Okyanus suları, Sanayi Devrimi’nin başlamasından bu yana insan faaliyetleri tarafından yayılan karbondioksitin en az üçte birini emerek onlarca yıldır küresel ısınmanın ezici gücünün durdurulmasına yardımcı oldu.
Artık dünya okyanustan daha fazlasını yapmasını isteyebilir. Bu, okyanusun aldığı karbon miktarını artırmak için okyanusun kimyası ve biyolojisinde değişiklik yapılmasını gerektirir.
Böyle bir yaklaşım dikkate alınmaya değer çünkü yalnızca karbon emisyonlarını azaltarak ısınmayı sınırlandırmaya yönelik pencere hızla kapanıyor, iklim simülasyonları tavsiye etmek. 2100 yılına kadar iklim değişikliğinin en kötü etkilerini önlemek için karbonun atmosferden etkin bir şekilde geri çekilmesi gerekecek; bazı bilim insanları, yalnızca okyanusun yardımıyla mümkün olabilecek bir ölçekte.
.email-conversion { border: 1px katı #ffcccb; Beyaz renk; üst kenar boşluğu: 50 piksel; arka plan resmi: url(“/wp-content/themes/sciencenews/client/src/images/cta-module@2x.jpg”); dolgu: 20 piksel; ikisini de temizle; }
Bilim Haberleri başlıkları, gelen kutunuzda
En son Bilim Haberleri makalelerinin başlıkları ve özetleri, her Perşembe e-posta gelen kutunuza gönderilir.
Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’ne göre, Dünya, sanayi öncesi dönemlere göre yüzyılın sonuna kadar yaklaşık 3,2 santigrat derece ısınma yolunda ilerliyor. Tüm ülkeler mevcut emisyon azaltma taahhütlerini yerine getirse bile, dünya yine de yaklaşık 2,7 derece ısınacaktır (SN: 10/26/21).
Bu, AB tarafından belirlenen 1,5 ila 2 derecelik hedefin üzerindedir. 2015 Paris Anlaşması, 195 tarafın imzaladığı uluslararası bir iklim anlaşması. Aslında, Dünya’nın ortalama sıcaklığının 2030’ların ortalarında 1,5 derecelik referans noktasını aşması muhtemel (SN: 12/15/23). Termostattaki her artış, ölümcül sıcak hava dalgaları, daha yoğun fırtınalar ve buzların erimesi ve denizlerin yükselmesi nedeniyle kıyı kentlerinin sular altında kalması gibi yıkıcı sonuçların riskini artırır.
Atmosferden karbonu uzaklaştıran teknolojiler, iklim değişikliğini tersine çevirmeye yardımcı olabilir. yüzyılın sonuna doğru termostat tekrar devre dışı kalacak. Silver Spring, MD’deki ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi’nden jeokimyacı Gabriella Kitch, “En son IPCC raporu, [Paris Anlaşması] iklim hedeflerine ulaşmak için karbondioksit giderme teknolojilerini kullanmamız gerektiğini belirtiyor” diyor.
{1 }Karbondioksit giderme veya CDR henüz başlangıç aşamasındadır ve şu anda atmosferden yılda yalnızca yaklaşık 2 milyar metrik ton CO2 çekmektedir. Bu, her yıl insanların enerji tüketiminden kaynaklanan 37 milyar ton CO2nin küçük bir kısmıdır. Bu CDR’nin çoğu, yeni ağaçlar dikmek, eski ormanları yeniden büyütmek veya mevcut büyümeyi daha iyi yönetmek yoluyla ormanlardan geliyor (SN: 7/9/21).
Paris Anlaşması hedeflerini takip etmek için dünyanın ihtiyacı var Kitch, 2050 yılına kadar yılda 10 milyar ila 15 milyar ton CO2’yiortadan kaldıracaklarını söylüyor. Yüzyılın sonuna gelindiğinde bunun toplam 400 milyar ila 1.000 milyar ton atmosferik CO2’ye ulaşması gerekecek; bu aralık, karbon emisyonlarını ne kadar hızlı azalttığımıza da bağlı.
