Đầu tháng 2, Thượng nghị sĩ Ed Markey (D-MA) và Dân biểu Alexandria Ocasio-Cortez (D-NY) đã giới thiệu Thỏa thuận mới xanh (GND), một nghị quyết sâu rộng nhằm giải quyết các thách thức kép về bất bình đẳng thu nhập và biến đổi khí hậu, và tài liệu chính sách đầu tiên của chính phủ nhằm kiềm chế biến đổi khí hậu là một trong những mục tiêu của nó.
Điều này rất có ý nghĩa Báo cáo của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) của Liên Hợp Quốc công bố vào tháng 10 năm 2018 tuyên bố rằng sẽ phải loại bỏ carbon dioxide (CO2) khỏi khí quyển - bước đầu tiên và quan trọng nhất trong việc khôi phục khí hậu - để tránh những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu (bao gồm cả những đợt chết lớn của các rạn san hô, lũ lụt, bão, hỏa hoạn và hạn hán lan rộng).
Phục hồi khí hậu là nguyên tắc loại bỏ CO2 để trở lại mức Cách mạng tiền công nghiệp, cụ thể là dưới 300 phần triệu (ppm) và khôi phục hệ sinh thái của thế giới, như tăng băng ở Bắc Cực. Bất chấp cảnh báo của IPCC, chính phủ và các tổ chức phi chính phủ chính thống đã không nhắm mục tiêu phục hồi khí hậu theo bất kỳ cách có ý nghĩa nào cho đến nay.
Theo báo cáo của IPCC, GND đã đặt ra một số mục tiêu 10 năm bao gồm giữ nhiệt độ toàn cầu dưới 2,7 độ F (1,5 độ C) trên mức trước công nghiệp, đáp ứng 100% nhu cầu năng lượng của đất nước thông qua tái tạo và không phát thải các nguồn năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính xuống 0% vào năm 2050. Nhưng đề xuất này cũng vượt quá các mục tiêu đó bằng cách kêu gọi cụ thể loại bỏ CO2 ra khỏi khí quyển và khôi phục hệ sinh thái tự nhiên.
Chúng tôi hứa rằng GND bao gồm việc loại bỏ một số CO2 trong khí quyển, nhưng độ phân giải đã dừng lại khi đặt mục tiêu cụ thể. Đó là một sai lầm. Để khôi phục khí hậu lành mạnh, xã hội nên đặt mục tiêu giảm CO2 xuống mức dưới 300 ppm vào năm 2050. Điều đó có nghĩa là loại bỏ khoảng một nghìn tỷ tấn CO2 khỏi khí quyển (tùy thuộc vào mức độ giảm phát thải khí); một mục tiêu khả thi, nhưng một mục tiêu sẽ chỉ được đáp ứng nếu chính phủ, các nhà khoa học và doanh nghiệp tư nhân tham gia lực lượng.
Một số công ty đã phát triển khả năng loại bỏ một lượng nhỏ CO2 trong khí quyển khỏi các nhà máy điện; một số ít đang trong giai đoạn đầu sử dụng công nghệ để loại bỏ CO2 khỏi không khí. Ở quy mô, những cỗ máy này sẽ có thể loại bỏ lượng lớn CO2 ra khỏi bầu khí quyển của Trái đất. Một ưu đãi thuế do lưỡng đảng tài trợ để loại bỏ CO2 đã được đưa vào ngân sách năm ngoái; cùng một nhóm các nhà lập pháp đã đề xuất luật mới trong năm nay để thúc đẩy nghiên cứu và phát triển hơn nữa của công nghệ.
Quay ngược đồng hồ khí hậu
Loại bỏ CO2 trong khí quyển là rất quan trọng bởi vì chúng ta hiện đang ở một mức độ chưa từng thấy kể từ trước khi con người tiến hóa. Trong khoảng 800.000 năm, cho đến khi Cách mạng Công nghiệp, mức CO2 toàn cầu, trung bình là 280 ppm. Đó là mức độ mà loài và nền văn minh của chúng ta phát triển, và mức tối ưu cần thiết để củng cố một tương lai lành mạnh cho hành tinh của chúng ta. Mức CO2 đó cũng phải là mục tiêu đã nêu của GND.
