All'inizio di febbraio, il senatore Ed Markey (D-MA) e la rappresentante Alexandria Ocasio-Cortez (D-NY) hanno presentato il Green New Deal (GND), una risoluzione radicale che affronta le doppie sfide della disuguaglianza di reddito e dei cambiamenti climatici, e il primo documento politico del governo mirava a frenare il cambiamento climatico come uno dei suoi obiettivi.
Questo è significativo. Il rapporto del Pannello intergovernativo delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (IPCC) pubblicato nell'ottobre 2018 ha dichiarato che ci sarà una certa rimozione di anidride carbonica (CO2) dall'atmosfera - il primo e più importante passo per ripristinare il clima - al fine di evitare i peggiori impatti dei cambiamenti climatici (tra cui massicci abbattimenti delle barriere coralline, inondazioni, uragani, incendi e siccità diffuse).
Il ripristino del clima è il principio di rimozione della CO2 per tornare ai livelli della Rivoluzione pre-industriale, in particolare al di sotto di 300 parti per milione (ppm), e ripristino degli ecosistemi del mondo, come l'aumento del ghiaccio nell'Artico. Nonostante l'avvertimento dell'IPCC, i governi e le principali organizzazioni non governative non hanno finora preso di mira il ripristino del clima in modo significativo.
In linea con il rapporto IPCC, il GND ha fissato diversi obiettivi decennali che includono il mantenimento di temperature globali inferiori a 2,7 gradi Fahrenheit (1,5 gradi Celsius) sopra i livelli preindustriali, soddisfacendo il 100% del fabbisogno energetico del paese attraverso fonti rinnovabili e zero emissioni fonti energetiche e riduzione delle emissioni di gas serra a zero netto entro il 2050. Ma la proposta supera anche tali obiettivi chiedendo specificamente la rimozione di CO2 dall'atmosfera e ripristinare gli ecosistemi naturali.
È promettente che il GND includa la rimozione di un po 'di CO2 atmosferica, ma la risoluzione ha smesso di fissare un obiettivo specifico. Questo è un errore. Al fine di ripristinare un clima sano, la società dovrebbe stabilire un obiettivo di riduzione della CO2 a livelli inferiori a 300 ppm entro il 2050. Ciò significa rimuovere all'incirca un trilione di tonnellate di CO2 dall'atmosfera (a seconda della velocità con cui le emissioni di gas vengono ridotte); un obiettivo realizzabile, ma che sarà raggiunto solo se governi, scienziati e imprese private uniranno le forze.
Numerose aziende hanno sviluppato la capacità di rimuovere piccole quantità di CO2 atmosferica dalle centrali elettriche; alcuni sono nelle prime fasi di utilizzo della tecnologia per rimuovere CO2 dall'aria. Su scala, queste macchine saranno in grado di rimuovere enormi quantità di CO2 dall'atmosfera terrestre. Nel bilancio dello scorso anno è stato incluso un incentivo fiscale sponsorizzato dai bipartisan per la rimozione di CO2; lo stesso gruppo di legislatori ha proposto una nuova legislazione quest'anno per promuovere ulteriori ricerche e sviluppo della tecnologia.
Tornando indietro l'orologio climatico
La rimozione della CO2 atmosferica è fondamentale perché al momento siamo a un livello non visto da prima che gli umani si siano evoluti. Per circa 800.000 anni, fino alla Rivoluzione industriale, i livelli globali di CO2 erano, in media, 280 ppm. Questo è il livello al quale si sono evolute la nostra specie e civiltà e il livello ottimale necessario per cementare un futuro sano per il nostro pianeta. Tale livello di CO2 dovrebbe essere anche l'obiettivo dichiarato del GND.
Gli scienziati hanno concordato a lungo che il livello più alto che potrebbe essere sicuro per l'uomo è di 350 ppm, che abbiamo superato nel 1988. Nel 2016 abbiamo superato 400 parti per milione (ppm) per la prima volta in milioni di anni. Siamo ora a 410 ppm (marzo 2019) e al ritmo attuale di crescita, potremmo raggiungere 500 ppm in 50 anni. (Per mettere questi numeri nel contesto, considera che il nostro attuale tasso di aumento di CO2 è più di 100 volte più veloce dell'aumento che si è verificato quando è terminata l'ultima era glaciale.)
Con concentrazioni più elevate di CO2 arrivano temperature più elevate; è impossibile mantenere l'innalzamento della temperatura globale senza rimuovere un po 'di CO2 dall'atmosfera. La domanda è: come rimuovere la CO2, dove andrà e, soprattutto, chi pagherà per essa?