Kara kökenli. Kitch, ağaç dikmeyi, kıyı ekosistemlerini onarmayı ve havadan CO2’yidoğrudan yakalayan tesisler inşa etmeyi içeren CDR’nin bizi bu hedefe giden yolun bir parçası haline getirebileceğini söylüyor. Ancak Kitch, karaya dayalı yaklaşımlardan kaynaklanan karbon alımının tamamının yılda yalnızca 10 milyar tona kadar çıkacağını söylüyor. Kendisi, bu tür hesaplamaların gıda, su ve biyolojik çeşitliliğin korunması için yeterli arazi alanının sağlanması gerektiğini de sözlerine ekledi. “Bu bizi 2050’ye götürüyor, peki ya bunun ötesinde?”
İşte bu noktada okyanus devreye giriyor. Kitch, “Okyanusun en büyük avantajı kapasitesidir” diyor. “Okyanus, karada depolanabilen karbon miktarının yaklaşık 19 katı kadar karbon depolayabilir.”
Okyanusun mevcut karbon alımını artırmanın birkaç temel yolu vardır: Okyanustaki fotosentez yapan organizmaların bolluğunu artırın, böylece daha fazla asidik CO2 emebilir ve denizde karbonu doğrudan sudan emen devasa tesisler inşa edebilir.
Ancak büyük mavideki CDR büyük ölçüde test edilmemiştir ve bu anlamda okyanusun genişliği hem bir özellik ve bir hata. Okyanus suları karmaşıktır ve her zaman hareket halindedir, bu da kimyadaki değişimlerin izlenmesini son derece zorlaştırır. Ayrıca okyanusun geniş bölgelerine ilişkin çok az temel veri mevcut ve bu da CDR’nin ne kadar iyi çalıştığını değerlendirmeyi zorlaştıracak. Sensörler gibi mevcut gözlem teknolojileri de bu zorluğun üstesinden gelemeyebilir.
Bunun da ötesinde, çevresel etkilerle ilgili uzun süredir devam eden ve hakkında çok az veri bulunan endişeler de mevcut. Eleştirmenler, bölgesel su özelliklerinde meydana gelen değişikliklerin ekosistemler üzerinde dalgalanma etkileri yaratabileceğini belirtiyor. Örneğin fitoplankton çoğalmasını teşvik etmek yerel besin ağlarını değiştirebilir ve hatta sera gazları üretebilir. Karbonu gidermek için büyük deniz suyu parsellerini işlemek yerel yaban hayatı için risk oluşturabilir.
Ancak en büyük zorluk zaman.Ancak bu doğal karbon “yuvaları”, fosil yakıtların yakılması ve diğer insan faaliyetlerinden kaynaklanan emisyonların hızına yetişemeyecek kadar yavaştır.
CDR, “bir zaman makinesi” gibi düşünülebilir, David Ho, okyanus bilimcisi Manoa’daki Hawaii Üniversitesi geçen yıl Nature dergisinde yazdı. CO2’nin bir kısmını atmosferden çıkarmak, daha düşük konsantrasyonlarla daha önceki bir zamana dönmek gibi olacaktır.
Örneğin, dünyanın en büyük doğrudan hava yakalama tesisi olan Climeworks’ün İzlanda merkezli Orca tesisi, Her yıl 4.000 ton CO2. Ho’nun tahminine göre bu durum, saati yılda üç saniye geriye alabilir.
Woods Hole Oşinografi Enstitüsü başkanı ve yöneticisi paleoklimatolog Peter de Menocal, dünya çapında 100 milyon ağaç dikmenin yılda yaklaşık 33 dakika geri kazandırdığını söylüyor Massachusetts’te.
Günümüzde okyanuslar doğal olarak yıllık olarak dünyadaki karbon emisyonlarının yaklaşık dörtte birini emiyor. Bu, saati her yıl yaklaşık üç ay geriye almakla eşdeğerdir.
