Hogyan valósítható meg a szén-dioxid megkötése?

A szén-dioxid megkötése a klímaváltozás elleni küzdelem egyik megkerülhetetlen feladata. A szén-dioxid mint elsődleges üvegházhatású gáz ugyanis akkor nem tudja fokozni az éghajlat változást, ha szilárd halmazállapotban van.

Önmagában a szén nem káros a környezetre. Fogj egy széndarabot és dobd fel a levegőbe – csak akkor okoz kárt a környezetben, ha eltalálsz vele valamit vagy valakit, máskülönben egyszerűen visszazuhan a talajra. Azonban ugyanez a kémiai elem oxigénnel kölcsönhatásba lépve már gázzá alakul, és sajnos napjainkban már jól tudjuk, mivel jár mindez.

Most pedig képzeld el, hogy a bolygónk egy hatalmas, élő szervezet, amely folyamatosan ki- s belélegzik. Minden fa, minden fűszál és minden apró plankton egyetlen tüdő apró részeként működik, ami elnyeli a légkörben keringő szén-dioxidot, majd elraktározza azt a gyökerei mélyén, az óceánok vizében, vagy épp saját sejtjeiben, halála után lerakódva a föld mélyében. 

Az emberiség azonban igencsak felrúgta ezt az egyensúlyt az iparosodás kezdetével – most viszont már tudatosan bárki bekapcsolódhat a regenerálás /regenerálódás elősegítésének folyamatába, segítve a Földet abban, hogy hosszú távon megőrizze „egészségét”.

Sőt, a cikkünk végén az is kiderül, Te személyesen mit tehetsz a szén-dioxid megkötéséért! Annyit már most elárulhatunk, hogy többet, mint azt esetleg elsőre gondolnád.

Mit jelent a szén-dioxid megkötése?

A fák évgyűrűiben, a talaj humuszában és az óceánok mélyén hatalmas mennyiségű szén rejlik. Az erdők a bolygó zöld tüdejeként működnek, ahol minden levél egy apró napkollektorként fogja be a napfényt, átalakítva azt energiává, miközben egyúttal a levegőből kivont szén-dioxidot oxigénné és szénné bontja. 

A fák mellett a gyepek és a mocsarak is hatékonyan képesek eltárolni a szenet, amely a növények elhalása után a talajba kerül, táplálva a következő generációkat.

Az óceánokban a moszatok, az algák, a tengeri füvek és a planktonok szintén magukba zárják a szén-dioxidot, majd amikor elpusztulnak, testük a tengerfenék mélyére süllyed, ahol a szén hosszú évszázadokra raktározódik el. A tenger élővilága így az egyik leghatékonyabb természetes szénmegkötő rendszerként működik.

A szén-dioxid forrásai

A légköri szén-dioxid ma (szemben akár a háromszáz évvel ezelőtti viszonyokkal) alapvetően két forrásból származik: természetes folyamatokból és emberi tevékenységekből. A természetes kibocsátók között kiemelkedő szerepet játszanak az állatok, amelyek anyagcseréjük során szén-dioxidot bocsátanak ki, illetve a vulkánkitörések és más, élettelen természeti folyamatok. 

Az egyéb emberi eredetű kibocsátások elsősorban az energiatermelésből származnak: a fosszilis tüzelőanyagok – például a szén, az olaj és a földgáz – elégetése az áramtermelés és közlekedés céljából sajnos jelentősen növeli a légköri szén-dioxid mennyiségét, jelentősen hozzájárulva ezzel az éghajlatváltozás gyorsuló folyamatához.

Milyen előnyei vannak?

A szénmegkötés folyamata azonban nem csak a környezet számára jelent előnyt, hanem gazdasági lehetőségeket is rejt. A globálisan kidolgozott szén-dioxid kreditrendszer révén azok a vállalatok, amelyek aktívan részt vesznek a szén-dioxid eltávolításában vagy tárolásában, pénzügyi előnyökhöz juthatnak. 

A szén-dioxid megkötése csökkenti a légköri CO₂ szintjét, miközben támogatja az ökoszisztémák megújulását, a mezőgazdaság fejlődését és az energiaátmenetet. A talaj, az erdők és a városi zöldterületek kulcsszerepet játszanak ebben a folyamatban, hiszen képesek hosszú távon tárolni a szenet.

