top of page
Поиск

Можем ли мы бороться с изменением климата, сбрасывая углерод в море?

Две израильские компании делают ставку на то, что, удерживая биомассу глубоко под водой, они смогут предотвратить попадание гигатонн CO2 в атмосферу.

В сотрудничестве со стартапом по удалению углерода Rewind исследователи в Турции извлекают образцы отложений, взятые со дна Черного моря в феврале (Rewind)


Вот неудобная правда: мы загрязнили атмосферу таким количеством гигатонн парниковых газов, что простого сокращения выбросов — что нам все еще необходимо сделать — больше не достаточно, чтобы предотвратить худшие последствия изменения климата. Нам также необходимо активно удалять парниковые газы из атмосферы .


По оценкам Межправительственной группы экспертов Организации Объединенных Наций по изменению климата, к 2050 году , даже если предположить резкое сокращение выбросов в ближайшие несколько десятилетий (а выбросы будут расти , а не падать), нам придется избавляться от 5–10 гигатонн CO2 каждый год.


Проблема в том, что никто пока не знает, как удалить углерод из атмосферы в таком масштабе.

Но борьба продолжается: сотни компаний применяют широкий спектр подходов: от прямого улавливания воздуха (использование больших машин для извлечения CO 2 из воздуха ) до стратегий удаления углерода, которые претендуют на использование природных систем .


В этой последней категории две израильские компании, Rewind и BlueGreen Water Technologies , заняли для себя нишу в зарождающейся области удаления углерода из воды. Обе компании делают ставку на то, что смогут улавливать больше CO 2 и с меньшими капиталовложениями, взяв легкодоступную биомассу и погрузив ее на дно больших водоемов. Они стремятся к 2030 году удалять гигатонны углерода ежегодно.


Но сторонние эксперты говорят, что компаниям предстоит еще многое сделать, чтобы доказать, что они могут эффективно улавливать углерод, не принося больше вреда, чем пользы.


С одной стороны, связывание органического углерода, как известно, трудно измерить, поэтому будет сложно независимо проверить утверждения Rewind и BlueGreen. Оба стартапа используют методы, которые могут быть заблокированы труднопрогнозируемыми взаимодействиями с микробами.


Эти проблемы говорят о большей неопределенности, связанной с областью удаления углерода из водной среды.


"Люди все еще пытаются узнать и понять… эффективность этих [подходов] и их влияние на экосистемы", — сказал Сифанг Чен, эксперт по удалению углерода из океана в некоммерческой организации Carbon 180 ."Это очень новая область".

Захоронение углерода в Черном море


"По сравнению со стратегиями других компаний по удалению углерода, Rewind имеет« Очень простое, почти смехотворное решение", — сказал генеральный директор Рам Амар. "Мы хотим собрать растения и транспортировать их на дно Черного моря".

По его словам, если не остановить изменение климата, оно нарушит продовольственные системы, усилив напряженность на нестабильном Ближнем Востоке.


"Я хотел поработать над проблемой, имеющей большее значение для моей жизни или жизни моих детей".

Исследования Амара потенциальных решений по борьбе с изменением климата в конечном итоге привели его к Черному морю . К северо-востоку от Средиземного моря обширный водоем теоретически мог бы функционировать как хранилище углерода. На глубине около 150 метров он имеет бескислородную зону, лишенную кислорода и с высоким содержанием сероводорода.


"Просто посмотрите на кораблекрушения", — сказал он.

Шестьдесят удивительно хорошо сохранившихся затонувших кораблей лежат на дне Черного моря, их деревянные корпуса, мачты и рули практически не повреждены временем и разлагающимися микробами. Один древнегреческий корабль простоял нетронутым последние 2400 лет .


В планах Rewind собрать огромное количество растительного материала и погрузить его на дно Черного моря, где, как и древние корабли, он мог бы оставаться нетронутым в течение столетий или даже тысячелетий, запирая весь углерод, который был бы выброшен в атмосферу, если бы эта биомасса разложилась на суше.


Сбор биомассы для выброса в море


Где Rewind найдет миллиард тонн нежелательного органического материала, который понадобится для реализации плана? По словам Амара, регион вокруг Черного моря является сердцем житницы Европы, ежегодно производя гигатонны сельскохозяйственных, садовых и лесных отходов в виде стеблей пшеницы, листьев и обрезанных ветвей деревьев. По словам Амара, большая часть этих отходов скапливается и оставляется гнить или, что еще хуже, сжигается.


