Επιστήμονες ψάχνουν για τρόπους ώστε να αφαιρέσουν τα αέρια του θερμοκηπίου από την ατμόσφαιρα

Πηγή: Washington Post, Φεβρουάριος 2005

Στο εργαστήριο Επιστήμης Υλικών Goldwater στο πολιτειακό πανεπιστήμιο της Αριζόνα διεξάγεται αυτή την εποχή ένα πείραμα που αν πετύχει θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τις ποσότητες των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, για τις οποίες κυρίως υπεύθυνες είναι οι ΗΠΑ.

Η μεγάλη κατανάλωση ενέργειας που κάνουν οι  Αμερικανοί έχει μεγάλο κόστος στο περιβάλλον. Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται παγιδεύει στη συνέχεια τη θερμότητα και, όπως οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούν, επιταχύνει την παγκόσμια αλλαγή του κλίματος. Το αποτέλεσμα αυτής της αύξησης της θερμοκρασίας είναι το λιώσιμο των παγετώνων, η αλλαγή του κλίματος, η ξηρασία, οι καταστροφές στην γεωργία κλπ.

Αλλά η αμερικανική κυβέρνηση απορρίπτει την ιδέα της επιβολής υποχρεωτικών ορίων στις εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα επειδή, όπως υποστηρίζει, μπορεί να βλάψει την αμερικανική οικονομία. Σαν μια εναλλακτική λύση, μερικοί επιστήμονες, που χρηματοδοτούνται από την κυβέρνηση και την ιδιωτική βιομηχανία, εξερευνούν εάν μπορούν να εξαγάγουν σημαντικά ποσά του διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα και να το παγιδέψουν σε υπόγειες τοποθεσίες, κάτω από τη θάλασσα ή στο έδαφος.

Αλλά οι επιστήμονες είναι βαθιά διαιρεμένοι εάν αυτή η "απομάκρυνση του άνθρακα" μπορεί να μειώσει τη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Οι συνήγοροι αυτής της άποψης λένε ότι θα μπορούσε τουλάχιστον να μετριάσει τον αντίκτυπο της μεγάλης κατανάλωσης των ορυκτών καυσίμων, τα οποία προσφέρουν το 85% της ενέργειας της υδρογείου. Οι κριτικοί λένε ότι είναι μια μη ρεαλιστική και μυωπική απάντηση σε ένα πρόβλημα που απαιτεί από τους πολιτικούς να κάνουν σκληρές οικονομικές επιλογές.

Ο Howard J. Herzog, ένας χημικός μηχανικός στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, που έχει μελετήσει το θέμα πάνω από 15 χρόνια, λέει ότι οι μέθοδοι της απομάκρυνσης δεν είναι απάντηση στο πρόβλημα της παγκόσμιας αύξησης της θερμοκρασίας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου, αλλά "είναι μέρος της απάντησης στο πρόβλημα."

"Δεν είναι εύκολη η λύση του προβλήματος, είναι εξαιρετικά δύσκολο στη λύση του".

Οι εμπειρογνώμονες έχουν ξοδέψει χρόνια προσπαθώντας να περιορίσουν τις εκπομπές από τις εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας και άλλες πηγές, αλλά αυτή η προσπάθεια έχει πάρει έναν χαρακτήρα επείγουσας ανάγκης, δεδομένου ότι περισσότερες μελέτες δείχνουν ότι η βιομηχανική δραστηριότητα ενισχύει τα δυσοίωνα επίπεδα των αερίων θερμοκηπίου. Από τους προβιομηχανικούς χρόνους, η ατμοσφαιρική συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα έχει αυξηθεί κατά 33 τοις εκατό, σύμφωνα με την Διακυβερνητική Επιτροπή των Ηνωμένων Εθνών για την Αλλαγή του Κλίματος (IPCC), η οποία επίσης προβλέπει πως οι παγκόσμιες εκπομπές του CO2 θα μπορούσαν να τριπλασιαστούν κατά τη διάρκεια του επόμενου αιώνα.