A talaj és az ökoszisztémák szerepe

A talaj széntartalmának növelése évente 0,4%-kal jelentős lépés lenne a klímaváltozás mérséklésében. 

Az erdőtelepítés, a talajmegújító mezőgazdaság és a természetes élőhelyek helyreállítása mind hozzájárulnak a szén-dioxid csökkentéséhez, miközben erősítik a biodiverzitást. A csökkentett talajművelés és a szerves anyagok használata fokozza a talaj vízmegtartó képességét és termékenységét.

Városi és ipari lehetőségek

A városi parkok, fasorok és zöldtetők mérséklik a hősziget-hatást, tisztább levegőt biztosítanak és csökkentik az energiafelhasználást. Az ipari folyamatok karbonmegkötése, például a cement- és acélgyártásban, segíti a fenntarthatóságot. 

Az innovatív technológiák lehetőséget adnak arra, hogy a szén-dioxid újrahasznosítása révén az energiaátmenet gördülékenyebbé váljon.

Milyen módszerek vannak a szén-dioxid megkötésére? 

A természet zsenialitása mellett tehát az emberiség is képes a szén-dioxid célzott megkötésére és eltárolására. Az ipari létesítményekben alkalmazott modern technológiák ma már lehetővé teszik, hogy a kibocsátott szén-dioxidot még azelőtt elfogják, hogy az a légkörbe jutna. 

A folyamatnak három fő változata létezik: 

1. biológiai, ahol az élő rendszerek tárolják a szén-dioxidot, 
2. geológiai, amely mélyföldi kőzetrétegekbe juttatja, és 
3. technológiai, amely ember alkotta tárgyakat alkalmaz a szén-dioxid kivonásra és újrafelhasználásra.

Biológiai szén-dioxid megkötés – az ökoszisztémák ereje

A földi élet természetes rendszerei elképesztő hatékonysággal nyelik el a szén-dioxidot, miközben táplálják az élővilágot. Az erdők, a gyepek, a talaj és az óceánok mind-mind kulcsszereplők ebben a folyamatban. 

A biológiai megkötés támogatásával ezek az ökoszisztémák azonban sokkal nagyobb szén-dioxid-elnyelési kapacitásra is szert tehetnek.

Erdősítés, avagy a fotoszintézis ereje

Az erdők a bolygó legnagyobb szénelnyelői közé tartoznak. Régóta közismert tény, hogy a fák hatalmas mennyiségű szén-dioxidot képesek kivonni a levegőből, amelyet végül saját biomasszájukban és a talajban tárolnak el. 

Az emberi tevékenységek miatt kibocsátott CO₂ közel 30%-át az erdők ily módon nyelik el. A fás élőhelyek szénmegkötő kapacitásának növelése érdekében a következő lépések javasoltak:

• Erdősítés és újraerdősítés során a fák telepítése az újabb és a korábban is erdős területeken hozzájárul a szénelnyelés mértékének növeléséhez.
• Fenntartható erdőgazdálkodás révén a szelektív fakitermelés, a kontrollált égetés és az optimális mérvű ritkítás elősegíti az erdők egészséges fejlődését valamint a CO₂ folyamatos, nagy mennyiségű megkötését.

Erdőgazdálkodás és fenntartható faanyaghasználat

Az erdők természetes szövetségesek a légköri szén-dioxid megkötésében. A fák, mint már említettük, nagy mennyiségű CO₂-t raktároznak mindezt fotoszintézis útján, amely így akár évtizedeken keresztül megőrződhet bennük. 

A felelős erdőgazdálkodás egyik fő feladata ezért, hogy támogassa a természetes erdők megőrzését, valamint a faanyag építőipari felhasználását. A városi fásítási programok, valamint a leromlott állapotú természetes területek, kis, helyi, városi ökoszisztémák helyreállítása további lehetőségeket kínál a szén-dioxid koncentrációjának csökkentésére.

A gyep mint puha szénraktár

Ám nem csak a fák, a füves területek is képesek szenet tárolni, mindezt a talajban és a gyökerek mélyén. Ez a struktúra ellenállóbbá teszi a rendszert az erdőtüzekkel és az aszállyal szemben. 

