Klimatforskarna rustar: Frontalattack mot koldioxid

Risken för att den globala uppvärmningen på så sätt löper amok och får temperaturen att stiga sex grader redan innan nästa århundrade är liten – men den finns.

Därför kom världens statschefer 2015 överens om att begränsa temperaturhöjningen till cirka 1,5 grader i förhållande till tiden före industrialiseringen då utsläppen av växthusgaser på allvar tog fart.

Troligen kan temperaturhöjningen inte hållas under 1,5 grader Celsius bara genom begränsning av utsläpp av växthusgaser, som koldioxid.

Bytet från fossila bränslen som kol, olja och gas till gröna bränslen som vind, sol och vattenkraft går helt enkelt för långsamt.

I stället arbetar forskarna hårt på att utveckla nya vapen mot växthusgaserna för att vända krigslyckan för klimatkämparna. De vill attackera koldioxiden på alla fronter med mineraler, biokol och fotosyntes – och väntar bara på en order att anfalla.

Grön mineral suger upp koldioxid

I kriget mot koldioxid attackerar forskarna på två fronter. Första steget är att ta bort stora mängder av den växthusgas som redan har släppts ut i atmosfären.

Det ska ske med hjälp av avancerad kemi och enorma koldioxiddammsugare eller genom att accelerera naturliga processer som tar upp växthusgasen direkt ur atmosfären.

Här har det grönaktiga mineralet olivin visat sig vara en säker koldioxiddödare.

När mineralet kommer i kontakt med vatten suger det upp koldioxid och omvandlar gasen till oskadliga ämnen – exempelvis ortokiselsyra som bland annat hjälper havsalger att bygga upp sina skal.

Beräkningar visar att hela planetens nuvarande koldioxidutsläpp kan motverkas om 1 000 stora fraktfartyg sprider ut olivin på stränder över hela planeten.

LÄS ÄVEN: Vad är växthuseffekten?

När koldioxiden tagits upp av till exempel ett skorstensfilter är nästa steg att förvara den så att växthusgasen inte längre bidrar till den globala uppvärmningen.

En av möjligheterna är att binda koldioxiden i varma berg. På Island har man lyckats omvandla luftens koldioxid till mineraler lagrade i vulkanisk basalt.

Utsläppen ökar fortfarande

Ju förr vapnen mot koldioxid är redo för slagfältet, desto bättre.

Trots internationella avtal om att begränsa påverkan på klimatet så väller koldioxid fortfarande ut från skorstenar, avgasrör och markområden som har gjorts om till jordbruksmarker.

De senaste siffrorna från Internationella energirådet, en mellanstatlig organisation som bland annat arbetar för en ren energiförsörjning, visar att jordens totala energikonsumtion 2018 ökade med 2,3 procent jämfört med 2017.

Siffrorna visar också att förbränning av kol, olja och gas stod för merparten av ökningen. Därför ökade det totala utsläppet av växthusgaser 2018 med 1,7 procent jämfört med året dessförinnan.

Det går alltså fortfarande åt fel håll precis som det har gjort i över 150 år.

Sedan den industriella revolutionen tog fart i mitten av 1800-talet har mänskligheten totalt bidragit med 2 000 miljarder ton koldioxid till atmosfären.

På den tiden var koncentrationen 280 koldioxidmolekyler per miljon luftmolekyler. Koncentrationen är nu över 410 koldioxidmolekyler per miljon luftmolekyler.

Det låter kanske inte så mycket, men innehållet av koldioxid i luften har ökat med 45 procent de senaste 150 åren och eftersom koldioxid är en växthusgas har de högre koncentrationerna fått den globala temperaturen att stiga med cirka en grad.

Det är med andra ord bara en halv grads temperaturhöjning kvar till det tak på 1,5 grader som världens ledare fastställde 2015.

Temperatureffekten är fördröjd i förhållande till mängden växthusgas som släpps ut och forskarna menar att vi bara kan släppa ut ytterligare 770 miljarder ton koldioxid i atmosfären om temperaturen ska ha bara 50 procents chans att hålla sig under 1,5 grader.

Om vi vill öka chansen till 67 procent kan vi bara tillåta oss att släppa ut ytterligare 570 miljarder ton koldioxid. Varje år pumpar dock världens länder ut mellan 40 och 50 miljarder ton koldioxid i atmosfären.

Med de mängderna är det bara tio-tolv år kvar innan klimatmålet inte längre kan nås bara genom att förhindra att mer växthusgas släpps ut.

Fler vapen ska vinna kriget

Det är tyvärr både dyrt och tidskrävande att lägga om världens transport och produktion av mat och konsumentprodukter till klimat-riktiga alternativ som elbilar, solceller och vindkraftverk.

Kraftverk baserade på fossila bränslen som kol, olja och gas byggs fort-farande i en omfattning så att hälften av svångremsbudgeten på 570 miljarder ton koldioxid redan är förbrukad – oavsett om verken stängs i förtid eller byggs om så att utsläppen begränsas.

