Kategori: Ta bort CO2 ur luften

Det har varit ett stort nöje att skriva den här serien inlägg. Jag har lärt mig så mycket spännande. Framförallt att det finns så väldigt många olika metoder för att minska mängden CO2 i luften. Det har gjort mig lite mer optimistisk om framtiden. 

Jag är bara en glad amatör på området, men jag misstänker att vi kommer att hamna i ett läge där det inte är tekniken som avgör vilka metoder som väljs utan ekonomin. Jag har därför rangordnat de olika metoderna med avseende på vad man beräknar att de kommer att kosta per ton CO2 i stor skala och också lagt in en uppskattning hur mycket man kan ta bort per år (alla uppgifter från royalsociety.org) 

Det är väldigt spretiga uppskattningar av både kapacitet och kostnader. Vi vet helt enkelt inte tillräckligt mycket än, framförallt inte om åtgärder i stor skala. Vad vi dock vet är att för att uppnå klimatmålet max 2°C uppvärmning år 2100 krävs att vi tar bort ”flera hundra Gigaton” CO2 från luften. För att nå max 1,5°C uppvärmning krävs borttagning av 1000 Gigaton.  Och det är inte gratis. 1000 Gigaton för en genomsnittlig kostnad av 1000 kr – det innebär 1 000 000 000 000 000 kr = 1 miljon miljarder kronor. För att få lite perspektiv på summan, bruttonationalprodukten 2017 i hela världen var 800 000 miljarder kronor, dvs ungefär lika mycket. Eller – alla på jorden måste betala drygt 100 000 kr var. (Om jag nu fick alla nollor rätt:))

Hur ska man få fram pengarna? Det måste sättas ett pris på CO2 utsläpp som enligt experterna bör ligga på ca 1000 kr per ton. Och vi har redan mekanismen, utsläppsrätter. Idag kostar utsläppsrätter runt 300 kr per ton, en tredjedel av vad som krävs…

Källa: https://royalsociety.org/~/media/policy/projects/greenhouse-gas-removal/royal-society-greenhouse-gas-removal-report-2018.pdf

Kommer du ihåg vad DACCS betyder? Direct Air Capture and Carbon Storage. För några dagar sedan skrev jag om DAC – dvs hur man fångar in koldioxiden men sedan kom en fantastisk fjällvandring emellan. Nu är det dags att undersöka CS, hur man kan lagra den rena koldioxiden som samlats upp.

Den mest storskaliga och utvecklade metoden är att pumpa koldioxiden tillbaka ner i marken igen. (Till min stora förvåning har det pågått undersökningar om möjligheterna till geologisk lagring av CO2 i Norden ända sedan 1990-talet. Har man verkligen förstått att det kommer att behövas ända sedan dess???) Och inte bara det, vi kan pumpa tillbaka CO2 till samma ställen där vi tog upp oljan och gasen en gång. Urtida döda växter och djur pressades samman under många miljoner år och bildade olja och naturgas.

Dessa samlades i så kallade gas och oljefällor, poröst stenmaterial omgivet av hård bergrund där oljan/gasen kapslades in. Nu när vi har tömt de här fällorna på olja och gas är de perfekta för att förvara koldioxiden, Norge har ett antal sådana. Det finns även naturliga hålrum som är lämpliga, i Sverige framförallt i Skåne med omnejd.

Här ser du en liten film om hur CO2 lagring går till:

Det finns andra metoder också, t.ex. att använda koldioxid som en av beståndsdelarna i betong. Det är dock svårt att få den att bli en netto-upptag av CO2 eftersom betongframställning är energikrävande. Men att använda CO2 i betongframställning ger ett klimatsmartare alternativ till traditionella byggmaterial. Betongen kan också göra starkare genom att härda den i en ström av CO2. Byggbranschen är (med rätta) konservativ när det gäller nya material så man förväntar sig att det krävs kraftiga ekonomiska styrmedel för få genomslag för den klimatsmarta betongen.

Det finns också många användningsområden för ren CO2. Man kan använda den som:

• Luftburen gödning i växthus
• Tillverkning av kolsyrepatroner till vårt sodavatten
• Tillverkning av drivmedel
• och säker hur många andra saker som helst som innehåller kol, vilket ju de flesta plaster och konstfibermaterial gör.

Det gemensamma för dessa är att de inte innebär någon längre lagring av CO2, det är snarare så att man har skapat ytterligare en fossilfri kolkälla, men den tar inte koldioxiden ”ur cirkulationen”. Men som alternativ till att använda olja som råvara till ovanstående så är det ju en vinst.

• Källor:
• https://royalsociety.org/~/media/policy/projects/greenhouse-gas-removal/royal-society-greenhouse-gas-removal-report-2018.pdf
• European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants (ZEP)
• SGU-rapport 2016:20

Nu kommer vi till det som jag från början var nyfiken på och som gjorde att jag började skriva den här serien av inlägg:

Metoder för att fånga in koldioxid direkt från luften och sedan lagra den någonstans vilket förkortas DACCS (Direct Air Capture and Carbon Storage).

Förhoppningsvis kommer du att läsa och höra mycket mer om DACCS i framtiden, och då kan det vara bra att vara bekant med förkortningen redan nu.