Израильский фермер обрезает яблони на Голанских высотах в январе. Rewind использовал обрезки для экспериментов (Rewind)


Rewind намерена работать с сельским и лесным хозяйством стран над сбором и транспортировкой биомассы в Черное море. Компания подсчитала, что затраты на выбросы при этом составят всего 3 процента от того, что компания может секвестрировать. И, по оценкам Rewind, все это органическое вещество не только не заполнит Черное море, но и займет менее 0 . 1 процент объема моря.


По его словам, компания стремится к секвестрации гигатонны в год к 2030 году , первоначально при цене 200 долларов за тонну CO 2 , а затем снизится до 80 долларов за тонну CO 2 , как только Rewind оптимизирует свою цепочку поставок.


"Вы думаете:« Почему этот парень хочет выбросить мусор в Черное море?, — сказал Амар. "Все реки мира несут ветви и листья в моря, куда они текут, и просто сбрасывают их на дно. Это естественный процесс , и мы его ускоряем".

Обеспокоенность по поводу экосистемы Черного моря и парниковых газов


На данный момент Rewind проводит исследования и эксперименты по разложению растительного материала и анализирует древнюю древесину кораблекрушения, чтобы откалибровать модели того, как бескислородные условия Черного моря сохраняют углерод.

Один важный вопрос, который еще предстоит решить: действительно ли этот углерод останется на месте?


Хотя дно Черного моря лишено кислорода, это не значит, что оно лишено жизни. В его глубинах обитают микробы, называемые метаногенами; они могут пожирать органические вещества в бескислородной среде. Когда это происходит, они выделяют углеродсодержащий метан ( CH 4 ), парниковый газ, который менее живуч, чем CO 2 , но в 84 раза более эффективен в течение 20 -летнего периода.


"Переговоры с учеными привели команду Rewind к выводу, что метан не будет проблемой, потому что Черное море по существу не смешивается вертикально и даже если метан производится в бескислородной зоне, - говорит Амар- , он вряд ли достигнет поверхностных вод и уйти в атмосферу. Но компания не собирается полагаться на теорию, - добавил он.

Они планируют следить за затонувшей биомассой, используя камеры и датчики для отслеживания химического состава воды: следов метана, углекислого газа, pH, кислорода и многого другого.


Коби Каминиц, технический директор Rewind, готовит подводную камеру к полевым испытаниям для наблюдения за разложением мешка соломы в Средиземном море в январе 2023 года (Rewind )


Первое испытание подводной камеры Rewind на дне Средиземного моря в октябре 2022 года (Rewind)


"Мы не просто рассчитываем на то, что [химия] не изменится, - сказал он.- Мы собираемся измерять и контролировать — и следить за тем, чтобы все, чего мы ожидаем, действительно происходило".

По словам Амара, компания будет документировать свои результаты на своем веб-сайте по мере их поступления, а также публиковать их в рецензируемых научных журналах.

Древняя древесина 600–700 гг. н.э. готовится к измерениям плотности в Хайфском университете, Израиль, февраль. Эти данные будут использованы для калибровки моделей Rewind бескислородного хранения углерода в Черном море.(Rewind )


Мэтт Лонг — океанограф Национального центра атмосферных исследований и не связан с Rewind. Он предоставил ранний отзыв об обзоре научной литературы, который компания планирует опубликовать позднее в этом году:


"Я доволен готовностью Rewind раскрыть свои идеи и документацию, — сказал он. - Для первых компаний очень важно установить парадигму, обеспечивающую полную прозрачность, чтобы отрасль могла строиться на достоверной науке. В частности, поскольку Rewind и другие компании готовятся продавать кредиты на удаление выбросов углерода , он сказал, что эти кредиты должны сопровождаться надежными стандартами проверки — в отличие от относительно мягких стандартов для многих кредитов на предотвращение выбросов, доступных сегодня на добровольном углеродном рынке.Многие углеродные квоты, которыми торгуют, являются фиктивными, — сказал он, - и не помогают существенно справиться с климатическим кризисом".