Okyanusun karbon depolama kapasitesi çok büyüktür. Örneğin, 10.000 yıl öncesinden Sanayi Devrimi’nin şafağına kadar atmosferdeki CO2 konsantrasyonu yaklaşık milyonda 280 parçaydı. Ancak yaklaşık 20.000 yıl önce, son buzul çağının zirvesinde bu konsantrasyon sadece 180 ppm’di. Buzul çağı sırasındaki “eksik” 100 ppm CO2nin tamamı okyanusta depolanmıştı, bunun nedeni kısmen bu dönemde okyanus dolaşımının azalmasıydı.
{ 23} IPCC raporu, iklim değişikliği altındaki okyanuslar ve donmuş bölgeler için kasvetli bir gelecek konusunda uyarıyor
Yazan Carolyn GramlingEylül 25, 2019
“Altmış yıl Daha önce atmosferik karbondioksit seviyeleri bugün olduğundan milyonda 100 parça daha düşüktü” diyor de Menocal.Okyanus tabanlı CDR ile saat daha da geriye alınabilir.
Ancak potansiyel bunun kanıtı değildir. Seattle’daki Kuzeybatı Pasifik Ulusal Laboratuvarı’nda karbon biyojeokimyacısı olan Jessica Cross, “[CDR stratejilerinin neredeyse tamamı] başlangıç aşamasındadır” diyor.
ABD Ulusal Bilim Akademileri, daha fazla araştırmaya yönelik acil ihtiyacı vurgulayarak , Mühendislik ve Tıp 2021’de, alanı gerçekten ileriye taşımak için önümüzdeki on yılda yaklaşık 2,5 milyar dolarlık araştırma fonuna ihtiyaç olduğunu öne sürdü.
Geçen Eylül ayında, ABD Ulusal Oşinografi Ortaklık Programı, bir fon akışı sağladı. Federal kurumlar, akademi ve endüstri arasında köprü kuran finansman ittifakı, 17 okyanus CDR araştırma projesini finanse etmek için 24 milyon doların üzerinde fon sağladı. Ekim ayında Enerji Bakanlığı, diğer 11 proje için 36 milyon ABD doları tutarında fon sağlanacağını duyurdu.
Aşağıdaki anlık görüntülerde en çok tartışılan okyanus CDR türleri yer alıyor ve her stratejinin artıları ve eksileri ortaya çıkıyor , artı toplum ilerlemeden önce araştırmacıların yanıtlaması gereken temel sorular.
Deniz yosunu çiftçiliği
Kırmızı, yeşil ve kahverengi deniz yosunu (veya bilimsel çevrelerde makroalgler) hızlı çoğalır ve bazı türler yok edilir. günde onlarca santimetre kadar artıyor. Bu büyümeyi hızlandırmak için bu fotosentezleyiciler okyanustaki CO2’yi hızla emer. Algler öldüğünde, derinlere inerler ve burada karbon, derin denizdeki besin ağlarında dolaşabilir veya çökeltilere gömülerek onlarca yıl, hatta yüzyıllar boyunca kalabilir.
Deniz yosunu yetiştiriciliğinde, fotosentetik deniz yosunu karbondioksiti emer ve ardından karbonu ayırmak için derin denizlere batırılır.Sayo Studio
Deniz yosunu çiftçiliği, açık denizdeki yüzen platformlarda yosun yetiştirip ardından platformları batırarak bu doğal biyolojik pompayı hızlandırır. } Algler tamamen büyüdüğünde derin suya. Araştırmacıların 2016 yılında Nature Geoscience dergisinde bildirdiğine göre, dünyanın dört bir yanındaki kıyı sularındaki doğal makroalg popülasyonları her yıl yaklaşık 0,17 milyar ton karbonu ayrıştırıyor. Ulusal Bilim, Mühendislik ve Tıp Akademileri’nin 2022 tarihli bir raporuna göre, deniz yosunu yetiştirmek bu miktarı yılda yaklaşık 1 milyar tona çıkarabilir.
Deniz yosununun tüketilmek yerine batmasına izin verilirse bu mümkün olur. Her ne kadar deniz yosunu iklim dostu bir gıda, ham madde veya biyoyakıt olarak önerilse de, onu tüketmek karbonun atmosfere geri dönmesine neden olacaktır (SN: 5/9/22).
