Kooldioxide uit de lucht halen is het laatste waar we het over moeten hebben.

Als ik dit zeg, geef ik opzettelijk een dubbele betekenis. Aan de ene kant, is de energie die nodig is voor voor het uit de lucht halen van CO2 zo groot, dat het bijna absurd lijkt om erover te spreken (er is ook het risico dat het vergroten van de mogelijkheid om klimaatverandering aan te pakken met dit soort geo-engineering de bereidheid om nu in te grijpen verkleint). Maar aan de andere kant denk ik dat we erover moeten praten, we moeten nadenken over de beste manier om dit te doen en dat we onderzoek naar betere technologieën moeten financieren, omdat het afvangen van koolstof uit de lucht misschien onze laatste verdedigingslinie zal zijn, als de klimaatverandering echt zo slecht is als de klimaatwetenschappers beweren, en als de mensheid er niet in slaagt om vandaag de bestaande oplossingen toe te passen die goedkoper en verstandiger zijn. Voordat we het afvangen van koolstof uit de lucht bespreken, moeten we een beter beeld hebben van de wereldwijde koolstofcyclus.

CO2 begrijpen

Toen ik dit boek voor het eerst wilde schrijven, was het mijn bedoeling om klimaatverandering niet te behandelen. In sommige kringen was “Is klimaatverandering gaande?” een controversiële vraag. Net als “Wordt het veroorzaakt door mensen?” En “Maakt het uit?” En, aan het einde van een hele reeks controverses: “Wat moeten we doen?” Ik voelde dat duurzame energie op zichzelf een uitdagend probleem was, en het was het beste om controverses te vermijden. Mijn argument zou zijn: “ Onafhankelijk van de vragen wanneer fossiele brandstoffen opraken en of er klimaatverandering gaande is, fossiele brandstoffen verbranden is hoe dan ook niet duurzaam; laten we ons voorstellen duurzaam te leven en proberen erachter te komen hoeveel duurzame energie er beschikbaar is.”

Klimaatverandering heeft duidelijk meer aandacht in het publieke bewustzijn en dat werpt allerlei interessante vragen op die met eenvoudige berekeningen op de achterkant van een sigarendoosje beantwoord kunnen worden. Dus besloot ik dat te doen. Ik bespreek klimaatverandering kort in het voorwoord en in dit afsluitende hoofdstuk. Geen complete discussie, slechts een paar interessante cijfers.

Eenheden

De kosten van de vervuiling met de koolstof worden meestal gemeten in dollars of euro’s per ton CO2, dus ik gebruik de ton CO2 als de belangrijkste eenheid wanneer ik het heb over koolstofvervuiling per capita, en de ton CO2 per jaar om de snelheid van verontreiniging aan te geven. (De gemiddelde Europese uitstoot van broeikasgassen is equivalent aan 11 ton CO2 per jaar; of 30 kg CO2 per dag.) Maar als ik praat over koolstof in fossiele brandstoffen, vegetatie, grond en water, ik zal het hebben over koolstof. Eén ton CO2 bevat 12/44 ton koolstof, een beetje meer dan een kwart ton. Op planetaire schaal zal ik het hebben over gigaton koolstof(Gt C). Een gigaton van koolstof is een miljard ton. Gigaton is een hoeveelheid die moeilijk voorstelbaar is, maar als u het naar een menselijke schaal wilt terugbrengen, stelt u zich dan voor een ton steenkool te verbranden (dat is wat u zou kunnen gebruiken om een huis een jaar lang te verwarmen). Stelt u zich nu eens voor dat iedereen op de planeet één ton steenkool per jaar verbrandt: dat is 6 Gt C per jaar, omdat de planeet 6 miljard mensen heeft.

Waar is de koolstof?