Обработка цветения водорослей для хранения углерода

BlueGreen Water Technologies использует другой подход к удалению углерода из воды. Вместо того, чтобы собирать материал, выращенный на суше, и погружать его под воду, компания погружает биомассу, уже изобилующую в водной среде: вредные цветения водорослей, состоящие из цианобактерий, также известных как сине-зеленые водоросли.

Цветение цианобактерий наносит ущерб экосистемам. Вызванные потеплением воды и избытком питательных веществ, они могут задушить водную среду, создавая мертвые зоны со слишком низким уровнем кислорода, чтобы поддерживать рыбу и другую водную жизнь . Цветение цианобактерий также производит токсины, которые могут нанести вред людям и животным.


Вредное цветение водорослей, а не зеленый чан для смузи (BlueGreen Water Technologies)


"Хорошая новость в том, что… они также высасывают много углерода из атмосферы", — сказал генеральный директор Эяль Харель.

Компания была основана в 2014 году с целью очистки воды от загрязнения, но с тех пор она превратилась в компанию, занимающуюся решениями в области климата.


На самом деле, по словам Харела, раньше у BlueGreen были проблемы с привлечением денег, потому что инвесторы не считали, что существует достаточный рынок для очистки воды.


"Одна из лучших вещей, которые с нами случились, — это на самом деле подъем индустрии климатических технологий, — сказал Харель. - Мы больше не являемся компанией, которая устраняет вредное цветение водорослей и, кстати, удаляет фантастические количества углерода. Сегодня мы — компания, которая удаляет фантастические объемы углерода и, кстати, очищает озера".

Компания утверждает, что может изолировать в среднем 8 000 тонн CO 2 на обработанный квадратный километр. На сегодняшний день выбросы CO 2 составляют от 5 до 3 миллионов тонн.


Как? Компания применяет плавучий порошок, содержащий перекись водорода, который вызывает запрограммированную гибель клеток или самоубийство цианобактерий. Лечение очищает пораженные воды всего за день или два. В то время как часть цветения водорослей разлагается в воде и возвращается в атмосферу в виде CO 2 , некоторые остатки выпадают в осадок и остаются там. По данным BlueGreen, их продукты не оставляют следов и одобрены Агентством по охране окружающей среды США и Национальным фондом санитарии ( NSF ) для использования в питьевой воде.


Очистка BlueGreen на основе перекиси водорода (BlueGreen Water Technologies)


Многие цветения водорослей уже имеют цикл бума и спада, который может естественным образом связывать углерод. Некоторые водоросли цветут в теплые летние месяцы, а зимой разрушаются, при этом часть водорослей опускается на дно, а часть этой фракции сохраняется навсегда. (Однако другие виды цветения могут сохраняться при низких температурах, что означает, что естественным путем связывается меньше углерода .) Таким образом, для любого потенциального водоема BlueGreen должна оценить, насколько больше углерода компания может изолировать в результате очистки, чем это произошло бы в любом случае.


BlueGreen изучает керны отложений и спутниковые данные за три года, чтобы установить базовый уровень количества углерода от цветения цианобактерий, который исторически навсегда был похоронен в отложениях.


У компании есть подробная методология учета выбросов углерода, которую они разработали в сотрудничестве с Social Carbon , стандартом аккредитации выбросов углерода, таким как Verra и The Gold Standard. Теперь BlueGreen может использовать эту методологию для количественной оценки и, следовательно, продажи кредитов на удаление углерода, которые в настоящее время продаются по цене 100 долларов за тонну.


Майк Дэвис, генеральный директор Social Carbon, заявил, что эта методология откроет финансирование для решения глобальных проблем — очистки источников пресной воды, защиты биоразнообразия и борьбы с климатическим кризисом — и все это одновременно.


"Мы ставим на кон свою репутацию, поэтому хотим убедиться, что она надежна. […] Репутация создается долго, а потерять ее можно очень быстро. Другие подходы к удалению углерода из воды, такие как погружение макроводорослей (метод, используемый компанией Running Tide из штата Мэн и британским стартапом Seafields ), не прошли этот строгий процесс получения аккредитации", — сказал он.

Очистка вредоносного цветения водорослей по всему миру


У BlueGreen грандиозные амбиции.