Makroalgler tek başına muhtemelen çok büyük bir etki yaratmayacaktır. dünyanın ayırması gereken karbon miktarında bir azalma var ve onu çok uzun süre saklayamayacak. Deniz yosunu çiftçiliğinin etkisine ilişkin iklim simülasyonları, alglerin besin maddeleri için fitoplanktonlarla rekabete girebileceğini de öne sürüyor. İklim desteği için yüzen mikroskobik “bitkilere” de başvuruluyor.
Deniz yosunu çiftçiliği
{ 2}Ne kadar CO2 kaldırabilir? Yılda 0,1 ila 1 milyar metrik ton Ne kadar süre CO depolayabilir?{15 }2? 10 ila 100 yıl Tahmini maliyet: Kaldırılan CO2’nin metrik tonu başına 25 ila 125 ABD doları Teknolojik hazırlık:{ 15} Orta Saha deneyleri: Çeşitli küçük ölçekli pilot projeler
Kaynak: NOAA, NAS
Okyanus demir gübrelemesi
{ 2}Amazon yağmur ormanları genellikle dünyanın akciğerleri olarak adlandırılsa da okyanus fitoplanktonları da bu ismi hak ediyor. Fotosentez yapan bu organizmalar, karbondioksiti çekerken atmosferdeki oksijenin en az yarısını üretir.
Kara bitkileri gibi fitoplanktonların da yaşamak için güneş ışığına, CO2’ye ve nitrat ile fosfat gibi besinlere ihtiyacı vardır. Ayrıca gerçekten gelişmek için, başta okyanusun birçok bölgesinde yetersiz bulunabilen demir olmak üzere belirli mikro besinlerin daha küçük dozlarda verilmesine ihtiyaçları var.
Okyanus demirinin gübrelenmesi, okyanuslarda az bulunan bir besin olan demiri de ekleyecektir. fotosentetik alglerin çoğalmasını teşvik etmek için okyanusun birçok kısmı. Bu algler ölüp denizin derinliklerine battığında, karbonu hapsederler.Sayo Studio
Kıtalardan okyanuslara uçuşan demir yüklü tozun nasıl büyük fitoplankton çoğalmasına yol açtığını gözlemleyen Amerikalı oşinograf John Martin şunu önerdi: 1980’lerde yapay olarak besin ekleniyor.Bir keresinde “Bana yarım tanker demir verin, ben de size bir buzul çağı yaşatayım” demişti.
Bilim insanları, okyanustaki demir gübrelemesi kavramını 1993’ten 2009’a kadar 13 kez test etti ve demir sülfatı yamalara döktü. doğu ekvator Pasifik, kuzey Pasifik ve Güney okyanuslarının (SN: 12/2/21). Bu deneyler demir eklemenin okyanusu çiçeklendirdiğini doğruladı. Ancak Woods Hole’da deniz kimyacısı olan Ken Buesseler, bunların atmosferden ne kadar CO2 uzaklaştırıldığını ve okyanusun derinliklerinde ne kadar süre tutulduğunu ele almak için çok küçük ve çok kısa olduklarını söylüyor.
Deneyler ayrıca şunu da ortaya koydu: bir çevresel tepkinin patlaması. Eleştirmenler, okyanusa tohum atmanın toksik alg çoğalmalarına ve hatta okyanusta ölü bölgelere yol açabileceğinden endişe ediyordu; çünkü ölü fitoplanktonun nihai ayrışması sudan çok fazla oksijeni uzaklaştırabilir ve kendisi de bir sera gazı olan metan açığa çıkarabilir. 2008 yılında Birleşmiş Milletler Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesi devreye girerek, “bu tür faaliyetleri haklı çıkaracak yeterli bilimsel temel oluşana kadar” ve düzenleyici mekanizmalar mevcut olana kadar bu deneylere ilişkin bir moratoryum çağrısında bulundu. Bundan sonra okyanustaki demir gübreleme deneyleri suda öldü. Buesseler, “Geri tepki o kadar güçlüydü ki, herhangi bir finansman bulamadık” diyor.