Waar zit alle koolstof? We moeten weten hoeveel ervan in de oceanen, in de grond en in de vegetatie voorkomt, en dit vergelijken met de hoeveelheid in de atmosfeer, als we de gevolgen van CO2-emissies willen begrijpen. Figuur 31.2 laat zien waar de koolstof zit. Het grootste deel – 40.000 Gt – zit in de oceaan (in de vorm van opgelost CO2-gas, carbonaten, levende planten en dieren en rottende materialen). Bodem en vegetatie samen bevatten ongeveer 3700 Gt. Toegankelijke fossiele brandstoffen – voornamelijk kolen – bevatten ongeveer 1600 Gt. Ten slotte bevat de atmosfeer ongeveer 600 Gt koolstof. Tot voor kort waren al deze koolstofreservoirs ongeveer in evenwicht: alle koolstofstromen die een reservoir uit gingen (bijvoorbeeld de bodem, de vegetatie of de atmosfeer) werden gecompenseerd door gelijke stromen die het reservoir in kwamen. De stroomt in en uit de voorraad aan fossiele brandstof waren beide te verwaarlozen. Toen begonnen mensen fossiele brandstoffen te verbranden. Dit voegde twee extra ongebalanceerde stromen toe, zoals weergegeven in figuur 31.3.

De verbrandingssnelheid van fossiele brandstoffen was ongeveer 1 Gt C / j in 1920, 2 Gt C / j in 1955 en 8,4 Gt C in 2006. (Deze cijfers bevatten ook een kleine bijdrage van de cementproductie, die CO2 vrijmaakt uit kalksteen.)

Hoe heeft deze omvangrijke extra koolstof stroom het beeld in figuur 31.2 veranderd? Nou, dat weten we niet precies. Figuur 31.3 laat de belangrijkste dingen zien die wel bekend zijn. Veel van de extra 8,4 Gt C per jaar die we in de atmosfeer uitstoten blijft in de atmosfeer, het verhoogt de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer. De atmosfeer komt vrij snel in evenwicht met het oppervlaktewater van de oceanen (het duurt slechts vijf of tien jaar voordat er een nieuw evenwicht is ) en er is een netto-stroom CO2 van de atmosfeer naar de oppervlaktewateren van de oceanen, die neerkomt op 2 Gt C per jaar. (Recent onderzoek wijst erop dat deze snelheid van koolstofopname door de oceanen kan verminderen, nochtans.) Deze extra instroom van CO2 in de oppervlaktewateren veroorzaakt oceaanverzuring, wat slecht nieuws is voor koraal. Er is ook koolstof uit de atmosfeer die in de vegetatie en bodem terecht komt, misschien ongeveer 1,5 Gt C per jaar, maar deze stromen worden minder goed gemeten. Omdat ruwweg de helft van de koolstofemissies in de atmosfeer blijven, zal door de voortdurende koolstofvervuiling van 8,4 Gt C per jaar het CO2-gehalte in de atmosfeer, en in de oppervlaktewateren blijven stijgen. Wat is de langetermijn bestemming van de extra CO2? Welnu, omdat de hoeveelheid fossiele brandstoffen zoveel kleiner is dan het totaal in de oceanen,  zal “op de lange termijn” de extra koolstof in de oceaan terecht komen, en de hoeveelheden koolstof in de atmosfeer, vegetatie en bodem terugkeren naar normaal. “Lange termijn” betekent echter duizenden jaren. Het evenwicht tussen atmosfeer en oppervlaktewater komt snel tot stand, zoals ik al zei, maar de figuren 31.2 en 31.3 tonen een onderbroken lijn tussen de oppervlaktewateren van de oceaan van de rest van de oceaan. Op een tijdschaal van 50 jaar, is deze grens vrijwel een solide muur. Radioactieve koolstof verspreid over de wereldbol door het testen van de atoombom in de jaren zestig en zeventig is in de oceanen doorgedrongen tot een diepte van slechts ongeveer 400 m. Daarentegen is de gemiddelde diepte van de oceanen ongeveer 4000 m.