A szabad gyepes területek kialakítása és helyreállítása, továbbá a már meglévők bővítése jelentős CO₂-megkötési potenciállal rendelkezik. A leromlott állapotú gyepek helyreállítása révén a talaj regenerálásával növelhető a szénmegkötési kapacitás.

Az agro-erdészeti rendszerek alkalmazása által a mezőgazdasági területek vetésre nem használt részeinek fásítása és bokrosítása növelheti a szénelnyelést és ugyanakkor hozzájárul a biodiverzitás megőrzéséhez.

A talaj valójában a föld mélyén rejtőző széntároló

A talaj természetes szén-dioxid-tárolóként működik. A talaj számos szerves anyagot tartalmaz, amelyek lebomlását követően a bennük található szén hosszú időre elraktározódik a földben, ezáltal javul a talaj termékenysége és vízmegtartó képessége. 

Minél több szerves anyagot tartalmaz egy talaj, annál gazdagabb tápanyagokban is és ezáltal termékenyebb is.

A regeneratív mezőgazdaság olyan módszerekkel növeli a talaj széntartalmát, mint a takarónövények telepítése, a komposztálás vagy a minimális mértékű talajbolygatással járó talajművelés. A gazdálkodók számára az ily módon elért terméshozam növekedés és a talaj egészségének javulása kifejezetten előnyt jelent. 

A széntartalom hosszú távú megőrzése a megfelelő földhasználati stratégiákon múlik. A talaj szénmegkötő kapacitásának növelésére az alábbi két módszer elterjesztése lenne a leghatékonyabb megoldás:

1. Kíméletes talajművelés és vetésforgó alkalmazása, amely révén a talaj szerkezetének megőrzése minimalizálja a szénfelszabadulás mértékét, és a váltott növénytermesztés elősegíti a talaj gazdagságának megőrzését és a talaj szénmegőrző képességének megtartását.
2. Zöldtrágyázás és takarónövények alkalmazása által a talajba visszaforgatott biomassza növeli a talaj széntartalmát.

Az óceán lúgosítása, az ásványok mállásának elősegítése

Az óceán hatalmas szén-dioxid-tárolóként működik, évente 2,8 milliárd tonna szén-dioxidot köt meg, miközben a víz kémiája folyamatosan átalakul. A lúgosság növelése (ocean alkalinity enhancement, OAE) felgyorsítja ezt a természetes folyamatot, stabilizálja a karbonátokat, és hosszabb időre köti meg a légköri szén-dioxidot. 

A tengervíz lúgosságát olyan ásványok bejuttatásával lehet fokozni, mint a kalcium-karbonát vagy az olivin, amelyek természetes módon is részt vesznek a szén-körforgásban.

Az ásványi mállás gyorsítása, avagy a természetes lebontási folyamatok támogatása

A szilikátos ásványok lassú kémiai reakciója során a légköri CO₂ karbonátásványokká alakul. A mállási folyamat gyorsításával nagy mennyiségű szén-dioxidot lehet hosszú távra megkötni.

A Stanford Egyetem kutatói olyan ásványkeverékeket fejlesztettek ki, amelyek néhány óra alatt rögzítik a légköri szén-dioxidot, többezer-szer gyorsabban, mint a természetes mállás. Legalább négyféle gyakorlati megoldás és lehetőség kínálkozik:

• Kőzetek közvetlen bejuttatása a tengervízbe
• Ipari melléktermékek hasznosítása, például acélkohósalak vagy cementpor
• Elektrokémiai technológiák alkalmazása a tengervíz lúgosságának növelésére
• Mezőgazdasági alkalmazások, ahol magnézium-oxid és kalcium-szilikát javítja a talaj minőségét, miközben szén-dioxidot is megköt

Az eredmények és a lehetőségek

A tengeri szén-dioxid-megkötés 35%-kal növeli a biológiai széntárolás hatékonyságát, miközben a szén-dioxid légkörből való eltűnését akár 600 évvel is meghosszabbíthatja. 