Ancak iklim krizinin bir sonucu olarak artık her şey çok farklı, diyor. “15 ila 20 yıl önce bu alanda çalışırken kesinlikle büyük bir değişiklik var.” 2022’de kendisi ve meslektaşları, Okyanus Demir Çözümlerini Keşfetmek konsorsiyumunu kurarak bu alandaki temel araştırma sorularını belirledi ve bunları incelemek için en iyi uygulamaları önerdi. Bu kez, herhangi bir okyanus gübreleme projesinin temel özellikleri olarak toplumsal kabul ve vatandaş katılımı vurgulanıyor.
Eylül ayında Buesseler ve meslektaşları, Ulusal Oşinografi Ortaklık Programı’nın ödül sahipleri arasında yer aldı ve üç yıllık bir projenin finansmanı için yaklaşık 2 milyon dolar aldı. Okyanusun farklı bölgelerinde demir gübrelemesi kullanmanın uzun vadeli etkilerini araştırmaya yönelik bir araştırma projesi.
Bazı açılardan, okyanusta demir gübrelemesi daha ilerideki CDR teknolojileri arasında yer alıyor ancak henüz kullanıma hazır olmaktan çok uzak . Buesseler, “Bunu büyütmenin kabul edilebilir ve tekrarlanabilir bir yolunu bulmamız ve uzun süredir devam eden çevresel kaygıları ele almamız gerektiğini” söylüyor.
Zorluklardan biri, çevre kirliliğinin miktarını değerlendirmenin bir yolunu geliştirmektir. çiçeklerden yakalanan karbon ve fitoplanktonun okyanus tabanına doğru batması sırasında depolanma süresi. Diğer öne çıkan sorular arasında paranın karşılığını en iyi şekilde veren demir türü yer alıyor. Bu, demir sülfat, kuru toz, demir nanopartikülleri ve hatta yüzen, demir kaplı pirinç kabuklarından oluşan sıvı bir çözelti olabilir.
Okyanus demir gübrelemesi
Ne kadar CO{ 7}2 kaldırabilir mi? Yılda 0,1 ila 1 milyar metrik tondan fazla CO’yu ne kadar süreyle depolayabilir?2? 10 ila 100 yıl Tahmini maliyet: Kaldırılan CO2’nin metrik tonu başına 50 ila 125 ABD Doları Teknolojik hazırlık: Orta {6 }Saha deneyleri: Doğu ekvator Pasifik, kuzey Pasifik ve Güney okyanuslarında 13 küçük ölçekli test
Kaynak: NOAA, NAS
Yapay yükselme ve alçalma
Dünyanın en iyi balıkçılık alanlarından bazıları Peru’nun batı kıyısı açıklarındadır; bu durum, Dünya’nın dönüşü ile kıyı boyunca esen hakim rüzgarlar arasındaki karmaşık dansın sonucudur. Coriolis etkisiyle yönlendirilen rüzgarlar, besin maddesi tükenmiş yüzey sularını kıyı şeridinden uzaklaştırır ve daha sonra daha serin, derin, besin açısından zengin su, yüzey sularının yerini alarak bölgesel besin ağını besleyerek yukarıya doğru yükselir.
Yapay yukarıya doğru yükselme, alg çoğalmasını teşvik etmek için besinleri yüzeye çıkarırken, aşağıya doğru çekme, karbon yüklü suyu tutulum için derin denizlere gönderecektir. Sayo Studio
Besin açısından zengin suları derin okyanustan yüzeye doğru pompalayarak bu yükselme etkisini yapay olarak yeniden yaratmak, teorik olarak fitoplanktonu artırmanın başka bir yolu olabilir. Benzer şekilde, karbon yüklü yüzey suları da tutulacak şekilde aşağıya gönderilebilir. Bu, pompalama yoluyla ya da suyun tuzluluğunu artırarak ya da sıcaklığını düşürerek suyun yoğunluğunu değiştirerek elde edilebilir.