De oceanen circuleren langzaam: Het duurt ongeveer 1000 jaar voordat diep-oceaanwater naar de oppervlakte komt en weer naar beneden rolt. De circulatie van de diepe wateren worden aangedreven door een combinatie van temperatuurgradiënten en zoutgehalte gradiënten, en wordt thermohaline circulatie genoemd (in tegenstelling tot de circulaties van de oppervlaktewateren, die door de wind worden aangedreven).  Deze langzame vermenging van het water in de oceanen heeft een cruciale consequentie: we hebben voldoende fossiele brandstoffen om het klimaat in de komende 1000 jaar ernstig te beïnvloeden.

Waar gaat de koolstof naartoe?

Figuur 31.3 is een grove vereenvoudiging. Mensen veroorzaken bijvoorbeeld extra stromen die niet in dit diagram zijn weergegeven: het verbranden van turf en bossen in Borneo alleen al in 1997 heeft ongeveer 0.7 Gt C uitgestoten. Per ongeluk gestarte bosbranden in steenkoollagen laat ongeveer 0,25 Gt C per jaar vrij.

Niettemin helpt deze schets om te begrijpen wat er ongeveer zal gebeuren op de korte en de middellange termijn onder verschillende beleidsmaatregelen. Ten eerste, als de koolstofvervuiling een “business as usual” -traject volgt, waarbij nog eens 500 Gt koolstof de komende 50 jaar wordt verbrand, dan kunnen we verwachten dat de koolstofconcentratie langzaam in de oppervlaktewateren van de oceaan druppelen met een tempo van 2 Gt C per jaar. Tegen 2055 zou er minstens 100 GT van de 500 in het oppervlaktewater terecht zijn gekomen en de CO2-concentratie in de atmosfeer zou ongeveer het dubbele zijn van het pre-industriële niveau. Als het verbranden van fossiele brandstoffen in 2050 tot nul zou zijn teruggebracht, dan zou de stroom van 2 Gt van de atmosfeer naar de oceaan ook aanzienlijk verminderd zijn. (Ik beeldde me altijd in dat deze stroming in de oceaan tientallen jaren zou aanhouden, maar dat zou alleen waar zijn als het oppervlaktewater niet snel in evenwicht komt met de atmosfeer; maar, zoals ik al eerder zei, het oppervlaktewater en de atmosfeer bereiken een evenwicht in slechts een paar jaar.) Veel van de 500 Gt die we in de atmosfeer uitstoten zou slechts heel geleidelijk over een periode van een paar duizend jaar in de oceanen terecht komen, doordat het oppervlaktewater van de oceanen naar beneden stroomt en wordt vervangen door nieuw water uit de diepte.

Dus onze verstoring van de koolstofconcentratie zou zich uiteindelijk kunnen herstellen, maar dat zou duizenden jaren gaan duren. En dat veronderstelt dat deze grote verstoring van de atmosfeer het ecosysteem niet drastisch veranderd. Het is bijvoorbeeld denkbaar dat door de verzuring van het oppervlaktewater van de oceanen het plantenleven in de oceanen afneemt zodat er een nieuwe vicieuze cirkel ontstaat: verzuring betekent minder plantenleven, dus absorbeert het plantenleven minder CO2 uit de oceanen, wat betekent dat oceanen nog zuurder worden. Dergelijke vicieuze cycli (die wetenschappers “positieve feedbacks” noemen ) zijn eerder op aarde voorgekomen: het wordt bijvoorbeeld algemeen aangenomen dat de ijstijden relatief snel eindigden vanwege de positieve feedback cyclus waarbij stijgende temperaturen sneeuw en ijs deden smelten, waardoor de weerspiegeling van het zonlicht op de grond verminderde, waardoor de grond meer warmte absorbeerde, wat leidde tot verhoogde temperaturen. (Gesmolten sneeuw – water – is veel donkerder dan bevroren sneeuw.) Nog een positieve feedback om zich zorgen over te maken zijn de methaanhydraten, die in gigaton hoeveelheden, zijn ingevroren op plaatsen zoals het noorden van Siberië, en in 100 gigaton hoeveelheden op de continentale platen in de oceaan. Opwarming van de aarde groter dan 1 ° C zou mogelijk methaanhydraten kunnen doen smelten, waardoor methaan in de atmosfeer terechtkomt, en methaan is een broeikasgas dat vele malen sterker is dan CO2.