A szárazföldön egy tonna olivin 1,5 tonna CO₂-t köt meg, ami hatalmas lehetőségeket jelent a globális kibocsátások csökkentésére. A világ olivin- és szerpentinásvány-tartalékai elegendőek ahhoz, hogy az emberiség teljes történeti kibocsátásának semlegesítéséhez is hozzájáruljanak.

A fenntarthatóság és az új kihívások

A módszerek megvalósítása ásványkitermelést, őrlést és szállítást igényel, amely energiaigényes folyamat. Az új technológiák célja az energiafelhasználás csökkentése, miközben a környezetbarát megoldások hatékonyságát növelik. 

A szén-dioxid-kivonás költségeinek csökkentése és a fenntartható ásványhasznosítás kiemelt szerepet kap az elkövetkező években. A technológiai fejlődés révén ezek az eljárások egyre közelebb kerülnek a széleskörű alkalmazáshoz, hozzájárulva a globális klímavédelmi célok eléréséhez.

Az óceán trágyázása, avagy a mikroalgák és biológiai szénmegkötés

A mikroalgák fotoszintézissel vonják ki a CO₂-t a légkörből. Ezek az apró élőlények üzemanyagok, vegyszerek és egyéb ipari termékek alapanyagává válhatnak. A mikroalgák gyors növekedési üteme biztosít igazán kiemelkedő lehetőséget a nagy mennyiségű szén-dioxid elnyelésére.

Geológiai szén-dioxid megkötés, a biztonságos földtani tárolás

A geológiai szén-dioxid megkötés, vagy szekvesztráció során a CO₂ a mély talajrétegekbe kerül, ahol hosszú távon képes stabil állapotban maradni. Az ipari kibocsátások csökkentésére és az energiaipari szén-dioxid-leválasztásra ez egy különösen hatékony megoldás lenne.

A három legfontosabb tárolási lehetőség:

1. Mély sósvízi akviferek, ahol a szén-dioxid ásványosodás útján stabil karbonátokká alakulna.
2. Kimerült olaj- és gázmezők térségében a befecskendezett CO₂ elősegíthetné a maradék kőolaj kitermelését.
3. Bazaltformációkban való megkötéssel: a bazalt kőzet ásványi anyagai ugyanis viszonylag gyorsan képesek reakcióba lépni a CO₂-al, és egyben biztonságosan el is raktározza azt.

A geológiai tározók már beváltak

A föld mélyébe vezetett geológiai tározók biztos helyet nyújtanak a szén-dioxid gáznak, amely így akár évezredekre elszigetelhető a felszíni környezettől.

A mesterséges szénmegkötés egyik új iránya azonban a közvetlen levegőből történő kivonás. Ezzel a módszerrel speciális berendezések szűrik ki a légkörből a szén-dioxidot, majd azt különböző formákban eltárolják, vagy ipari alapanyagként hasznosítják. 

Így a technológia a természetes folyamatok mellett egy újabb eszközt biztosíthatna az emberiség számára a légköri szén-dioxid csökkentésére.

A geológiai szén-dioxid-tárolás a világ számos pontján valós lehetőség

A geológiai szén-dioxid tárolók közül a legkiterjedtebb a Parti Síkság régiója, amely Texas és Georgia között húzódik. Itt a mélyben meghúzódó porózus kőzetek 2 000 milliárd tonnányi szén-dioxid számára nyújtanak stabil menedéket, és egyben biztos alapot a levegő tisztítására.

Alaszka fagyos mélyei és a Sziklás-hegység alatti kőzetrétegek szintén alkalmasak erre a feladatra. A Föld itt nem csupán a múlt emlékeit őrzi, hanem akár az emberiség jövőjének biztonságát is segíthet megalapozni. 

A sós víztározók és a különböző geológiai képződmények természetes zárórétegeikkel hosszú távú védelmet biztosíthatnak a tárolt szén-dioxid számára.

2010-es évek jelentős kutatásai

Egy, még 2013-ban végzett átfogó vizsgálat igen részletes képet adott a geológiai tárolás különböző lehetőségeiről. Az ezzel kapcsolatban készült számítások szerint az USA teljes tárolási potenciálja 3 000 milliárd tonna körül alakul. 

A becslés a földtani adottságokon alapul, és azokat a helyszíneket jelöli meg, ahol a jelenlegi mérnöki megoldásokkal biztonságosan megvalósítható a szén-dioxid tárolása.