Η αμερικανική κυβέρνηση του Μπους ξοδεύει δεκάδες εκατομμυρίων δολαρίων σε ερευνητικά προγράμματα όπως αυτό στην πολιτεία της Αριζόνα. Στο νέο προϋπολογισμό του, ο Λευκός Οίκος επιδιώκει να χορηγήσει μέσω του υπουργείου Ενέργειας 107.4 εκατομμύρια δολάρια για μελέτες απομάκρυνσης του διοξειδίου του άνθρακα. Αυτήν την περίοδο τρέχουν από αυτό το υπουργείο 65 προγράμματα με ετήσιο κόστος 80 εκατομμυρίων δολαρίων. Το Υπουργείο Γεωργίας ξοδεύει επιπλέον $18 εκατομμύρια ετησίως σε προγράμματα έρευνας και απομάκρυνσης του άνθρακα και επιδιώκει να πάρει 3 εκατομμύρια περισσότερα. Η κυβέρνηση προγραμματίζει επίσης να ξοδέψει 550$ εκατομμύρια στην ερχόμενη δεκαετία στην FutureGen, για να συλλάβουν όλες τις εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα στην περιοχή.

Ο David Conover, ανώτερος κυβερνητικός υπάλληλος, λέει ότι η απομάκρυνση του άνθρακα είναι μια "πολύ ρεαλιστική επιλογή."

"Όπως σε όλες τις τεχνολογίες", αναφέρει ο Conover, "το κλειδί είναι η μείωση του κόστους".

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να συλληφθεί και να αποθηκευτεί το διοξείδιο του άνθρακα, συμπεριλαμβανομένης και της άντλησης του σε υπόγειες δεξαμενές παλιών ορυχείων κάρβουνου, πετρελαίου και φυσικού αερίου ή στα βαθιά αλατούχα υδροφόρα στρώματα, που θα το μετατρέπουν σε σταθερά μεταλλεύματα ανθρακικού άλατος, ή και φυτεύοντας δέντρα για να το απορροφήσουν. Όμως επιστήμονες βρίσκονται σε μια μακρόχρονη έρευνα για ένα φτηνό και αποτελεσματικό τρόπο, που θα εξασφαλίσει ότι ο άνθρακας θα αφαιρεθεί από την ατμόσφαιρα.

Στην πολιτεία της Αριζόνα οι καθηγητές Andrew Chizmeshya και Michael McKelvy, που εργάζονται στο εργαστήριο Goldwater, εξουδετερώνουν το CO₂ ενώνοντάς το σε υψηλή θερμοκρασία με σερπεντίνη ή ολιβίνη, δύο κοινά μεταλλεύματα, φτιάχνοντας αυτό που ονομάζουν οι ίδιοι "βρώμικη σόδα" -- ένα υδατικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου και διττανθρακικού άλατος του νατρίου. Η αντίδραση αυτή παράγει ανθρακικό άλας μαγνησίου, μια σταθερή ουσία που μπορεί να θαφτεί, να μετατραπεί σε πεζοδρόμιο ή να αποθηκευτεί με άλλους τρόπους.

"Αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε είναι αυτό που η Φύση κάνει, πάνω από 100.000 χρόνια τώρα, για το διαχωρισμό του άνθρακα, λέει ο McKelvy.

Αλλά κοστίζει περίπου 70 δολάρια ανά τόνο. Οι δύο ερευνητές, που συνεργάζονται με μια δωδεκάδα ειδικούς επιστήμονες σε τέσσερα άλλα εργαστήρια, προσπαθούν να κάνουν αυτή την αντίδραση φτηνότερη.

"Θα εξαρτηθούν πολλά τα επόμενα χρόνια", αναφέρει ο Chizmeshya, η ομάδα του οποίου έχει λάβει 1 εκατομμύριο δολάρια τα προηγούμενα πέντε χρόνια.

Άλλοι επιστήμονες, που μάχονται για τη διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος θέλουν τη βιολογική απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα με την ανάπτυξη δέντρων ή την αλλαγή των πρακτικών της καλλιέργειας. Τα δέντρα και άλλα φυτά απορροφούν τον άνθρακα κατά φυσικό τρόπο, αλλά τον απελευθερώνουν πάλι όταν κόβονται ή καίγονται.

Τα προηγούμενα τέσσερα χρόνια βιομηχανίες παρουσίασαν τρόπους για τη μείωση της παγκόσμιας αύξησης της θερμοκρασίας, θέλοντας να αγοράσουν εδάφη τα οποία θα χρησιμεύουν ταυτόχρονα ως απορροφητήρες του άνθρακα και θα είναι ταυτόχρονα βιότοποι προστασίας της άγριας φύσης.