Dit is niet de plek om de onzekerheden van klimaatverandering in detail te bespreken. Daarvoor raad ik u sterk aan de boeken “Avoiding Dangerous Climate Change” (Schellnhuber et al., 2006) en  “Global Climate Change” (Dessler and Parson, 2006) te lezen, als ook de artikelen van Hansen et al. (2007) en Charney et al.(1979).

Het doel van dit hoofdstuk is om het volgende idee te bespreken : klimaatverandering  oplossen door kooldioxide uit de lucht te halen; we bespreken de energiekosten van dit afvangen hierna.

De kosten van CO2 uit de lucht halen

Vandaag de dag is koolstof uit de grond halen een goudmijn. In de toekomst zal koolstof weer terug de grond in pompen, wellicht een goudmijn worden. Ervan uitgaande dat er nu onvoldoende actie wordt ondernomen om de mondiale koolstofvervuiling te stoppen, zal misschien over enkele decennia een coalitie van bereidwilligen willen betalen om met een reusachtige CO2 stofzuiger ieder’s rotzooi op te ruimen.

Voordat we details van het afvangen van koolstof uit de lucht behandelen, laten we eerst de onvermijdelijke energiekosten van koolstofafvang bespreken. Welke technologieën we ook gaan gebruiken, ze moeten hoe dan ook de wetten van de natuurkunde respecteren en helaas kost CO2 uit de lucht halen en die te concentreren energie. De wetten van de natuurkunde zeggen dat de benodigde energie minimaal 0,2 kWh per kg CO2 moet zijn (tabel 31.5). Gezien het feit dat processen in reële omstandigheden meestal op z’n best 35% efficiënt zijn, zou ik verbaasd zijn als de energiekosten van koolstofafvang ooit onder de 0,55 kWh per kg zullen komen.

Laten we nu aannemen dat we de CO2 emissies van een typische Europeaan van 11 ton per jaar willen neutraliseren, dat is 30 kg per dag per persoon. De benodigde energie, uitgaande van een energieverbruik van 0,55 kWh per kg CO2, is 16,5 kWh per dag per persoon. Dit is precies hetzelfde als het Britse elektriciteitsverbruik. Dus het aandrijven van een gigantische CO2 stofzuiger kan ons verplichten om onze elektriciteitsproductie te verdubbelen – of op zijn minst om op de een of andere manier extra vermogen te verkrijgen die gelijk is aan onze huidige elektriciteitsproductie. Als de kosten van het runnen van gigantische stofzuigers verlaagd zouden kunnen worden, geweldig, laten we ze maken. Maar geen enkele hoeveelheid onderzoek en geen enkele technische ontwikkeling kan de wetten van de natuurkunde omzeilen, die zeggen dat CO2 uit de lucht halen en het concentreren ervan in vloeibare CO2 ten minste 0,2 kWh per kg CO2 vereist. Wat is de beste manier om CO2 uit de lucht te zuigen? Ik zal vier technologieën voor het bouwen van een gigantische stofzuiger bespreken:

A Chemische pompen

B Bomen

C Versnelde verwering van gesteenten;

D Oceaanbemesting.

A Chemische technologieën voor koolstofafvang

De chemische technologieën behandelen koolstofdioxide in twee stappen.