A kutatás során figyelembe vett értékek 2 400 és 3 700 milliárd tonna között mozognak, ami elég széles spektrum így jó alapot biztosít a jövőbeli alkalmazások számára. A földtani adottságok azonban minden egyes régióban kínálnak olyan egyedi lehetőségeket, amelyek közös célja a légköri szén-dioxid mennyiségének csökkentése.

A kibocsátás mértéke és a tárolás jelentősége

A földmélyi tárolókapacitás mértéke bár hatalmas, azonban a kibocsátások számai is figyelemre méltók. Az Egyesült Államokban például csak 2019-ben 5 130 millió tonna szén-dioxid került a levegőbe az energiatermelés következtében. 

Világszinten ugyanekkor 33 621,5 millió tonna szén-dioxid került a légkörbe, tovább folytatva azt a növekedést, amely nagyjából az ipari forradalom időszaka óta formálja az éghajlatot.

A különböző tárolási megoldások összeadódva, akár hosszú távú védelmet is biztosíthatnak a bolygó számára. A megfelelő helyszínek kiválasztásával és a technológia alkalmazásával a geológiai formációk nem csupán ősi kőzetek maradnak, hanem aktív szereplőivé válhatnak a modern környezetvédelemnek.

Technológiai szén-dioxid megkötés, avagy az innováció ereje

A mérnöki megoldások lehetőséget biztosítanak arra, hogy a szén-dioxidot ne csupán kivonják a légkörből, hanem akár újra is hasznosítsák. Az ipari kibocsátások csökkentése és a fenntartható alapanyagok előállítása ugyanis egyre hatékonyabb módszerekkel történik.

A legígéretesebb technológiai megoldások:

• Szén-dioxid leválasztás és tárolás (CCS) során az ipari üzemek kibocsátását földalatti tárolókba vezetik.
• Grafén előállítása CO₂-ből, amikor is az építőiparban keletkező szén-dioxidot szupererős, könnyű szerkezeti anyaggá alakítják át.
• Direkt levegőleválasztás (DAC) révén a levegőből közvetlenül vonja ki a CO₂-t, bár jelenleg ez az eljárás igen magas energiaigényű.
• Molekuláris átalakítás során a CO₂ kémiai reakciókkal új anyagokká alakítható, amelyek az ipar számára értékes alapanyagot biztosítanak.

1. A szén-dioxid nyersanyagként való felhasználása

A szén-dioxid alapanyagként szolgálhat a vegyiparban, ahol metanol, különböző polimerek és műtrágyák készülnek belőle. Az ipari eljárások során így a CO₂ beépül a termékekbe, csökkentve az egyéb fosszilis alapanyagok szükségességét. 

2. Szén-dioxiddal támogatott olajkinyerés

Az olajkitermelésnél alkalmazott CO₂ befecskendezés kettős előnyt kínál. Az olajhoz való hozzáférést segíti ugyanakkor a befecskendezéssel eltárolt CO₂ a föld alatt marad. Az Egyesült Államokban már alkalmazott módszer jelentős mennyiségű CO₂ elhelyezésére nyújt lehetőséget, miközben az olajkitermelés hatékonysága növekszik.

3. Szén-dioxidból készült szintetikus üzemanyagok

A CO₂ és a hidrogén egyesítésével olyan szintetikus tüzelőanyagok készülhetnek, mint például metanol vagy szintézisgáz. Ezek az alternatív üzemanyagok helyettesíthetik a hagyományos fosszilis energiahordozókat. A közlekedés és az ipar számára ez a technológia új lehetőségeket nyit, miközben akár 4,2 gigatonna CO₂-t is képes felhasználni évente.

Bioenergia szén-dioxid megkötéssel (BECCS)

A bioenergia és a szénmegkötés egyesítésével létrejött BECCS rendszer a faültetést, a biomassza tüzelését és a CO₂ földalatti tárolását ötvözi. Az eljárás lehetőséget ad a megújuló energiaforrások bővítésére, miközben a szén-dioxid kivonás is végbemegy.

Direkt légköri szén-dioxid-megkötés (DAC)

A DAC technológia kémiai szűrők segítségével közvetlenül a levegőből vonja ki a szén-dioxidot. A folyamat során a CO₂ koncentrált formában kerül tárolásra vagy újrahasznosításra. 