Det första steget i DACCS är att dra in luft med jättestora fläktar. Luften får passera över ett material (filter) där koldioxiden fastnar medan resten av luften åker ut igen.

När filtret är fullt med koldioxid tvättar man ur det med vatten och/eller värme och ren CO2 gas samlas upp. Filtret är sedan klart för användning igen.

Filtret kan bestå av många olika sorters material:

• ”Artificiella träd” består av stora mängder kol som binder CO2.
• En grupp kemiska ämnen som kallas ”aminer”, som är bra på att tillfälligt reagera med CO2 och sedan släppa ifrån sig det igen.
• Lut (NaOH) som reagerar med CO2 och bildar soda (Na2CO3)

Av de olika DACCS metoderna är det filter bestående av ”aminer” som är det som har kommit längst. Det finns idag en liten kommersiell anläggning i Zürich som drivs av företaget Climeworks.

Sedan har vi ju det lilla problemet med var vi ska göra oss av med den rena CO2 som vi har fått ut ur luften. Det får morgondagens inlägg handla om…

Nästa metod för att ta bort CO2 ur luften är sten-cool:)

Runt omkring oss pågår hela tiden söndervittring av klippor och stenar. En del av den processen består i att stenen tar upp CO2 och bildar stabila karbonater, en sorts mineral som finns överallt. Tyvärr är den här processen väääääldigt långsam, så forskarna letar efter metoder som gör att den går snabbare. T.ex. kan man strö ut finmalda stenkorn över marken. Då ökar den stenytan som kan reagera med CO2 dramatiskt och processen går snabbare. Denna metod är bra, ger en stabil långtidsförvaring av CO2, men är dyr och ännu inte utvecklad i industriell skala.

En annan metod som är kemiskt liknande men annars väldigt annorlunda är att öka andelen CO2 som kan tas upp i haven. Nu blir det lite kemiskt, men det går snart över:). CO2 kan finnas i havet på två sätt, antingen som CO2 som simmar löst i vattnet eller så kan CO2 gå över till att bli vårt välkända bakpulver, bikarbonatjonen ( HCO3-). Ju mer CO2 som går över till bikarbonat, desto mer CO2 kan tas upp från luften. Hur kan vi få mer CO2 att gå över till bikarbonat? Jo, vi slänger ner något alkaliskt i vattnet, som t.ex kalk (Ca2+). Ju mer kalk det finns i vattnet, desto mer CO2 går över till bikarbonat och desto mer CO2 kan vattnet ta upp från luften.

Detta är ett tekniskt lätt sätt att öka CO2 upptaget och kan ge stor utväxling med stora CO2 upptag som resultat. Men precis som med gödning av havet är det osäkert vilka ekologiska konsekvenser detta för med sig. Vi har under en lång tid haft en försurning av våra vattendrag, och vi har därför redan lokalt kalkat sjöar för att minska effekten. Men det är osäkert vad som händer om man gör detta i väldigt stor skala över världshaven.

Nu måste vi bli lite seriösa igen och fortsätta att utforska hur man kan ta CO2 från atmosfären.

Det finns tre huvudspår för att ta bort koldioxid ur luften:

1. Öka mängden CO2 som tas upp av växter och plankton.
2. Öka mängden CO2 som reagerar med naturliga stenmaterial.
3. Industriell uppsamling av CO2 direkt från luften.

Vissa av de här metoderna samlar bara upp kolet från luften, andra kräver att CO2 lagras separat.

Det finns idag fem möjliga typer av lagringsplatser för CO2:

1. I levande växtlighet
2. Död växtlighet t.ex. kol
3. Geologisk ( i eller på berggrunden)
4. I havet
5. I byggnationer

Vi börjar med den till synes enklaste – öka mängden CO2 som tas upp av växter på land och i havet

Som jag har skrivit om i tidigare inlägg så ingår allt levande material i den naturliga CO2 cykeln, alltså är den CO2 som tas upp i växtlighet bara i tillfälligt försvar. Träd kan fungera som en lagringsplats under flera hundra år, men det krävs att väldigt stora arealer planteras. Alternativt låter man träden ta upp CO2 och sedan bränner man upp dem och samlar upp den CO2 som frigörs, eller så begraver man träden under jorden (oftast i form av träkol). Man kan också använda trä i byggnadsmaterial för att få det ut ur cirkulationen längre tid.

Upptag av CO2 i växtlighet i havet en möjlighet. Vi har tidigare haft problem med övergödning av sjöar och hav, men nu diskuterar man på allvar att göda haven så att växtplankton tar upp mer CO2 vid ytan och genom en process som kallas ”den biologiska pumpen” trycker den i havsdjupen. Jag skulle vilja se riskanalysen av den åtgärden innan jag är övertygad om att det är en bra idé.