Det är här arsenalen mot koldioxiden kommer in i bilden.

Ett forskarteam från England, USA, Skottland och Österrike har gått igenom tillgängliga kunskaper om att bekämpa koldioxid och har kommit fram till flera centrala slutsatser.

Den viktigaste, att rena koldioxid och andra växthusgaser från atmosfären, är ”biofysiskt nödvändigt” för att nå det internationella målet på max 1,5 grader global temperaturhöjning.

Är målet däremot två grader höjning av den globala temperaturen kan vi fortfarande klara det genom att lägga om energisektorn till hållbara energikällor och välja gröna lösningar där det är möjligt.

Tiden börjar bli knapp

Forskarteamet kom också fram till att inget enskilt vapen mot koldioxiden kan klara jobbet och leda till en snabb seger.

Tvärtom ser forskarna positivt på möjligheten att ett noga utvalt spektrum av tekniker i samspel kan klara uppgiften, men de påpekar samtidigt att det krävs ett betydligt högre tempo när det gäller finansiering, forskning och utveckling för att dessa viktiga vapnen ska vara redo att sättas in i striden om tio år, då behovet att bekämpa koldioxid förväntas bli akut.

Lyckligtvis känner forskarna till några metoder som redan är enormt effektiva och samtidigt så extremt enkla att vi kan använda dem vid fronten redan i dag.

Träd och kemi utgör första våg

Alla undersökningar visar att nya skogsområden är en av de billigaste metoderna för att bekämpa koldioxid i atmosfären med ett pris på under 480 kronor per infångat ton. Kostnaderna täcker utgifter för markområden, plantering av små träd samt löpande kontroll och skötsel.

En av utmaningarna är att metoden kräver stora markområden innan den ger någon effekt. Tillgänglig mark blir allt svårare att hitta eftersom jordbruksproduktionen ökar i takt med världens växande befolkning.

Det finns redan 7,7 miljarder människor på jorden 2019 och den siffran har sannolikt stigit till 9,8 miljarder år 2050.

Därför sätter forskarna en övre gräns för den potentiella effektiviteten för ny och återställd skog till 3,5 miljarder ton koldioxid per år – eller med lite god vilja tio procent av det nuvarande utsläppet varje år.

Innan ny skog effektivt tar bort koldioxid från klimatsystemet ska träden behandlas korrekt när de blir gamla och dör så att växthusgasen inte släpps ut igen.

Det händer om stammarna får ligga i skogen och förmultna. Därför ska träden fällas när de har gjort sin värnplikt och timret helst användas till möbler och hus som kan stå i flera årtionden.

Virket kan också brännas i kraftvärmeverk under kontrollerade förhållanden där skorstensfilter tar upp koldioxiden som sedan deponeras.

Potentialen för teknik som kemiskt renar skorstensrök från koldioxid är oändlig. För tillfället är metoden mycket energikrävande och därmed dyr.

Om ett elverk som drivs med kol eller naturgas ska vara koldioxidneutralt måste mellan tio och 25 procent av verkets elproduktion användas för att ta upp den utsläppta koldioxiden.

Det mest positiva med tekniken är att den också kan användas på atmosfärens luft.

I stället för att bara förhindra utsläpp av växthusgas kan den alltså också direkt bidra till att sänka koldioxidkoncentrationen i atmosfären.

Ökad press på sol, vind och vatten

Flera experiment pågår redan och ett av de företag som har nått längst är schweiziska Climeworks.

Företaget har experimentanläggningar med enorma koldioxiddammsugare som har visat att tekniken är redo när finansieringen och behovet dyker upp.

Climeworks teknik är dock dyr. Priset per ton upptagen koldioxid i dag ligger på 6 000–7 000 kronor, men enligt företaget kommer priset snabbt att falla till under 950 kronor per ton när efterfrågan ökar.

Problemet med att ta bort koldioxid från atmosfären är att det krävs ännu mer energi än att rena skorstensrök eftersom koncentrationerna i atmosfären är lägre.

Och om elen för att driva koldioxiddammsugaren kommer från ett koldrivet kraftverk så produceras mer koldioxid än vad som fångas in.

I dag är koldioxiddammsugarna kopplade till gröna energikällor, men om vi ska skala upp koldioxidbekämpningen till tiotusentals installationer kan det öka pressen på energiproduktionen från sol-, vind- och vattenkraft.

Se koldioxid inbäddad i sten:

Trots många utmaningar kommer klimatkrigarna inom några år att ha en bred arsenal och en detaljerad plan för att vinna kampen mot koldioxid.

Det betyder dock inte att det nödvändigtvis är den bästa lösningen på klimatkrisen.

Många forskare påpekar att vi inte får låta möjligheten att rena utsläppt koldioxid från atmosfären bli något som kommer i vägen för den gröna omställningen eftersom det liksom i alla andra konflikter ändå alltid är bäst att finna en lösning vid förhandlingsbordet än i krig.