Các nhà khoa học từ lâu đã đồng ý rằng mức cao nhất có thể an toàn cho con người là 350 ppm, vượt quá năm 1988. Chúng tôi đã vượt qua 400 phần triệu (ppm) vào năm 2016 lần đầu tiên sau hàng triệu năm. Hiện tại chúng tôi đang ở mức 410 ppm (tháng 3 năm 2019) và với tốc độ tăng trưởng hiện tại, chúng tôi có thể đạt tới 500 ppm trong vòng 50 năm. (Để đặt những con số này trong bối cảnh, hãy xem xét rằng tốc độ tăng CO2 hiện tại của chúng tôi nhanh hơn 100 lần so với mức tăng xảy ra khi kỷ băng hà cuối cùng kết thúc.)
Với nồng độ CO2 cao hơn đến nhiệt độ cao hơn; không thể giữ nhiệt độ toàn cầu tăng lên mà không loại bỏ một ít CO2 ra khỏi khí quyển. Câu hỏi là, làm thế nào để chúng ta loại bỏ CO2, nó sẽ đi về đâu và - quan trọng nhất - ai sẽ trả tiền cho nó?
Phục hồi khí hậu gặp chủ nghĩa tư bản
Có hai loại phương pháp loại bỏ CO2 chính.
Đầu tiên là sử dụng công nghệ để thu giữ CO2 - trực tiếp từ không khí hoặc từ khí thải từ các nhà máy điện (gọi là khí thải) - và bơm dưới lòng đất hoặc biến nó thành sản phẩm.
Các công ty giải quyết thách thức này đã phát triển các công nghệ có thể lấy CO2 trực tiếp từ không khí và chúng đang cải thiện hiệu quả hàng năm. Để tài trợ cho việc loại bỏ CO2, họ thường chuyển đổi nó thành các sản phẩm thương mại, mặc dù, với một ngoại lệ, họ không có thị trường đủ lớn để tài trợ cho việc loại bỏ lượng CO2 đáng kể. Hơn nữa, khi các công ty này chèn CO2 thu được vào các sản phẩm như đồ uống có ga, thu hồi dầu tăng cường (EOR) và nhiên liệu xanh, CO2 được thải trở lại vào khí quyển. Để tạo ra một tác động thực sự đến khí hậu, chúng ta phải cô lập carbon vĩnh viễn.
Loại bỏ thứ hai liên quan đến các chiến lược tự nhiên, như tận dụng quá trình quang hợp trong đại dương và trên đất liền. Rừng ở Hoa Kỳ đã lưu trữ và cô lập carbon, nhưng với tốc độ 3 tấn carbon cho mỗi mẫu Anh mỗi năm, quá trình này là một giọt nước trong thùng.
Tương tự, một số cây trồng được trồng để tiêu thụ cho con người (như cỏ và ngũ cốc) cô lập carbon trong rễ của chúng. Ưu điểm của các phương pháp này là chúng tương đối rẻ tiền; Nhược điểm rõ ràng là rễ bị thối trong vài năm - chúng ta đã chống lại nạn phá rừng toàn cầu - và đơn giản là không có đủ đất (không sử dụng) để trồng số lượng cây cần thiết để cô lập và lưu trữ carbon ở mức độ cần thiết.