Bu yapay yükselme aynı zamanda deniz yosunu yetiştiriciliğinin ya da okyanustaki demir gübrelemesinin, bilgisayar modellemesinin etkinliğini de artırabilir. çalışmalar öneriyor. Ancak birçok uyarı var: Derin su, yüzeye doğru pompalanırsa atmosfere kaçabilecek çok miktarda karbon içerebilir. Yapay yükselme ve alçalmanın hem karbon tutulumu hem de derinlerde yaşayanlar üzerindeki uzun vadeli etkileri bilinmiyor.Bu kayaların çözünmüş kalıntıları, okyanusa alkalinite olarak bilinen asit tamponlama yeteneğini kazandırır. Bu alkalilik sayesinde karbondioksit atmosferden okyanusa girdiğinde gaz reaksiyona girer ve çözünmüş karbonat moleküllerine, özellikle de bikarbonata dönüşür. Sonuçta karbon, deniz tabanındaki karbonat çökeltilerinde birikir ve burada 100.000 yıl kadar bir süre boyunca tutulabilir.
Okyanusun alkalinitesinin artırılması, okyanusun daha da fazla karbon almasına olanak tanıyabilir. Alkaliniteyi artırmak aynı zamanda birçok deniz canlısının karbonat kabuklarını aşındırmakla tehdit eden okyanus asitlenmesini de önleyecektir (SN: 4/28/17).
Gelişmiş kaya havası, ince öğütülmüş alkali minerallerin okyanusa eklenmesine neden olacaktır. okyanusun alkalinitesini ve okyanusun karbondioksit alma yeteneğini artıracak. Sayo Studio
Alkaliniteyi artırmanın bir yolu, sodyum hidroksit, magnezyum hidroksit veya kalsiyum hidroksit gibi büyük miktarda ince öğütülmüş alkali mineralleri suya boşaltarak kayaların aşınmasını simüle etmektir. Araştırmacılar, 2022’de Florida’nın Apalachicola Körfezi ve 2023’te Kanada’nın Halifax Limanı dahil olmak üzere birkaç pilot projede tam da bunu yaptılar. Bu testler, asidi nötralize etme ve atmosferden bir miktar CO2 çekme yeteneğini gösterdi. Ancak iz metaller gibi minerallerin yan ürünlerinin veya okyanusun pH’ını değiştirmenin deniz yaşamını nasıl etkileyebileceğine dair henüz gerçek dünyaya ait çok fazla veri yok.
Planetary Technologies, 1 milyon dolar kazanan Kanadalı bir şirket 2022’de iklim değişikliği çözümleri için XPRIZE, Eylül 2023’te İngiltere’nin St. Ives Körfezi’ne bir atık borusu aracılığıyla magnezyum hidroksit dağıtma planına karşı yerel protestolarla karşı karşıya kaldı. Protestocular, testin körfezdeki yaban hayatını nasıl etkileyebileceğine dair çok daha fazla bilimsel çalışma yapılması çağrısında bulundu. , bölgenin değerli gri fokları da dahil.
“Bugün çocuklarımızın geleceği için buradayız. Geçen yıl Guardian’a konuşan bir protestocu, “Onların önümüzdeki yıllarda körfezin tadını çıkarabilmelerini istiyoruz” dedi. “Bu kimyasalları denize atarlarsa sonucun ne olacağını bilmiyoruz.”
Bazı eleştirmenler ayrıca madenlerin çıkarılması ve madenlerin taşınması gibi diğer çevresel maliyetlerden de bahsediyor.
{3 }
Gelişmiş kaya hava koşulları
Ne kadar CO2 kaldırabilir? Yılda 1 ila 15+ milyar metrik ton{10 }CO2‘yi ne kadar süre depolayabilir? 20.000+ yıl Tahmini maliyet: metrik ton CO2 başına 25 ila 160 ABD doları kaldırıldı Teknolojik hazırlık: Düşük ila orta düzeyde Saha deneyleri: Florida, İngiltere ve Kanada’da 3 test
Kaynak: NOAA, NAS
Elektrokimyasal alkaliliği artırma
Asitleri okyanus suyundan elektrokimyasal olarak çıkarmak, alkaliliği artırmanın başka bir yoludur. Bu yöntem, deniz suyunun okyanus bazlı bir elektrokimyasal sistem aracılığıyla pompalanmasını önermektedir. Elektrik, su ve tuz moleküllerini yeniden düzenleyerek bunları biri asidik, diğeri alkali olmak üzere iki çözeltiye böler.