"Мы работаем над крупнейшими в мире проектами — в США, Китае, Израиле и Южной Африке — с целью избавить мир от вредного цветения водорослей", — сказал генеральный директор Харель.

В 2021 году BlueGreen обработала озеро Миннеола во Флориде , а сейчас компания работает над созданием необходимых условий для лечения озера Маттамускит , крупнейшего природного озера в Северной Каролине и являющегося частью Национального заповедника дикой природы Маттамускит.


BlueGreen также стремится бороться с цветением водорослей в океанах, которые, по оценкам компании, обладают потенциалом удаления углерода в 97 гигатонн в год в дополнение к 15 гигатоннам в год в пресноводных водоемах.


Визуально результаты BlueGreen поразительны. Например, после очистки плотины Сетумо в Южной Африке в 2021 году непрозрачная и мутная вода очистилась всего за три дня. Более того, по словам Харела, экосистема начала восстанавливаться с возвращением нетоксичного фитопланктона, зоопланктона, ракообразных, рыбы и фламинго, которые« не видели много лет».

Плотина Сетумо в Южной Африке до и после очистки воды BlueGreen (BlueGreen Water Technologies)


"Истинное влияние на восстановление этих водоемов… это не только про выбросы углерода, — сказал Харель. - Но что это значит для местных сообществ, которые полагаются на эти водные ресурсы, что это значит для их процветания [и] что это значит для их здоровья".


Призрак метана снова возрастает


Но, как и в случае с подходом Rewind, некоторые ученые выразили обеспокоенность тем, что климатические преимущества метода BlueGreen могут быть подорваны или даже сведены на нет из-за потенциального увеличения выбросов метана.


Метан является настолько мощным парниковым газом, что если куча фиксированного углекислого газа (т. е. мертвых водорослей) потеряет всего 1 . 2 процента в виде метана, что более чем компенсирует климатическую выгоду от оставшихся 98 процентов . 8 процентов углерода осталось изолированным. Таким образом, подход, который хотя бы немного увеличивает выбросы метана "немедленно оборачивается плохой сделкой для атмосферы", — сказал Себастьян Собек, лимнолог из шведского университета Упсалы, который изучает механизмы, которые приводят к захоронению углерода в озерах и водохранилищах.


Обработка BlueGreen приводит к тому, что огромное количество органических веществ падает на отложения, что, по словам Собека, может спровоцировать безумное питание микробов, истощая кислород и, таким образом, способствуя росту метаногенов, извергающих метан.


В своей методологии Social Carbon утверждает, что она учитывает выбросы метана, закиси азота (еще одного мощного парникового газа) и углекислого газа, хотя и не требует явного измерения этих газов. Это потому, что после изучения опубликованных исследований и консультаций с экспертами Social Carbon пришел к выводу, что воздействие этих газов будет незначительным для водных объектов, которые соответствуют« Конкретные приемлемые условия, требуемые методологией», — написал Дэвис в электронном письме.

Social Carbon также заявил , что производство метана в отложениях в конечном итоге подавляется, поскольку образующийся метан реагирует с ионами галогенов, включая хлор, что приводит к образованию таких соединений, как фиксатор хлороформ, что останавливает появление надоедливых метаногенов.


Но Собек не согласился. Он сказал, что хотя и не сомневается в существовании этого механизма,« В масштабе экосистемы это кажется не очень актуальным». Внутренние воды производят значительные выбросы метана, которые фактически могут увеличиться при добавлении органических веществ .


BlueGreen сообщила Canary Media, что, хотя она не проводила экспериментов по измерению выбросов метана, она планирует сделать это в какой-то неуказанный момент в будущем.

Собек очень хочет, чтобы BlueGreen провела такое исследование и представила его рецензированию в научном журнале.« Если они смогут предоставить убедительные доказательства», — сказал он, —« Я рад изменить свое мнение».


Хотя, возможно, еще слишком рано говорить о том, подтвердят ли данные ожидания чистого удаления углерода в гигатоннах от BlueGreen или Rewind, Собек восхищается растущими усилиями в области удаления углерода из водной среды.


"У нас большая проблема с изменением климата и слишком большим количеством CO 2 в атмосфере, — сказал он. - Мне очень интересно, что некоторые люди решаются что-то с этим сделать".



bottom of page