A DAC pontosan mérhető és ellenőrizhető megoldást nyújt, miközben tökéletesen kapcsolódik a hosszú távú klímavédelmi stratégiákhoz. A megfelelő infrastrukturális támogatással illetőleg a DAC technológia alkalmazásával 2050-re akár 7 gigatonna szén-dioxid eltávolítása és eltárolása is megvalósulhat.

Fokozott mállás és ásványi szénmegkötés

A természetes kőzetek képesek CO₂-t megkötni, különösen a bazalt és a szilikátok. Az apróra zúzott ásványok felszíni elhelyezésével a szénmegkötés folyamata felgyorsítható, így hosszú távú tárolás valósulhat meg. Az eljárás kutatása folyamatos, és egyre nagyobb figyelem irányul a természetes kőzetek CO₂ megkötési képességére és a geológiai stabilitásra.

A CO₂ kémiai reakcióba lépve például a bazalttal, karbonátos ásványokká alakulhat. Ez a természetes folyamat lehetőséget teremt arra, hogy a szén-dioxid a kőzetekben tartósan elraktározódjon. Az ipari melléktermékek bevonásával további lehetőségek nyílhatnak az eljárás szélesebb körű alkalmazására.

Szén-dioxid tárolása építőanyagokban

A cement és a beton is képes tartósan CO₂-t raktározni, így az építőipar egyre jelentősebb szereplővé válik a szénmegkötés terén. A beton szilárdságát növelő eljárások során a szén-dioxid beépül a szerkezetekbe, így az épületek hosszú évtizedeken át megőrzik a légkörből kivont szenet. Az ipari szabványokhoz való igazodás biztosítja az eljárás elterjedésének lehetőségét.

Melyik a leghatékonyabb és környezetvédelmi szempontból is kívánatos módszer?

A légköri szén-dioxid csökkentése és a fenntartható fejlődés elősegítése érdekében az Egyesült Államok Földtani Intézete átfogó kutatásokba kezdett. A 2007-es Energiafüggetlenségi és Biztonsági Törvény értelmében a tudósok részletes elemzéseket készítettek az Egyesült Államok különböző régióiról.

A vizsgálatok már lefedték Alaszka területét, az Egyesült Államok keleti régióit, a Nagy-síkságot és a nyugati területeket. Az eredmények pontos képet adnak arról, hogyan segíthetik ezek a régiók a szén-dioxid elnyelését és hosszú távú tárolását.

A bolygó ugyanis lélegzik, a természet ritmusa formálja a környezetet, és az emberiség kezében van a lehetőség, hogy a technológia és a természetes rendszerek ötvözésével új egyensúlyt teremtsen. A Föld mélységeiben rejlő tárolók az elkövetkező évszázadok során megbízható menedéket nyújthatnak, hozzájárulva egy tisztább, fenntarthatóbb jövőhöz.

Melyik eljárás mennyibe kerül?

A DAC mellett számos olyan technológia létezik, amely képes csökkenteni a légköri szén-dioxid mennyiségét. Az eltávolított CO2 többféleképpen felhasználható, az ipari alapanyagoktól kezdve a fenntartható üzemanyagokig. Az egyes módszerek eltérő mértékben járulnak hozzá a dekarbonizációhoz, és különböző költségekkel működnek.

CO2-alapú vegyipari anyagok

A szén-dioxid beépítése a vegyipari termékek gyártásába évente 0,3–0,6 GtCO2 elnyelésére alkalmas, miközben a folyamat költsége mínusz 80 és 300 dollár/tonna között mozog.

CO2-alapú üzemanyagok

A szén-dioxidból előállított üzemanyagok lehetőséget kínálnak a közlekedési szektor dekarbonizációjára. Ezek az üzemanyagok évente 1–4,2 GtCO2 megkötésére alkalmasak, a költségek elérhetik a 670 dollár/tonna szintet.

Mikroalgák szén-dioxid-megkötő képessége

A mikroalgák fotoszintézis révén képesek CO2 elnyelésére, miközben bio-üzemanyag és más biotermékek előállítására is alkalmasak. A technológia 0,2–0,9 GtCO2 eltávolítására képes évente, 230 és 920 dollár/tonna költséggel.