Alkali çözelti deniz suyuyla karışıp okyanus yüzeyine geri döner ve suyun alkalinitesini artırarak suyun alkalinitesini artırır. su atmosferden daha fazla karbondioksit çekebilir. Bu arada asidik kısım nötralize edilebilir, endüstriyel pazarlara yönlendirilebilir veya derin okyanus sularında veya deniz yatağında depolanabilir.
Bu yaklaşımın çevresel etkilerini çevreleyen çok sayıda bilinmeyen, büyük miktarlarda deniz suyunun nasıl pompalanacağı ve nasıl değiştirileceği de dahil. su kimyası deniz yaşamını ve yerel ekosistemleri etkileyebilir.
Mevcut elektrokimyasal sistemler pahalıdır. Deniz suyunu pompalamak ve molekülleri bölmek çok fazla elektrik gerektirir ve bu da yenilenebilir kaynaklardan olmasa bile büyük bir karbon ayak izine neden olabilir. Böyle bir sistemin altyapısını oluşturmak da maliyetli olabilir, ancak asidik çözümün yeniden kullanılması maliyetlerin karşılanmasına yardımcı olabilir. Tekniği rüzgar türbinleri gibi açık deniz enerji üretimiyle birleştirmek, hem karbon ayak izini hem de maliyetleri dengelemeye yardımcı olabilir.
Konsept büyük ölçüde laboratuvar temelli kaldı, ancak Ağustos ayında Amerikalı start-up Ebb Carbon, lansmanını duyurdu. Washington’daki Sequim Körfezi’nde bir prototip elektrokimyasal CDR tesisi. Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı ile ortaklaşa yürütülen pilot proje, yılda 100 ton CO2 yakalayabildiğini göstermeyi amaçlıyor.
Elektrokimyasal alkalinite iyileştirmesi
Ne kadar CO2 ortadan kaldırabilir mi? Yılda 0,1 ila 1 milyar metrik ton CO’yu ne kadar süre depolayabilir?2{9 }? 100+ yıl Tahmini maliyet: Kaldırılan CO2’nin metrik tonu başına 150 ila 700 ABD doları Teknolojik hazırlık: Düşük ila orta Saha deneyleri: Washington Eyaletinde devam eden 1 test
Kaynak: NOAA, NAS
Doğrudan okyanus yakalama
Diğer bir seçenek de doğrudan ayırmaktır Karbondioksiti büyük su parsellerinden çıkarın ve ardından okyanusun derinliklerine gömün.Membran daha sonra deniz suyu ile sodyum hidroksit çözeltisi gibi başka bir çözelti arasında çözünmüş karbondioksiti çıkaran bir reaksiyona aracılık eder. Bu işlem sonuçta yüzey suyunun pH’ını artırarak daha fazla atmosferdeki karbondioksiti emmesine olanak tanır. Tamamen açık denizde kullanılabilen bir teknoloji olduğundan değerli arazi alanına ihtiyaç duymaz. Ve teorik olarak yenilenebilir enerjiyle çalıştırılabilir.
Okyanusta doğrudan karbon yakalama, karbondioksiti doğrudan deniz suyundan çıkaracak ve ardından karbonu derin denizlere gönderecek veya ayrıştırılmak üzere deniz tabanına gömecektir. . Sayo Studio
En büyük dezavantajlardan biri, tesiste sirküle edilmesi gereken devasa miktarda suyun yanı sıra deniz suyunu arıtmak için gereken büyük membranların maliyetinden kaynaklanan maliyettir. Tesise büyük miktarlarda deniz suyu çekilmesi de deniz organizmaları için risk oluşturabilir. Deniz suyunun özelliklerindeki değişikliğin yakındaki deniz yaşamını nasıl etkileyebileceği hakkında da çok az şey biliniyor.
Doğrudan okyanus yakalama teknolojisi, laboratuvardan daha yeni taşındı. Caltech araştırmacıları tarafından kurulan start-up şirketi Captura, 2022 ve 2023 yıllarında Newport Beach ve Los Angeles Limanı’nda teknolojinin okyanus saha denemelerini gerçekleştirdi. Grup bu yıl Kanada ve Norveç’te iki pilot proje planlıyor.