Các loài thực vật biển như tảo bẹ, lươn và thực vật biển khác tự nhiên cô lập carbon bằng cách chìm xuống đáy đại dương, nơi khí gas bị cô lập trong hàng trăm đến hàng triệu năm. Trên mỗi mẫu Anh, thực vật biển có thể loại bỏ CO2 nhiều hơn gấp 20 lần so với khí quyển so với rừng trên đất liền. Tuy nhiên, giống như hầu hết các sinh vật biển của chúng ta, hệ thực vật trong biển của chúng ta đang biến mất. Nhiệt độ tăng đang làm giảm cộng đồng rong biển và quần thể cá; năng suất tại một số nghề cá đã giảm từ 15% đến 35% trong tám thập kỷ qua, một xu hướng có thể tăng tốc khi các đại dương tiếp tục ấm lên. Các nhà công nghệ và doanh nhân đang nghiên cứu các cách để khai thác quá trình tự nhiên này để hấp thụ nhiều CO2 hơn và làm chậm quá trình axit hóa đại dương.
Có công nghệ để loại bỏ CO2 khỏi khí quyển và cô lập nó một cách an toàn dưới lòng đất hoặc dưới nước chỉ là một mặt của phương trình. Phần quan trọng là tìm kiếm khách hàng trả tiền cho các sản phẩm phụ của việc loại bỏ CO2.
Sự cần thiết phải đầu tư công và tư nhân
Chúng tôi hiện có hai thị trường hiện có để bán carbon từ khí quyển ở quy mô cần thiết: hải sản và đá để xây dựng.
Đầu tiên là một chút suy đoán, lần đầu tiên được thảo luận bởi John Martin vào năm 1988. Bán cá và rong biển - sản phẩm phụ của quang hợp đại dương được phục hồi - có thể trả tiền cho phục hồi đại dương. Các chuyên gia nói rằng việc khôi phục khoảng 1% đại dương sẽ đủ để loại bỏ tất cả lượng CO2 dư thừa trong bầu khí quyển của chúng ta vào giữa thế kỷ, trong khi được trả bằng lợi nhuận hoặc thuế đối với cá và rong biển. Một phương pháp, Mảng nuôi trồng thủy sản biển, hiện đang được tài trợ bởi Quỹ Grantham, phục hồi sức khỏe đại dương và trồng rong biển bằng cách nuôi dưỡng nước biển sâu giàu dinh dưỡng. Phương pháp của Martin sử dụng một lượng nhỏ quặng sắt để phục hồi nghề cá đã cạn kiệt đã gây tranh cãi về mặt chính trị vào năm 2012, nhưng hiện đang trở lại. Các phương pháp để đảm bảo rằng lượng lớn CO2 được cô lập một cách an toàn bởi các quy trình này đang được hoàn thiện; tài trợ nghiên cứu, dù là công cộng hay tư nhân, sẽ thúc đẩy sự phát triển này và mang lại cho chúng ta sự phục hồi khí hậu sớm hơn.
Mặc dù các đại dương lưu trữ một lượng lớn carbon, đá carbonate như cửa hàng đá vôi thậm chí còn nhiều hơn. Carbon dioxide từ không khí hoặc từ khí thải nhà máy điện có thể được khoáng hóa trên mặt đất và bán. Khí cũng có thể được bơm dưới lòng đất vào đá bazan, thực sự chuyển đổi thứ nguy hiểm thành đá vôi rắn (khoáng chất canxit) chỉ trong vài tháng. Climeworks, nhà máy Direct Air Capture (DAC) thương mại đầu tiên trên thế giới, đang thực hiện chính xác loại lưu trữ địa chất này - công ty gọi là "giải pháp lâu dài".
Climeworks ước tính chi phí ở quy mô là 100 đô la mỗi tấn CO2; loại bỏ một nghìn tỷ tấn CO2 theo cách này có thể tiêu tốn 100 nghìn tỷ đô la trong 30 năm. Giải pháp này chỉ khả thi nếu chính phủ trả tiền cho nó; để đặt điều đó trong viễn cảnh, năm 2017, chi tiêu quân sự toàn cầu là 1,7 nghìn tỷ đô la.