                                           concentreren                          komprimeren

                  0,03% CO2             →              Pure CO2               →            Vloeibare CO2

Ten eerste wordt CO2 die in een lage concentratie in de atmosfeer aanwezig is geconcentreerd ; dan wordt het geconcentreerde CO2 gecomprimeerd tot een klein volume dat klaar is om ergens in gestopt te worden  (in een gat in de grond of diep in de oceaan). Elk van deze stappen kost energie. De energie die de natuurkunde vereist voor deze omzettingen zijn weergegeven in tabel 31.5. In 2005 waren de beste gepubliceerde methoden voor CO2-afvang uit de lucht vrij inefficiënt: het energieverbruik bedroeg ongeveer 3,3 kWh per kg, en de financiële kosten waren ongeveer $ 140 per ton CO2. Met dit energieverbruik zou het afvangen van de 30 kg CO2 van een gemiddelde Europeaan, 100 kWh per dag kosten – bijna hetzelfde als het Europese energieverbruik van 125 kWh per dag. Kunnen er betere CO2 afzuigers ontworpen worden?

	energie (kWh/kg)
concentreren	0.13
comprimzeren	0.07
total	0.20

Tabel 31.5. De onvermijdelijke energiekosten van het concentreren en comprimeren van CO2 uit de lucht.

Recentelijk heeft Wallace Broecker, klimaatwetenschapper, “misschien wel de grootste expert van de werking van de aarde als een biologische, chemische en fysiek systeem”, een tot nu toe ongepubliceerde technologie gepromoot, die ontwikkeld is door de natuurkundige Klaus Lackner voor het vangen van CO2 uit de lucht. Broecker stelt zich voor dat de wereld door kan gaan met het verbranden van fossiele brandstoffen op vrijwel hetzelfde niveau als nu, en 60 miljoen CO2-sponzen (elk met de grootte van een standaard container die rechtop wordt gezet) zullen de CO2 opzuigen. Hoeveel energie vereist het proces van Lackner? In juni 2007 vertelde Lackner me dat zijn laboratorium 1,3 kWh per kg nodig had, maar sindsdien hebben ze een nieuw proces ontwikkeld op basis van een hars die CO2 absorbeert wanneer het droog is en CO2  afgeeft wanneer het vochtig is. Lackner vertelde me in juni 2008 dat, in een droog klimaat, de energie die nodig is voor concentratie is teruggebracht tot ongeveer 0,18-0,37 kWh laagwaardige warmte per kg CO2. De energiekosten die nodig zijn voor compressie zijn 0,11 kWh per kg. Dus Lackner’s totale energiebehoefte is 0,48 kWh of minder per kg. Voor de emissies van een Europeaan van 30 kg CO2 per dag, hebben we het nog steeds over een energieverbruik van 14 kWh per dag, waarvan 3,3 kWh per dag elektriciteit zou zijn, en de rest warmte. Hiep hiep hoera voor de technische vooruitgang! Maar denkt u alstublieft niet dat dit niet veel energie kost. We zouden ongeveer 20% meer energie in de wereld moeten produceren, alleen om de stofzuigers te laten werken.

B Hoe zit het met bomen?

Bomen zijn systemen die koolstof afvangen; ze zuigen CO2 uit de lucht en zij overtreden geen wetten van de natuurkunde. Het zijn twee-in-een machines: het zijn CO2-afvang machines aangedreven door ingebouwde zonnecentrales. Ze vangen koolstof op met behulp van uit zonlicht verkregen energie. De fossiele brandstoffen die we verbranden zijn lang geleden door dit proces gemaakt. De uitdaging is dus : we verbranden fossiele brandstof; en als we nu eens het omgekeerde zouden proberen te doen. Hout produceren en het dan in een gat in de grond begraven, terwijl, een eindje verderop, de mensheid gefossiliseerd hout blijft opgraven en in brand steken? Het is toch wel een gek idee om hout te produceren om het te begraven en tegelijkertijd plantenresten die in de grond zitten op te opgraven. Maar goed, laten we toch maar proberen vast te stellen hoeveel landoppervlak nodig is om het klimaatprobleem met bomen op te lossen.