Beton és építőanyagok CO2-hasznosítása

Az építőiparban a szén-dioxid beépítése lehetőséget teremt az emisszió csökkentésére. Az eljárás 0,1–1,4 GtCO2 eltávolítására képes évente, mínusz 30 és 70 dollár/tonna költségszinten.

CO2-fokozott olajkinyerés (CO2-EOR)

A szén-dioxid rétegekbe történő visszajuttatása olajkinyerés során olyan megoldás, amely egyes esetekben gazdasági előnyt is kínál. A módszer 0,1–1,8 GtCO2 eltávolítására alkalmas évente, mínusz 60 és 40 dollár/tonna költséggel.

Bioenergia és szén-dioxid-leválasztás (BECCS)

A biomassza alapú energiatermelés szén-dioxid-leválasztással kombinálva 0,5–5 GtCO2 eltávolítását teszi lehetővé évente, 60 és 160 dollár/tonna költségszinten.

Fokozott mállás

A szilikátok és karbonátok természetes mállásának gyorsítása CO2-megkötő mechanizmusként működik. A módszer alkalmazása hosszú távú előnyökkel jár, bár pontos eltávolítási kapacitásra nem állnak rendelkezésre adatok.

Erdőgazdálkodás és fásítás

A fák és erdők kiemelt szerepet játszanak a szén-dioxid elnyelésében. A megfelelően kezelt erdőterületek évente 1,5 GtCO2 eltávolítására alkalmasak, mínusz 40 és 10 dollár/tonna költségtartományban.

Talaj szénmegkötése

A regeneratív mezőgazdasági gyakorlatok a talajban tárolt szén mennyiségét növelik, ezzel hozzájárulva a klímavédelemhez. Az eljárás évente 0,9–1,9 GtCO2 eltávolítására képes, mínusz 20 és 90 dollár/tonna költséggel.

Bioszén alkalmazása

A biomassza pirolíziséből keletkező bioszén stabil széntárolási formát biztosít, amely növeli a talaj termékenységét. A módszer 0,2–1 GtCO2 eltávolítására képes évente, 65 dollár/tonna költségszinten.

Szén-dioxid ásványosítása

A CO2 stabil ásványi formákba történő beépítése 410 megatonna CO2 eltávolítására alkalmas évente. Gazdasági szempontból további adatok szükségesek a költségek pontos meghatározásához.

Közvetlen levegőből történő szén-dioxid-leválasztás (DAC)

A DAC nagy léptékű alkalmazása évente legalább 1 GtCO2 eltávolítását biztosítja, a költségek 94 és 202 dollár/tonna között mozognak.

Mit tehet egy átlagember a szén-dioxid megkötés elősegítéséért? 

A természet bölcsessége és az emberi kreativitás együttesen képesek arra, hogy a bolygó légzését szabályozzák. Az erdők, a tengerek és a legújabb technológiák mind egyetlen célt szolgálnak: hogy a Föld továbbra is képes legyen fenntartani az életet, és megőrizze azt az egyensúlyt, amely lehetővé teszi, hogy mi magunk is szabadon lélegezhessünk.

Következzen most néhány gyakorlat, amely kiválóan alkalmazható a szén-dioxid hatékonyabb megkötésére.

A komposztálás titka, avagy hogyan válhat a kert bolygóbarát szénmegkötővé?

A talaj élő szövet, amely folyamatos átalakulásban van, a benne lévő mikroorganizmusok milliárdjai által. Amikor komposzttal gazdagodik, a mikrobiális élet felpezsdül, a szén megkötése pedig természetes folyamattá válik. 

A fotoszintézis révén a növények szén-dioxidot vonnak ki a levegőből, majd a talaj mikroorganizmusai a szenet stabilan elraktározzák. A mezőgazdasági melléktermékek, például a trágya, kiváló alapanyagot jelentenek a szénmegkötés támogatására. Ahelyett, hogy lebomlása során üvegházhatású gázokat bocsátanának ki, a talajba kerülve hosszú távon képes tárolni a szenet.

