Dr. Sandra Ósk Snæbjörnsdóttir, yfir CO2 förgun.
Ljósm. Sigurður Ólafur Sigurðsson.
Dr. Kári Helgason, yfir rannsókn og þróun.
Ljósm. Sigurður Ólafur Sigurðsson.
Það eru ekki aðeins tré sem binda koldíoxíð í náttúrunni. Gríðarlegt magn af koldíoxíði er bundið í steinefnum í bergi. Á undanförnum árum hefur vísindamönnum tekist að beisla þetta náttúrulega ferli kolefnisbindingar. Aðferðin, sem nefnist Carbfix, gerir kleift að steingera koldíoxíð á örfáum árum í stað árþúsunda. Nú þegar magn koldíoxíðs eykst hratt í andrúmsloftinu og veldur óafturkræfum breytingum á vistkerfinu og þá um leið lífsskilyrðum íbúa jarðarinnar, er brýn þörf á nýstárlegum tæknilausnum sem binda koldíoxíð á öruggan og varanlegan hátt.
Að steingera gastegund hljómar eins og töfrar en er í reynd ekki svo flókið. Carbfix aðferðin virkar þannig að koldíoxíð er leyst upp í vatni áður en því er dælt niður í berggrunninn. Með því að leysa koldíoxíð upp í vatni verður til kolsýrt vatn; eins konar sódavatn. Kolsýrt vatn er þyngra og þéttara en vatnið sem er fyrir í berggrunninum og leitar því ekki upp á yfirborðið þegar því er dælt niður, heldur sekkur dýpra – og því er ekki hætta á að koldíoxíð losni aftur út í andrúmsloftið. Þetta súra vatn leysir út málma á borð við kalk, magnesíum og járn í berginu, sem blandast vökvanum. Ungt basalt, líkt og það sem þekur megnið af Íslandi, er sérstaklega ríkt af þessum málmum. Með tímanum bindast málmarnir koldíoxíði og mynda steinefni sem fylla holrými í berginu; svokallaðar karbónatsteindir. Steindirnar haldast stöðugar í þúsundir ára og því er koldíoxíð varanlega bundið. Sýnt var fram á að yfir 95% þess koldíoxíðs sem dælt var niður í basaltmyndanir á Hellisheiði varð að steindum innan tveggja ára – mun fyrr en áður var talið mögulegt . Áskorun næstu ára og áratuga felst í því að fanga koldíoxíð í miklu magni og dæla því niður í réttu berglögin á hagkvæman hátt – leysa það upp í vatni og láta það steingerast þar djúpt í jörðu.
Carbfix kolefnisförgunaraðferðin virkar ef þetta þrennt er til staðar: Hentugt berg, vatn og koldíoxíð. Hentugt berg er að finna víða í heiminum. Það þekur u.þ.b. 5% af landmassa jarðar og megnið af hafsbotninum. Nánast allur berggrunnur Íslands hentar fyrir Carbfix aðferðina en geymslugeta koldíoxíðs hér á landi er mæld í þúsundum milljarða tonna, sem er margfalt meira en árleg losun mannkyns hér á jörð.
Parísarsamkomulagið, sem undirritað var árið 2015, byggist á skuldbindingum ríkja heims um að draga hratt úr losun gróðurhúsalofttegunda til að tryggja að hlýnun jarðar haldist innan við 2°C á þessari öld. Það liggur ljóst fyrir að þessum markmiðum verður ekki náð án stórtækrar niðurdælingar koldíoxíðs í jarðlög. Samkvæmt skýrslu Alþjóðaorkumálastofnunarinnar þarf niðurdælingin að nema yfir 100 milljörðum tonna á heimsvísu til ársins 2060 til að ná markmiðum Parísarsamkomulagsins Þetta eru engar smátölur. Ef við ímyndum okkur að í stað vatns sé Gullfoss gerður úr koldíoxíði í vökvaformi, þá jafngildir þetta magn stöðugu rennsli úr Gullfossi næstu 40 árin. Alþjóðasamfélagið hefur hingað til einblínt á svokallaða kolefnisgeymslu þ.e. að dæla koldíoxíði í vökvaformi djúpt ofan í tómar gas- og olíulindir. Þannig væri koldíoxíðinu skilað aftur þaðan sem það kom upphaflega. Aftur á móti byggir Carbfix aðferðin ekki á geymslu heldur varanlegri kolefnisförgun, sem sýnt hefur verið að sé samkeppnishæf og hefur opnað fyrir förgun á stórum svæðum í heiminum þar sem niðurdæling á koldíoxíði hefur ekki áður verið talin fýsileg.
Þau sem hafa notað kolefnisreikni EFLU hafa rekið sig á að hvernig sem við stillum svör okkar, er nánast ómögulegt fyrir Íslending að ná kolefnisspori sínu niður fyrir 4 tonn á ári. Það er m.a. vegna þess að allt að helmingur af kolefnisspori einstaklings á rætur sínar að rekja til framleiðslu steypu og málma sem eru notuð til húsbygginga.