Ngoài hải sản, thị trường có tiềm năng nhất để đạt được mục tiêu loại bỏ CO2 của chúng tôi là đá được sử dụng trong xây dựng. Ngoại trừ nước, cốt liệu là vật liệu được vận chuyển nhiều nhất trên Trái đất. Hãy xem xét thực tế rằng, trên toàn cầu, chúng tôi mua 50 tỷ tấn cốt liệu mỗi năm để sử dụng cho bê tông, nhựa đường, nền đường và các tòa nhà trên toàn thế giới. Trong đó, 70% là đá vôi, một loại đá nặng gần một nửa CO2 tính theo trọng lượng.
Do đó, việc chuyển đổi tổng hợp CO2 thành đá vôi có ý nghĩa từ quan điểm kinh tế và hiện đang được thực hiện. Nếu các nhà cung cấp chuyển từ đá khai thác sang đá vôi tổng hợp làm từ CO2 trong khí quyển, chúng ta có thể loại bỏ và bán hết lượng CO2 dư thừa ra khỏi khí quyển vào năm 2050.
Mở rộng quy mô này đến năm 2030 có thể cần 5 tỷ đô la đầu tư của công ty, nhưng lợi ích là giải pháp này tự hỗ trợ, phủ nhận nhu cầu trợ cấp của chính phủ hoặc thuế bổ sung. (Một công ty làm việc trên đây là Blue Planet, trong đó tác giả là nhà đầu tư.) Đá vôi được tạo ra tại địa phương nơi nó được sử dụng, do đó nó trở nên hiệu quả hơn so với đá khai thác bằng cách giảm chi phí vận chuyển cao. đá vôi tổng hợp được chi phí cạnh tranh khi các mỏ là hơn 50 dặm (80 km) từ người dùng. Tại các thành phố lớn, các vật liệu phải thường xuyên được vận chuyển từ mỏ đá hàng trăm dặm. Đá vôi tổng hợp của Blue Planet gần đây đã được sử dụng trong việc xây dựng phần mở rộng Terminal 1 của Sân bay Quốc tế San Francisco.
Không có thời gian để lãng phí
Các tổ chức, nhà hoạt động và nhà hoạch định chính sách - bao gồm cả những người đã đưa ra Thỏa thuận mới xanh và những luật bảo trợ để thúc đẩy các công nghệ thu giữ carbon - hiểu rằng loại bỏ CO2 trong khí quyển phải là một phần của giải pháp trong việc giải quyết biến đổi khí hậu. Đó là một bước đầu tiên tốt.
Bây giờ là lúc để di chuyển cây kim và đặt mục tiêu lấy lại mức CO2 dưới 300 ppm vào năm 2050. Loại bỏ một nghìn tỷ tấn CO2 là một nhiệm vụ rất lớn, và ước tính sẽ tốn 100 nghìn tỷ đô la nếu chính phủ mua carbon, hoặc vài trăm tỷ đô nếu được thực hiện một cách khôn ngoan, tận dụng các thị trường thương mại hiện có. Những con số đó gần như không thể hiểu được, nhưng điều đó không có nghĩa là nhiệm vụ là không thể. Chúng tôi có công nghệ và chúng tôi có thị trường cho sản phẩm phụ. Bây giờ chúng tôi cần một nỗ lực bán buôn từ khu vực tư nhân để mở rộng cả hai. Cùng bắt tay vào làm.
Peter Fiekowsky là người sáng lập và chủ tịch của Liên minh khí hậu lành mạnh, một chương trình giáo dục, kết nối và giáo dục phi lợi nhuận của Quỹ Phục hồi Khí hậu, với mục tiêu khôi phục khí hậu. HCA đóng vai trò là cầu nối giữa công chúng, các nhà hoạch định chính sách và các chuyên gia kỹ thuật và kinh doanh. Fiekowsky cũng là thành viên hội đồng quản trị của Thủ đô Zynergy và một nhà vật lý MIT; anh ta đã đóng góp bài viết này cho Live Science's Tiếng nói chuyên gia: Op-Ed & Insights.
Các quan điểm thể hiện là quan điểm của tác giả và không nhất thiết phản ánh quan điểm của nhà xuất bản. Phiên bản của bài viết này ban đầu được xuất bản trên Khoa học sống.