Il ripristino del clima incontra il capitalismo
Esistono due categorie principali di metodi di rimozione di CO2.
Il primo sta usando la tecnologia per catturare CO2 - direttamente dall'aria o dallo scarico delle centrali elettriche (chiamato gas di combustione) - e pomparla sottoterra o trasformarla in prodotti.
Le aziende che affrontano questa sfida hanno sviluppato tecnologie in grado di prelevare CO2 direttamente dall'aria e stanno migliorando in efficienza ogni anno. Al fine di finanziare la rimozione di CO2, di solito la convertono in prodotti commerciali, sebbene, con un'eccezione, non abbiano mercati abbastanza grandi da finanziare la rimozione di quantità significative di CO2. Inoltre, quando queste aziende inseriscono CO2 catturata in prodotti come bevande gassate, recupero dell'olio potenziato (EOR) e carburanti verdi, la CO2 viene rilasciata nuovamente nell'atmosfera. Per avere un impatto reale sul clima, dobbiamo sequestrare permanentemente il carbonio.
La seconda categoria di rimozione coinvolge strategie naturali, come lo sfruttamento della fotosintesi negli oceani e sulla terra. Le foreste negli Stati Uniti già immagazzinano e sequestrano carbonio, ma a un ritmo di 3 tonnellate di carbonio per ogni acro all'anno, questo processo è un calo nel secchio.
Allo stesso modo, alcune colture coltivate per il consumo umano (come erbe e cereali) sequestrano il carbonio nelle loro radici. Il vantaggio di questi metodi è che sono relativamente economici; gli aspetti negativi ovvi sono che le radici marciscono nel giro di pochi anni - stiamo già combattendo la deforestazione globale - e semplicemente non c'è abbastanza terreno disponibile (non utilizzato) per aumentare il numero di piante necessarie per sequestrare e immagazzinare carbonio al livello richiesto.
Le piante marine come alghe, anguille e altra vegetazione marina sequestrano naturalmente il carbonio affondando nelle profondità dell'oceano, dove il gas rimane sequestrato per centinaia di milioni di anni. Per acro, le piante marine possono rimuovere fino a 20 volte più CO2 dall'atmosfera rispetto alle foreste sulla terra. Tuttavia, come gran parte della nostra vita marina, la flora nei nostri mari sta scomparendo. L'aumento delle temperature sta riducendo le comunità di alghe e le popolazioni ittiche; la produttività in alcune attività di pesca è stata ridotta dal 15% al 35% negli ultimi otto decenni, una tendenza che probabilmente accelererà mentre gli oceani continuano a riscaldarsi. Tecnologi e imprenditori stanno lavorando su come sfruttare questo processo naturale per assorbire più CO2 e rallentare l'acidificazione degli oceani.
Avere la tecnologia per rimuovere la CO2 dall'atmosfera e sequestrarla in sicurezza sottoterra o sott'acqua è solo un lato dell'equazione. La parte fondamentale è trovare clienti paganti per i sottoprodotti della rimozione di CO2.
La necessità di investimenti pubblici e privati
Al momento abbiamo due mercati esistenti in cui vendere carbonio dall'atmosfera nella scala necessaria: frutti di mare e rocce per l'edilizia.
Il primo è un po 'speculativo, discusso per la prima volta da John Martin nel 1988. Le vendite di pesci e alghe - sottoprodotti della fotosintesi oceanica restaurata - possono pagare per il ripristino dell'oceano. Gli esperti affermano che il ripristino di circa l'1% dell'oceano sarebbe sufficiente per eliminare tutta la CO2 in eccesso nella nostra atmosfera entro la metà del secolo, pur essendo pagato dagli utili o dalle tasse su pesci e alghe. Un metodo, Marine Permaculture Arrays, attualmente in fase di finanziamento, in parte dalla Fondazione Grantham, ripristina la salute degli oceani e fa crescere le alghe salendo in acque profonde ricche di nutrienti. Il metodo di Martin di utilizzare minuscole quantità di minerale di ferro in polvere per ripristinare la pesca impoverita è stato politicamente controverso nel 2012, ma ora sta tornando. I metodi per garantire che grandi quantità di CO2 vengano sequestrate in modo sicuro da questi processi vengono perfezionati; i finanziamenti per la ricerca, sia pubblici che privati, accelererebbero questo sviluppo e ci porteranno prima il ripristino del clima.