To be continued…

Kolet finns i fyra olika områden:

• På marken (växter, djur, dött material i jorden)
• I havet (i första hand som bikarbonat, men även i plankton och alger)
• I amosfären (som CO2)
• I berggrunden (olja, naturgas, bundet till stenmaterial)

Om vi för ett ögonblick bortser från kolet som finns i berggrunden så finns det en jämvikt i resten av systemet. Växter och plankton tar upp CO2 och avger syrgas. Djur och växter förbränner kol och syre och avger CO2. Kallt vatten tar upp CO2 och varmt avger CO2. Det varken kommer till eller försvinner något kol och därmed inte heller någon CO2.

Vi människor lägger till en ny faktor till jämvikten. Vi plockar under en väldigt kort tid upp enorma mängder kol (olja och naturgas) som lagrats där under årmiljoner från urtida döda växter och djur. Oljan och gasen eldas upp och var hamnar då kolet? Jo som CO2 i atmosfären.

Systemet som tidigare tuffat på i jämvikt klarar inte av att hantera all den CO2 som vi tillför. Ungefär 25 % av den tillförda CO2 går in i kretsloppet som t.ex. ökad växtlighet, resten ( tre fjärdedelar) stannar kvar i atmosfären.

Hur mycket CO2 finns i de olika systemen?

• Marken – 15 000 miljarder ton
• Haven – 150 000 miljarder ton
• Atmosfären – 3 000 miljarder ton
• Berggrunden – Okänt

Människan släpper ut ca 35 miljarder ton CO2 per år och beräknas ha släppt ut 900 av de 3000 miljarder ton som finns i atmosfären, dvs 30%.

På vilka sätt kan vi få kolet i atmosfären tillbaka in i något av de tre övrig systemen? Det ska vi titta på nästa gång…

Källor: https://royalsociety.org/~/media/policy/projects/greenhouse-gas-removal/royal-society-greenhouse-gas-removal-report-2018.pdf

Let’s face it, det kommer inte att räcka med att dra ner på CO2 utsläppen, vi måste göra något aktivt för att ta bort den CO2 som vi redan har släppt ut i luften.

Jag har länge varit nyfiken på vad det finns för några möjligheter och har äntligen haft tid att ägna mig åt detta:). Är du också intresserad så häng med!

Först en liten kol-skola – som det är helt OK att skolka från🙂

Kol i sig själv är ett fast ämne som är den gemensamma nämnaren för allt levande, vi är alla uppbyggda av kolföreningar. Mer eller mindre rent kol hittar du i briketten till grillen, blyertsen i pennan och diamanten i ringen.

När kol (C) reagerar med syre (O) bildas koldioxid (CO2) som är en gas. Detta kallas förbränning. Det sker både när kolet brinner upp på grillen, bensinen förbränns i förgasaren och när cellerna i din kropp skapar energi genom att göra om kolet i det du äter till koldioxid och vatten.

Koldioxiden kan sedan gå tillbaka till att bli kol(förening) och syre igen. Trädet t.ex. tar upp CO2 ur luften och gör om den till ved, bark och löv + syrgas = fotosyntes.

Nästa avsnitt: Var finns kolet?

Jag har läst små blänkare här och där om ”varför skriver man inte mer i dagspressen om resultaten från undersökning om möjlighet att plantera träd i storskala, från det schweiziska universitetet ETH i Zürich?”. Jag blev nyfiken och har kollat upp detta.

Forskare från ETH har kommit fram till att det finns utrymme på jorden för att plantera träd på en miljard hektar (=100 000 000 kvadratkilometer) mark, utan att inkräkta på städer eller odlingsutrymmen. Det skulle reducera CO2 halten i atmosfären med 25 % till en kostnad av ca tusen miljarder kronor.

Professor Tom Crowther som leder forskningen menar att detta är den absolut bästa lösningen på klimatkrisen; ”den är tillgänglig nu, det är den billigast möjliga och vi kan alla involvera oss”.

Jag förstår Professor Crowthers entusiasm och jag förstår också varför man inte slår på stora trumman för att man ”hittat lösningen” på klimatkrisen.

Under vår industrialiserade tid har vi ökat koncentrationen CO2 i atmosfären med ca 45%, från ca 280 ppm i mitten på 1700 talet till 413 ppm idag. (ppm = miljondelar)

En minskning med 25 % innebär ca 100 ppm mindre än idag och skulle, om hela minskningen skedde direkt, föra oss tillbaka till 1950 talet med avseende på andelen CO2 i luft.

Problemet är att det tar tid både att plantera träd och för att de ska växa upp och binda koldioxiden. Man räknar med att det kommer att ta mellan 50 och 100 år att få ut effekten av trädplanteringen. På 50 år ökar CO2 halten i luften till 680 ppm med den ökningstakt, ca 1 % per år, som vi har idag. En 25% minskning från 680 ppm blir 510 ppm, dvs 25% mer än vad vi har idag.

Räkneövningen ovan är förstås väldigt grov men visar att vi får inte bli distraherade från huvudfokus, att minska mängden nya fossila utsläpp. Parallellt med detta är det jättebra att plantera träd, vi måste ta bort det överskott av CO2 som vi redan tillfört atmosfären och en reduktion av CO2 halten med 25 % är fantastisk. Men det löser inte den akuta krisen just nu…

Och så undrar jag fortfarande hur läget är med storskalig, industriell återvinningen av CO2 från luften… Måste ta reda på det…