Είκοσι πέντε αμερικανικές επιχειρήσεις ενέργειας έχουν δεσμεύσει 3 εκατομμύρια δολάρια για να ιδρύσουν έξι βιολογικά προγράμματα απομάκρυνσης του άνθρακα στο Αρκάνσας, τη Λουιζιάνα και το Μισισιπή μέσω μιας ομάδας, που λέγεται PowerTree Carbon Co. Η κοινοπραξία στοχεύει να φυτέψει αρκετά δέντρα για να αφαιρέσει περισσότερους από 2 εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα

Η Αμερικανική Επιχείρηση Ηλεκτρικής Ενέργειας (AEP) έχει ξοδέψει 24 εκατομμύρια δολάρια σε τέτοια προγράμματα, αποκαθιστώντας ένα δάσος στην κεντρική Λουιζιάνα σε συνεργασία με το Ταμείο Διατήρησης και αγοράζοντας δικαιώματα ξυλείας στη Βολιβία.

Τον περασμένο μήνα, το Κέντρο Pew για την Παγκόσμια Αλλαγή του Κλίματος εξέδωσε μια μελέτη από δύο περιβαλλοντικούς οικονομολόγους που προτείνουν ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες θα μπορούσαν να αντισταθμίσουν το ένα τρίτο των ετήσιων εκπομπών του άνθρακά της, φυτεύοντας δέντρα, με κόστος μεταξύ $30 έως $90 ανά τόνο. Κάτω από αυτό το σενάριο, οι ΗΠΑ θα μπορούσαν να καλύψουν τις μισές περικοπές, στις οποίες υποχρεώνονται από το Πρωτόκολλο του Κιότο, που όμως οι Ηνωμένες Πολιτείες απορρίπτουν, με κόστος 7,2 δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως.

Ο πανεπιστημιακός οικονομολόγος του Χάρβαρντ Robert Stavins, που είναι ένας από τους συντάκτες της μελέτης του Pew, είπε ότι αυτή η προσέγγιση, ενώ είναι ακριβή, είναι συγκρίσιμη με το κόστος άλλων τρόπων μείωσης του άνθρακα, όπως είναι η μετατροπή των καυσίμων ή η καλύτερη ενεργειακή απόδοση.

"Εφαρμόζεται αμέσως και δεν είναι μια μακροπρόθεσμη λύση", εξηγεί ο Stavins, προσθέτοντας ότι μελλοντικά η μέθοδος αυτή θα μπορεί να γίνει φτηνότερη, ώστε να μην χρησιμοποιήσουμε  εναλλακτικές μορφές ενέργειας, αντί για τα ορυκτά καύσιμα.

Επιστήμονες εξερευνούν επίσης την υγροποίηση του διοξειδίου του άνθρακα και την άντληση του σε αλατούχα υδροφόρα στρώματα μισό μίλι κάτω από την επιφάνεια: Οι Νορβηγοί αποθηκεύουν ήδη το CO₂ κάτω από τη Βόρεια Θάλασσα, και παρόμοιες πιθανές δεξαμενές υπάρχουν και αλλού.

Οι σκεπτικιστές οικολόγοι λένε ότι όλες αυτές οι προσπάθειες είναι λάθος. Η κάθε μία από αυτές τις λύσεις έχει πιθανά παθητικά στοιχεία, λένε: Η απομάκρυνση του διοξειδίου κάνοντας το ορυκτό, απαιτεί μεγάλα ποσά βράχων για να παραγάγει το τελικό ανθρακικό άλας, και οι βιολογικές επεξεργασίες απομάκρυνσης πετυχαίνει μόνο έως ότου κοπούν τα δέντρα ή καούν.

"Για την ισορροπία ενός τροπικού δάσους στη Βολιβία με την καύση του κάρβουνου στο Οχάιο, δεν είναι δίκαιο εμπόριο αερίων", λέει ο Kert Davies, ερευνητικός διευθυντής της GREENPEACE στις ΗΠΑ. "Πρέπει να γίνουν σημαντικές περικοπές των αερίων του θερμοκηπίου τώρα".

Αλλά με το Μπους να αντιτάσσεται σταθερά στους υποχρεωτικούς περιορισμούς του CO₂, πολλοί επιστήμονες λένε ότι αισθάνονται την ανάγκη να διερευνηθούν ακόμη και οι κάπως εξεζητημένες τεχνολογικές δυνατότητες.

"Έχουμε τόσο πετρέλαιο και είναι τόσο φτηνό, που ο πειρασμός να το χρησιμοποιήσουμε θα κρατήσει πολλά χρόνια", αναφέρει ο Klaus Lachner, ένας πανεπιστημιακός φυσικός του Κολούμπια που έχει συνεργαστεί με έναν επιχειρηματία της Αριζόνα πάνω σε ένα σχέδιο για να συλληφθεί το διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και να αποθηκευτεί. "Εάν σκεφτόμαστε ότι έχουμε πρόβλημα, απλώς γρατσουνίσαμε την επιφάνεια".