Doğrudan okyanus yakalama
Ne kadar CO2{8 } kaldırabilir mi? Yılda 1 ila 10 milyar metrik ton CO’yu ne kadar süre depolayabilir?2? 1.000+ yıl{10 }Tahmini maliyet: Kaldırılan metrik ton CO2 başına 400 ila 600 ABD doları Teknolojik hazırlık: Düşük ila orta Saha deneyleri: 2 pilot proje Kaliforniya
Kaynak: NOAA, NAS
Okyanustaki karbon dioksiti gidermenin geleceği
CDR başarıya ulaşırsa, büyük olasılıkla birkaç çalışma yaklaşımı gerektirecektir birlikte. Kuzeybatı Pasifik Ulusal Laboratuvarı’nda biyojeokimyacı olan Cross, geçen yıl Nature Climate Change’de yayınlanan bir araştırmaya işaret ediyor: “Beynimde kira ödemeden yaşıyor.” Makale, “ne kadar farklı CDR yöntemlerine sahipseniz, her farklı yöntemden aynı anda daha az zorlukla karşılaşabileceğinizi” öne sürüyor, örneğin toprak ve su rekabeti veya kırma ile ilgili büyük enerji maliyetleri gibi. hava koşullarının iyileştirilmesi veya büyük miktarlarda deniz suyunun pompalanması için kaya. “Bu şekilde art arda gelen sorunlardan kaçınırsınız” diyor.
Çözümleri boyutlandırmak
Okyanustaki karbondioksiti giderme yöntemlerini değerlendirirken, etkinlik ve maliyet dikkate alınması gereken iki önemli husustur. Bu grafikteki çizgiler, her bir yöntem için tahmini karbon giderme aralığını ve maliyetini gösterir; daire orta noktayı temsil eder. Dairenin boyutu, karbonun ne kadar süreyle depolanabileceğine karşılık gelir.
Karbon giderme yöntemlerinin etkinliği ve maliyeti
Cross, okyanus CDR’sinin erken saha testlerinden bazılarına yönelik yoğun toplumsal tepkinin “bu tür işleri yapmanın ne kadar zorlu olacağını” ve toplulukların yolun her adımında yanında olmasının ne kadar önemli olacağını vurguladığını söylüyor.
“Kıyılarımız hakkında konuşurken duygular daha da artıyor” diye ekliyor. “Okyanus bir kültürel varlıktır, bir ekonomik varlıktır, bir gayrimenkul varlığıdır, bir spor varlığıdır. Bu endişeler okyanus CDR’sinin tüm türleri için mevcuttur. Bu, arka bahçemdeki okyanusun görünümünü ve hissini değiştirecek mi?”
Deniz yosunu yetiştiriciliğinde, fotosentetik deniz yosunu karbondioksiti emer ve ardından karbonu ayırmak için derin denizlere batırılır.Sayo Studio
Okyanus demirinin gübrelenmesi, okyanuslarda az bulunan bir besin olan demiri de ekleyecektir. fotosentetik alglerin çoğalmasını teşvik etmek için okyanusun birçok kısmı. Bu algler ölüp denizin derinliklerine battığında, karbonu hapsederler.Sayo Studio
Yapay yukarıya doğru yükselme, alg çoğalmasını teşvik etmek için besinleri yüzeye çıkarırken, aşağıya doğru çekme, karbon yüklü suyu tutulum için derin denizlere gönderecektir. Sayo Studio 
Gelişmiş kaya havası, ince öğütülmüş alkali minerallerin okyanusa eklenmesine neden olacaktır. okyanusun alkalinitesini ve okyanusun karbondioksit alma yeteneğini artıracak. Sayo Studio
Okyanusta doğrudan karbon yakalama, karbondioksiti doğrudan deniz suyundan çıkaracak ve ardından karbonu derin denizlere gönderecek veya ayrıştırılmak üzere deniz tabanına gömecektir. . Sayo Studio
C. Chang C. Chang