De beste planten leggen in Europa koolstof vast met een snelheid van ongeveer 10 ton droog hout per hectare per jaar – gelijk aan ongeveer 15 ton CO2 per hectare per jaar – dus om een Europese productie van 11 ton CO2 per jaar vast te leggen hebben we 7500 vierkante meter bos per persoon nodig. Dit vereist een oppervlak van 7500 vierkante meter per persoon en dat is tweemaal het oppervlak per persoon in van Groot-Brittannië. En dan zou u ook nog ergens plaats moeten vinden om permanent 7,5 ton hout per persoon per jaar op te slaan! Bij een dichtheid van 500 kg per m3,  zou het hout van één persoon 15 m3 per jaar in beslag nemen. Het hout dat gedurende een mensenleven opgeslagen zou moeten worden – het moet veilig worden opgeborgen en nooit worden verbrand – zou 1000 m3 in beslag nemen. Dat is vijf keer het volume van een typisch huis. Als iemand voorstelt bomen te gebruiken om klimaatverandering ongedaan te maken, dan moet die zich realiseren dat de voorzieningen die nodig zijn de schaal van een land zullen hebben. Ik zie niet hoe dat ooit zou kunnen werken.

C Verbeterde verwering van rotsen

Is er een manier om de aanzienlijke energiekosten van de chemische omzetting te vermijden bij het afvangen van koolstof? Hier is een interessant idee: stenen verpulveren die in staat zijn om CO2 te absorberen, en ze in de open lucht te laten. Dit idee kan worden getypeerd als versnelling van een natuurlijk geologisch proces.  Laat ik het uitleggen.

Twee koolstofstromen die ik heb weggelaten in figuur 31.3 zijn de stroom van koolstof van rotsen naar oceanen, geassocieerd met de natuurlijke verwering van rotsen, en de natuurlijke neerslag van koolstof in sedimenten op de zeebodem, die uiteindelijk veranderen in stenen. Deze stromen zijn relatief klein, ongeveer 0,2 Gt C per jaar (0,7 Gt CO2 per jaar). Dus worden ze overschaduwd door de huidige menselijke koolstofemissies, die ongeveer 40 keer groter zijn. Maar de suggestie van pleitbezorgers voor een betere verwering van stenen is dat we het klimaatprobleem kunnen oplossen door de snelheid te versnellen waarmee stenen worden afgebroken en CO2 opnemen. Geschikte stenen om af te breken zijn olivijnen of magnesiumsilicaat mineralen, die wijdverspreid voorkomen. Het idee zou zijn om mijnen te vinden op plaatsen omgeven door vele vierkante kilometers land waarop gemalen rotsen kunnen worden verspreid, of misschien om de vergruisde rotsen in de oceanen te verspreiden. Hoe dan ook, de rotsen zouden CO2 opnemen en worden omgezet in carbonaten en de resulterende carbonaten zouden uitgespoeld worden en uiteindelijk in de oceanen terecht komen. Om rotsen te verpulveren tot een geschikte korrelgrootte om de reactie met CO2 te laten plaatsvinden, is slechts 0,04 kWh per kg afgevangen CO2 nodig. Wacht even, is dat niet kleiner dan de 0,20 kWh per kg die nodig is volgens de wetten van de natuurkunde? Ja, maar er is niets mis: de rotsen zelf zijn de bron van de ontbrekende energie. Silicaten hebben een hogere energie dan carbonaten, dus de rotsen betalen de energiekosten voor het onttrekken van CO2 uit lucht. De lage energiekosten van deze methode bevallen me best, maar de vraag is natuurlijk, wie zou vrijwilliger willen zijn om z’n land met verpulverde rots te bedekken?