Sebbene gli oceani immagazzinino un'enorme quantità di carbonio, le rocce carbonatiche come il calcare ne accumulano ancora di più. L'anidride carbonica dall'aria o dai gas di scarico delle centrali elettriche può essere mineralizzata dal suolo e venduta. Il gas può anche essere pompato sottoterra in roccia basaltica, che in realtà converte le cose pericolose in calcare solido (minerali di calcite) nel giro di pochi mesi. Climeworks, il primo impianto commerciale di acquisizione diretta dell'aria al mondo (DAC), sta facendo proprio questo tipo di stoccaggio geologico, che la società definisce una "soluzione permanente".
Climeworks stima che il costo su scala sia di $ 100 per tonnellata di CO2; rimuovere trilioni di tonnellate di CO2 in questo modo potrebbe costare $ 100 trilioni in 30 anni. Questa soluzione è fattibile solo se i governi la pagano; in prospettiva, nel 2017 la spesa militare globale è stata di $ 1,7 trilioni.
A parte i frutti di mare, il mercato con il maggior potenziale per raggiungere il nostro obiettivo di rimozione della CO2 sono le rocce utilizzate nelle costruzioni. Ad eccezione dell'acqua, l'aggregato è il materiale più trasportato sulla Terra. Considera il fatto che, a livello globale, acquistiamo 50 miliardi di tonnellate di aggregati ogni anno per l'uso in calcestruzzo, asfalto, base stradale ed edifici in tutto il mondo. Di questo, il 70% è calcareo, una roccia che ha quasi la metà di CO2 in peso.
Pertanto, la conversione sintetica di CO2 in calcare ha senso da un punto di vista economico, e si sta facendo ora. Se i fornitori passassero dalla roccia di cava al calcare sintetico a base di CO2 atmosferica, potremmo rimuovere e vendere tutta la CO2 in eccesso dall'atmosfera entro il 2050.
L'ampliamento entro il 2030 potrebbe richiedere $ 5 miliardi di investimenti aziendali, ma il vantaggio è che questa soluzione si supporta da sola, annullando la necessità di sussidi statali o tasse aggiuntive. (Una società che lavora su questo è Blue Planet, in cui l'autore è un investitore.) Il calcare viene creato localmente dove viene utilizzato, quindi diventa più conveniente rispetto alla roccia di cava riducendo i costi di trasporto elevati. Il calcare sintetico è competitivo in termini di costi quando la cava è a più di 50 miglia (80 chilometri) dall'utente. Nelle grandi città, il materiale deve essere spesso spedito da cave a centinaia di miglia di distanza. Il calcare sintetico di Blue Planet è stato recentemente utilizzato nella costruzione dell'estensione del Terminal 1 dell'aeroporto internazionale di San Francisco.
No tempo da perdere
Fondazioni, attivisti e responsabili delle politiche - compresi quelli che hanno introdotto il New Deal verde e quelle che promuovono la legislazione per promuovere le tecnologie di cattura del carbonio - comprendono che la rimozione della CO2 atmosferica deve essere parte della soluzione nella lotta ai cambiamenti climatici. È un buon primo passo.
Ora è il momento di spostare l'ago e fissare un obiettivo per riportare i livelli di CO2 al di sotto di 300 ppm entro il 2050. Rimuovere un trilione di tonnellate di CO2 è un compito gigantesco, e si stima che costerà $ 100 trilioni se i governi acquistano il carbonio, o poche centinaia miliardi di dollari se fatto con saggezza, utilizzando i mercati commerciali esistenti. Quei numeri sono quasi incomprensibili, ma ciò non significa che il compito sia impossibile. Abbiamo la tecnologia e abbiamo i mercati per il sottoprodotto. Ora abbiamo bisogno di uno sforzo all'ingrosso da parte del settore privato per ridimensionare entrambi. Andiamo a lavorare.
Peter Fiekowsky è il fondatore e presidente di Alleanza per il clima salutare, un programma di educazione, networking e advocacy senza fini di lucro della Foundation for Climate Restoration, con l'obiettivo di ripristinare il clima. HCA funge da ponte tra il pubblico, i responsabili politici e gli esperti tecnici e commerciali. Fiekowsky è anche membro del consiglio di amministrazione di Zynergy Capital e un fisico del MIT; lui ha contribuito con questo articolo a Live Science Voci di esperti: Op-Ed e approfondimenti.
Le opinioni espresse sono quelle dell'autore e non riflettono necessariamente le opinioni dell'editore. Questa versione dell'articolo è stata originariamente pubblicata su Scienza dal vivo.
