Macken und Quarks20:09Das Meer nutzen, um unser überschüssiges Kohlendioxid aufzusaugen
Unter den Schornsteinen des Kraftwerks, das über dem Hafen von Halifax thront, führt Will Burt, leitender Meeresforscher bei Planetary Technologies, einen Rundgang durch das Gelände von Planetary.
Der Standort – der aus einem Schiffscontainer mit einer Reihe von Sensoren, einem Mischtank und Dutzenden Metern Rohren besteht, die sich in den Hafen hinein und aus diesem heraus schlängeln – ist der Ort, an dem das Unternehmen hofft, den Verlauf des Klimawandels zu ändern.
Der Prozess nutzt die Erhöhung der Alkalität der Ozeane – eine Möglichkeit, den natürlichen Prozess zu beschleunigen, der auftritt, wenn alkalisches (oder chemisch basisches) Gestein ins Meer gespült wird –, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entziehen.
Da die vom Menschen verursachten Kohlenstoffemissionen zugenommen haben, hat der Ozean mehr Gas aufgenommen; Ungefähr 25 Prozent dieser vom Menschen verursachten Kohlenstoffemissionen werden vom Meer aufgesaugt. Sobald sich das CO2 im Meerwasser löst, bildet es eine Säure, die den Ozean versauert.
Die Zugabe von alkalischem Gestein – das laut Burt als Antazidum angesehen werden kann – neutralisiert diese Säure und wandelt das CO2 in harmloses Bikarbonat um. Doch die Reduzierung des CO2-Gehalts im Wasser führt nicht nur dazu.
„Jetzt haben Sie im Wesentlichen ein Vakuum geschaffen, in dem das CO2 im Wasser geringer ist als das CO2 in der Luft. Und so nimmt der Ozean auf natürliche Weise CO2 aus der Luft auf, um diese Lücke zu füllen.“
Planetary begann letztes Jahr damit, seine Version dieser Idee zu testen. In Versuchen, die letztes Jahr begannen, fügten sie dem Meerwasser, das in den Kühlkreisläufen des Kraftwerks verwendet wird, pulverisiertes Magnesiumoxid (ein industrielles Nebenprodukt) hinzu.
Da sich das Tempo des Klimawandels beschleunigt, beschäftigen sich immer mehr Unternehmen mit der Entfernung von Kohlendioxid aus dem Meer. Dabei handelt es sich um eine Form der Eindämmung des Klimawandels, die durch den Verkauf von Emissionszertifikaten enorm profitabel sein könnte.
Es gibt keine Garantie und niemand geht davon aus, dass das klappt. Wir wollen nur sehen, ob es möglich ist.– Ruth Musgrave, Dalhousie University
Auch die Entfernung von Kohlendioxid im Meer steht im Mittelpunkt wachsender wissenschaftlicher Aufmerksamkeit, und eine 15 Millionen US-Dollar teure internationale akademische Zusammenarbeit namens Ocean Alk-Align mit Sitz in Halifax erforscht die Wirksamkeit und Sicherheit einer Optimierung der Chemie des Ozeans – eine Art unabhängige Aufsicht Wissenschaftler sagen, dass es unerlässlich ist.
„Es gibt noch viel zu tun, um festzustellen, ob irgendeine Technologie (Kohlendioxidentfernung), insbesondere aber (Verbesserung der Alkalität der Ozeane), funktionieren und ausgeweitet werden kann und ob sie sicher und effektiv sein kann“, sagt Ocean Alk-Align Ermittlerin und Dalhousie-Professorin Katja Fennel. „Wir sind noch nicht an dem Punkt angelangt, an dem diese Technologie von der Stange ist. Es gibt noch viele offene Fragen.“
ANSEHEN: Ergebnisse des Halifax-Pilotprojekts zur Kohlenstoffentfernung von Planetary Technology:
Laut Fennel konzentriert sich das Projekt auf drei Hauptbereiche: die Wirksamkeit und Dauerhaftigkeit der Kohlendioxidentfernung mithilfe dieses Ansatzes; die Umweltkosten und potenziellen positiven Auswirkungen sowie die Quantifizierung des aus der Atmosphäre entnommenen Kohlenstoffs – wobei der letzte Teil ein wesentlicher Bestandteil der Bildung einer gültigen Grundlage für den Verkauf von Emissionsgutschriften ist.
Fennel sagt, sie sei nicht immer empfänglich für die Entfernung von Kohlendioxid aus dem Meer gewesen. Die Idee gibt es in verschiedenen Formen schon seit Jahrzehnten.
Eine Stärke der Erhöhung der Meeresalkalität besteht jedoch darin, dass sie einen natürlichen Prozess in den Weltmeeren beschleunigt, und Fennel sagt, sie sei zuversichtlich, dass seine Auswirkungen messbar seien. Da die Vorhersagen über den Klimawandel immer düsterer werden, sagt Fennel, dass sie das Gefühl hatte, sich engagieren zu müssen.