D Oceaanbemesting

Eén van de problemen met de chemische methoden, de methoden voor het kweken van bomen en de rots verpulveringsmethoden voor het onttrekken van CO2 uit de lucht is dat dit  alles veel werk zou vereisen, en niemand heeft een stimulans om het te doen – tenzij een internationale overeenkomst zou betalen voor de kosten van koolstofafvang. Momenteel, zijn de koolstofprijzen te laag.

Een laatste idee voor koolstofafvang kan deze moeilijkheid omzeilen. Het idee is om de oceaan te overtuigen om koolstof een beetje sneller dan normaal op te nemen als een bijproduct van de visteelt.

Sommige regio’s van de wereld hebben voedseltekorten. Er is een tekort aan vis in veel gebieden, vanwege overbevissing gedurende de laatste 50 jaar. Het idee van oceaanbemesting is om de oceanen te bemesten, wat de basis van de voedselketen ondersteund, waardoor in de oceanen meer planten en meer vissen kunnen groeien , en waardoor toevallig ook meer koolstof wordt vastgelegd. Aangevoerd door de Australische wetenschapper Ian Jones, willen de ingenieurs die aan het idee van oceaanbemesting werken stikstofhoudende meststoffen zoals ureum verspreiden in geschikte visarme delen van de oceaan. Ze beweren dat 900 km2 van de oceaan kan worden bemest om 5 Mt CO2 / dag op te nemen. Jones en zijn collega’s denken dat dit oceaan voedingsproces geschikt is voor alle delen van de oceanen die stikstofarm zijn. Dat omvat het grootste deel van de Noord-Atlantische Oceaan. Laten we dit idee op een zeekaart aangeven. De UK koolstofemissies zijn ongeveer 600 Mt CO2 / jaar.  Dus neutralisatie van de Britse koolstofemissies zou 120 van dergelijke gebieden in de oceaan vereisen. Figuur 31.6 laat deze gebieden op schaal naast de Britse eilanden zien. Zoals gebruikelijk, een plan waarvan de getallen kloppen, vereist faciliteiten op de schaal van een heel land! En we hebben niet eens gesproken over hoe we al het benodigde ureum zouden maken.

Hoewel het een nog niet getest idee is en op dit moment illegaal, vind ik oceaanbemesting interessant omdat het, in tegenstelling tot geologische koolstofopslag, een technologie is die kan worden geïmplementeerd, zelfs als de internationale gemeenschap het niet eens kan worden om een hoge waarde toe te kennen aan het opruimen van koolstofvervuiling; vissers zouden misschien de oceanen kunnen gaan bemesten alleen al om meer vis te vangen.

Van commentatoren kan worden voorspeld dat zij zich verzetten tegen manipulaties van de oceaan, met de nadruk op de onzekerheden in plaats van op de potentiële voordelen. Ze zullen inspelen op de angst van het publiek voor het onbekende. Mensen zijn bereid om passief een escalatie van een gevestigde praktijk te aanvaarden (bijvoorbeeld CO2 in de atmosfeer dumpen) terwijl ze op hun hoede zijn voor innovaties die hun toekomstig welbevinden kunnen verbeteren. Ze hebben een ongelijke aversie tegen risico’s.    Ian Jones

Wij, de mensheid, kunnen niet, alle of zelfs maar de meeste, fossiele brandstof CO2 in de atmosfeer dumpen. Als we dat wel zouden doen, dan levert dat gegarandeerd een dramatische klimaatverandering, wat een andere planeet oplevert …        J. Hansen et al (2007)

“Het vermijden van gevaarlijke klimaatverandering” is onmogelijk – gevaarlijke klimaatverandering is er al. De vraag is of we een catastrofale klimaatverandering kunnen voorkomen?   David King, UK Chief Scientist, 2007

Aantekeningen

klimaatverandering … was een controversiële vraag. Er is inderdaad nog steeds “een gapende kloof tussen de reguliere opinies over klimaatverandering onder de ontwikkelde elites van Europa en Amerika ” [voxbz].

