is. Évente 4000 tonna szén-dioxid megkötésére alkalmas, ami megközelítőleg 1000 személyautó kibocsátásának felel meg. A kihívás nagyságához mérten ez nyilván nem sok, de a világ számos pontján zajló munkának köszönhetően a jövőben ennél jóval nagyobb kapacitások is létesülhetnek. Az Egyesült Államokban például már előrehaladott fejlesztési szakaszban van egy évi 1 millió tonnás kapacitású beruházás is.
Az egyik fő leküzdendő akadályt még mindig a magas költségek képezik, nem függetlenül attól, hogy a berendezéseknek hatalmas mennyiségű levegőt kell átszűrniük, hiszen a levegőnek mindössze 0,04 százaléka szén-dioxid (molekulaszám alapján). Ezért egy DAC üzemnek körülbelül 2 millió köbméter levegőt kell feldolgoznia ahhoz, hogy 1 tonna szén-dioxidot kinyerjen. Ez értelemszerűen jelentős költségekkel jár. A becslések széles skálán mozognak. Mindenesetre az egy évtizeddel ezelőtt érvényes 600 dolláros költséget máig nem igazán sikerült a gyakorlatban lejjebb szorítani. Sőt az említett izlandi üzem esetében 1400 dolláros tonnánkénti árról szólnak a hírek, ugyanakkor már lehet olvasni – jóval elviselhetőbbnek tűnő – 94–232 dolláros ársávról is.
Az árcsökkenés azonban a következő években szinte biztosan folytatódik. Legalábbis a más technológiáknál látott tanulási görbék, illetve a méretgazdaságossági törvényszerűség egyértelműen ezt vetíti előre. Az új izlandi üzemet építő svájci cég, a Climeworks társ-vezérigazgatója nem látja akadályát annak, hogy egy-két évtizeden belül elérhető legyen a 100 dollár/tonnás költségszint. Ehhez persze a szabályozási környezet tökéletesítésére olyan további szakpolitikai döntésekre van szükség, amelyek támogatják a fejlesztéseket és a telepítéseket. Összevetésül: az egyre újabb rekord magasságokba dráguló európai szén-dioxid-kibocsátási kvóta ára 75 euró körül alakul, vagyis ennyibe kerül a rendszerben részt vevő társaságoknak 1 tonna szén-dioxid kibocsátása.
Az igazság tehát valószínűleg a technológiával kapcsolatban is valahol félúton lehet. Ha nem is oldja meg önmagában a klímaválságot, fontos részét képezheti a számos eszközt felvonultató bonyolult megoldásnak. E feladat ma már olyan sürgető, hogy a megoldás során nemigen engedhetjük meg magunknak a válogatást. Gyakorlatilag minden észszerűnek gondolható eszközt meg kell ragadnunk!
Kiemelt kép: Az izlandi szén-dioxid-megkötő üzem turbinái