„Sogar der IPCC (Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen) … sagt jetzt, dass es klar ist, dass wir zusätzlich zur Emissionsreduzierung Technologien erforschen müssen, die CO2 aus der Atmosphäre entfernen könnten“, sagt sie. „Es ist jetzt einfach zu spät, die schlimmsten negativen Folgen der globalen Erwärmung allein durch Emissionsreduzierungen zu verhindern.“
Auf der anderen Seite des Atlantiks, am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel, an der Ostsee, untersuchen Wissenschaftler des Ocean Alk-Align die möglichen Auswirkungen auf Ökosysteme.
Dort versuchen Forscher, die Auswirkungen auf das Meeresleben und die Chemie der Ozeane abzuschätzen.
Der Meeresbiogeochemiker Kai Schulz sagt, dass die Arbeit, bei der es darum geht, schwimmenden, mit Wasser gefüllten Sicherheitsbehältern in der Kieler Förde verschiedene alkalische Materialien hinzuzufügen, es Wissenschaftlern ermöglicht, deren Auswirkungen auf die Wasserchemie und wie sich diese wiederum auf mikroskopisch kleine Pflanzen und Tiere im Wasser auswirken, abzuschätzen .
Bislang, sagt Schulz, deuten die Arbeiten auf einen potenziellen Unterschied in den Auswirkungen hin, je nachdem, wie die Alkalität bereitgestellt wird und zu welcher Jahreszeit sie angewendet wird.
„Eine interessante Frage ist, ob es vielleicht Jahreszeiten gibt, die zur Erhöhung der Alkalität vermieden werden sollten, und andere, in denen es sicherer sein könnte.“
Wie auch immer, während Wissenschaftler versuchen, weitere Lücken zu schließen, ist es laut Schulz wichtig zu beachten, dass die an der Ocean Alk-Align-Studie beteiligten Forscher diesen Ansatz nicht befürworten.
„Was wir befürworten, ist die Forschung dazu, um herauszufinden, ob es umweltfreundlich ist? Was ist der sichere Betriebsbereich? Und dann muss es natürlich eine öffentliche, offene Diskussion darüber geben, ob wir das wollen.“ dies in größerem Maßstab anwenden.“
Im Hafen von Halifax haben Forscher monatliche Messungen durchgeführt, um die Hintergrundbedingungen im Hafen und im angrenzenden Bedford Basin zu ermitteln und die natürliche Physik und Chemie der Umgebung zu verstehen.
Ruth Musgrave, Assistenzprofessorin an der Dalhousie University und kanadische Forschungsprofessorin für physikalische Ozeanographie, sagt, dass diese Daten in Modelle eingespeist werden, die einen Hafen, in dem keine Alkalinität hinzugefügt wird, mit einem Hafen vergleichen, in dem dies der Fall ist.
Dadurch können Forscher quantifizieren, wie viel CO2 aufgenommen wird; Es ermöglicht den Forschern auch ein besseres Verständnis der komplexen Prozesse, die sich auf die Wirksamkeit und Auswirkung der Zugabe von Alkalität auswirken können.
Musgrave sagt, dass die einzige Möglichkeit, diese Auswirkungen wirklich zu bewerten, in einer Meeresumgebung bestehe, da der Ozean zu komplex sei, um ihn in einem Labor darzustellen. An anderen Orten haben ähnliche vorgeschlagene Tests öffentliche Besorgnis ausgelöst, und Musgrave sagt, sie habe Verständnis für diese Sorgen.
„Ich wäre auch skeptisch, wenn ich nicht dabei wäre, und ich denke, dass Skepsis gerechtfertigt ist und wir uns damit auseinandersetzen müssen“, sagt sie. „Aber nur so können wir beurteilen, ob das eine gute Idee ist oder nicht.“
ANSEHEN | Wissenschaftler hoffen, dass Antazida dabei helfen können, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen
Der Hafen von Halifax erhält eine Dosis Tums, um zu sehen, ob das dabei hilft, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen. Paul Withers hat die Geschichte.
Wenn es eine gute Idee ist, könnte der Gewinn enorm sein. Einige Schätzungen gehen davon aus, dass das Kohlenstoffentfernungspotenzial 30 Milliarden Tonnen pro Jahr beträgt (im Gegensatz dazu lagen die globalen Emissionen im Jahr 2023 bei 37,4 Milliarden Tonnen).
Um dieses Potenzial auszuschöpfen, müssen nicht nur Fragen zur Wirksamkeit und Sicherheit geklärt werden, sondern auch die logistischen Hürden im Zusammenhang mit der Beschaffung und Verteilung von ausreichend alkalischem Material überwunden und Vorschriften für eine völlig neue Branche entwickelt werden.
Doch da sich der Ozean aufgrund des Klimawandels bereits stark verändert, geben die an dieser Arbeit beteiligten Wissenschaftler an, dass sie Hoffnung in der Idee schöpfen, dass es einen Weg geben könnte, diese Veränderung zum Besseren zu steuern.
„Ich hatte die meiste Zeit meines Lebens das Gefühl, dass ich diesem Zugunglück nur zusehe und keine Kontrolle darüber habe; ich kann nichts tun“, sagt Musgrave. „Es ist motivierend, an etwas zu arbeiten, wo es vielleicht ein Versprechen oder eine Hoffnung gibt – aber es gibt keine Garantie und niemand geht davon aus, dass es funktionieren wird. Wir wollen nur sehen, ob es möglich ist.“