Waar is de koolstof? Bronnen: Schellnhuber et al. (2006), Davidson en Janssens (2006).

De snelheid van het verbranden van fossiele brandstoffen … Bron: Marland et al. (2007).

-Recent onderzoek wijst uit dat de opname van koolstof door de oceanen kan verminderen. www.timesonline.co.uk/tol/news/uk/science/article1805870.ece, www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1136188, [yofchc], Le Quéré et al. (2007).-

ongeveer de helft van de koolstofemissies blijft in de atmosfeer. Het kost 2,1 miljard ton koolstof in de atmosfeer(7,5 Gt CO2) om de atmosferische CO2-concentratie met een deel per miljoen (1 ppm) te verhogen. Als alle CO2 die we in de atmosfeer pompen daar zou blijven, dan zou de concentratie met meer dan 3 ppm per jaar stijgen – maar de huidige stijging is slechts 1,5 ppm per jaar.

-Radioactieve koolstof … is tot op een diepte van slechts ongeveer 400 m doorgedrongen. De gemiddelde waarde van de penetratiediepte van bom 14C voor alle observatiesites tijdens de late jaren 1970 is 390 ± 39 m (Broecker et al., 1995). Van [3e28ed].

Een broeikaseffect van meer dan 1 ° C zou mogelijk methaanhydraten kunnen smelten. Bron: Hansen et al. (2007, p1942).245

Tabel 31.5. Onontkoombare kosten van concentreren en comprimeren van CO2 uit de lucht. De onvermijdelijke energiebehoefte om CO2 te concentreren van 0,03% tot 100% bij atmosferische druk is kT ln 100 / 0,03 per molecuul, wat 0,13 kWh is per kg. De minimale energiekosten voor compressie van CO2 tot 110 bar (een druk genoemd voor geologische opslag) zijn 0,067 kWh / kg. Dus het totale minimale energieverbruik van CO2-afvang en -compressie is 0,2 kWh / kg. Volgens het IPCC-specialrapport over koolstofafvang en -opslag, zijn de reële kosten van de tweede stap, compressie van CO2 tot 110 bar, is 0,11 kWh per kg. (0,4 GJ per t CO2, 18 kJ per mol CO2, 7 kT per molecuul.)

De CO2 in een gat in de grond stoppen of diep in de oceaan dumpen Zie Williams (2000) voor een discussie. “Opdat een groot deel van de geïnjecteerde CO2 in de oceanen blijft, moet de injectie zich op grote diepte plaats vinden. Er ontwikkelt zich een consensus dat de beste kortetermijnstrategie zou zijn om CO2 af te voeren op een diepte van 1000 – 1500 meter, wat met bestaande technologie kan worden gedaan.” Zie ook het speciale rapport van het IPCC: www.ipcc.ch/ipccreports/srccs.htm.

In 2005 waren de beste methoden voor koolstofafvang nogal inefficiënt: de energiekosten bedroegen ongeveer 3,3 kWh per kg, met financiële kosten van ongeveer $ 140 per ton CO2. Bronnen: Keith et al. (2005), Lackner et al. (2001), Herzog (2003), Herzog(2001), David en Herzog (2000).

Wallace Broecker, klimaatwetenschapper. . . www.af-info.or.jp/eng/honor/hot/enrbro.html. Zijn boek promoot kunstmatige bomen: Broecker en Kunzig (2008).

De beste planten in Europa vangen koolstof met een snelheid van ongeveer 10 ton droog hout per hectare per jaar. Bron: Bron: Select Committee on Science and Technology..

Verbeterde verwering van rotsen. Zie Schuiling en Krijgsman (2006).

Oceanische bemesting. Zie Judd et al. (2008). Zie ook Chisholm et al. (2001). De risico’s van oceaanvoeding zijn besproken in Jones (2008).