A természetes folyamatok erősítésével a kert a globális szénkörforgás részévé válik, hozzájárulva az üvegházhatású gázok csökkentéséhez. A növényzet által megkötött szén a talajban marad, így az egészséges talaj elsődleges szénraktározó közegként működik.

A talaj egészségének megőrzése

A talaj széntároló képessége kulcsszerepet játszik a klímaváltozás hatásainak mérséklésében. A bolygó termőtalajai körülbelül 5,5 milliárd tonna szén-dioxid megkötésére képesek, ami jelentős potenciált jelent a fenntartható kertészkedés számára. A talaj megóvása érdekében érdemes évelő növényeket hagyni télre a talajon, vagy mulccsal védeni a felszínt, valamint akár komposzttal is gazdagítani azt.

A minimális talajbolygatás szintén elősegíti a mikroorganizmusok zavartalan működését, a szerves anyagok megőrzését és a szén stabil tárolását. A természetes talajrétegek érintetlen szerkezete a növények gyökérzetének is kedvez, növelve a vízmegtartó képességet és a tápanyagok szükség szerinti rendelkezésre állását.

A vegyszerek visszaszorítása

A fenntartható kertművelés során a szintetikus műtrágyák és növényvédő szerek helyett a természetes alternatívák kapnak szerepet. A vegyi anyagok gyakran fosszilis tüzelőanyagokból készülnek, előállításuk pedig jelentős szén-dioxid-kibocsátással jár. A talajba és vizekbe kerülve ezek a természetes ökoszisztémák egyensúlyát is megzavarhatják.

A túlzott tápanyagbevitel miatt eutrofizáció alakulhat ki, amely oxigénhiányos állapotot idéz elő tavakban és folyókban. Az eutrofizáció a vízi élővilág számára komoly kihívást jelent, mivel az oxigénhiány következtében az életfeltételek jelentősen beszűkülnek. 

A természetes trágyázás, a zöldtrágyázás és a biológiai növényvédelem támogatásával a kert biológiai egyensúlya erősödik, a talaj és a növényzet pedig ellenállóbbá válik.

Milyen növények támogatják a szénmegkötést?

Az erdők évszázadok óta fontos szerepet játszanak a szén-dioxid megkötésében, azonban a természetes gyepek és cserjések is kiváló alternatívát kínálnak. A fás növények, a fák és cserjék, hosszú távon tárolják a szenet, miközben a lombozat árnyékoló hatása segíti a talaj nedvességtartalmának megőrzését.

A gyepterületek szerepe

Az őshonos fűfélék mély és dúsan elágazó gyökérrendszere szintén hatékony széntárolóként működik. A csótárfű (Panicum virgatum) és az óriás japánfű (Miscanthus giganteus) gyökérzete jelentős mennyiségű szenet képes a talajban tárolni, miközben stabilizálja a talajszerkezetet és növeli annak vízmegtartó képességét is.

A természetes gyepek és mezőgazdasági földterületek tudatos kezelése a szénmegkötés elősegítésével hozzájárul a talaj egészségének javításához és egyben az ökológiai stabilitás fenntartásához. A biodiverzitás növekedése erősebb, ellenállóbb növényközösségeket eredményez, amelyek hosszú távon fenntarthatóbbá teszik az ökoszisztémát.

A kert mint szén-dioxid elnyelő ökoszisztéma

A talaj regenerációja, a vegyi anyagok kerülése és a változatos növényzet telepítése révén a kertek és mezőgazdasági területek hatékony szénelnyelő rendszerekké válhatnak. Az organikus anyagok talajba juttatásával a mikrobák tevékenysége felélénkül, amely hosszú távon hozzájárul a szén tárolásához.

A természetes folyamatok támogatása lehetőséget nyújt a klímaváltozás hatásainak mérséklésére, miközben a termőtalaj egészsége is javul. A szénmegkötő növényzet telepítésével és a fenntartható kertészeti módszerek alkalmazásával a zöld területek valódi szövetségeseivé válhatnak a fenntartható jövő építésének.

Dr. Rónay P. Tamás | Korábbi egyetemi oktató, tartalom specialista. Főként humán, illetve természettudományos cikkeket ír. Otthonosan mozog az okostechnológiák és megújuló erőforrások, zöld technológiák világában.