Í sumum iðngreinum eru möguleikar á að draga úr losun koldíoxíðs afar takmarkaðir. Sem dæmi má nefna að grunniðnaður á borð við stál- og sementsframleiðslu er ábyrgur fyrir 10-14% af árlegri losun mannkyns. Í þessum iðnaði er myndun koldíoxíðs órjúfanlegur hluti af framleiðsluferlinu, óháð uppruna orkunnar, og því er föngun koldíoxíðs í námunda við útblástursreykháfa eina leiðin til að takmarka losun. Á komandi áratug mun fara fram samkvæmisleikur þess eðlis að iðnaður og stærri fyrirtæki munu máta sig við mismunandi tæknilausnir við að fanga og farga koldíoxíði. Þar getur Carbfix spilað stórt hlutverk.
Þrátt fyrir að þörfin fyrir föngun og niðurdælingu koldíoxíðs sé gríðarleg hefur reynst erfitt að koma nýjum verkefnum á laggirnar. Ástæða þess er fyrst og fremst skortur á hvötum og kvöðum til að draga úr losun þess. Það virðist þó heldur vera að þokast í átt að breytingum. Viðskiptakerfi ESB með losunarheimildir (e. EU Emission Trading System, ETS) sem sett var á laggirnar árið 2005 fól í sér stórt framfaraskref í þá átt að skapa markað þar sem fyrirtæki geta keypt og selt losunarheimildir. Núgildandi verð á losunarheimildum er um 3500 kr. á hvert tonn af koldíoxíði en það má gera ráð fyrir að það fari hækkandi á næstu árum.
Kostnaður við að nota Carbfix aðferðina við Hellisheiðarvirkjun er nokkurn veginn á pari við núverandi verð á losunarheimildum sem sýnir fram á samkeppnishæfi aðferðarinnar sem er sú hagkvæmasta til að fanga og dæla niður koldíoxíði; svo það verður spennandi að máta aðferðina við annars konar orku- og iðnaðarstarfsemi.
Flugsamgöngur eru annað dæmi um iðnað sem hefur takmarkaða möguleika á að draga úr losun í náinni framtíð. En ólíkt þungaiðnaði þar sem mikið af koldíoxíði sleppur út í andrúmsloftið frá reykháfum þá er útblástur flugvéla það dreifður að það þykir óhentugt að þróa lausnir sem fanga það beint. Í staðinn þarf flugiðnaðurinn að kolefnisjafna sig með lausnum sem hreinsa og binda koldíoxíð sem þegar hefur verið losað út í andrúmsloftið. Koldíoxíðsameind sem losuð er í Bandaríkjunum fylgir veðrakerfum og er alla jafnan komin til Íslands innan fárra daga. Þessi hraða blöndun þess við súrefni í lofthjúpnum er ástæða þess að loftslagsvandinn er vandi allra jarðarbúa; má þá einu gilda hvar losunin á sér stað því hún hefur áhrif á allan lofthjúp jarðar. Að sama skapi skiptir ekki máli hvar á jörðinni koldíoxíð er hreinsað úr andrúmsloftinu.
Það er vissulega einfaldara og hagkvæmara að hindra að gróðurhúsalofttegundir sleppi út í andrúmsloftið en að reyna að ná þeim til baka. En nú er heimurinn kominn í þá stöðu að eigi loftslagsmarkið að nást, þarf að fanga milljarða tonna af koldíoxíði sem þegar hefur verið sleppt út í andrúmsloftið samhliða því að minnka losun. Það er ekki lengur spurning um „annað hvort, eða“. Í báðum tilvikum getur Carbfix aðferðin bundið það varanlega í bergi með öruggum og hagkvæmum hætti.
En það er ekki einfalt að fanga það úr andrúmsloftinu með það að markmiði að dæla því niður í jarðlög. Það þarf tæknilega krefjandi milliskref sem ryksugar koldíoxíð úr loftinu með því sem mætti kalla loftsugutækni. En loftsugutækni er enginn hægðarleikur. Aðeins fjórar af hverjum tíu þúsund sameindum í lofti eru koldíoxíðsameindir. Það má ímynda sér að barnið á heimilinu hafi sturtað tíu þúsund Legokubbum á stofugólfið og verkefnið felst í að finna fjóra bleika kubba með sérstaka lögun. Þessu til viðbótar er hægt að hugsa sér að
trilljón trilljónir Legokubba flæði gegnum stofuna á hverri sekúndu og það þurfi að fanga 0,04% þeirra sem eru af ákveðinni gerð og enga aðra. Þetta er viðfangsefni þeirra fyrirtækja sem sérhæfa sig í loftsugutækni.
En hvers vegna má ekki einfaldlega planta trjám í staðinn? Þó að skógrækt sé mikilvæg leið til að binda koldíoxíð í andrúmslofti þá er staðreyndin sú að hún nægir ekki ein og sér. Þá fer skóglendi á jörðinni ekki vaxandi heldur eyðast skógar hratt af mannavöldum. Það er því áhættusamt og óráðlegt að treysta eingöngu á skógrækt þegar kemur að því að draga úr koldíoxíði í andrúmslofti. Loftsugutækni getur fangað það hraðar og krefst um 400 sinnum minna landsvæðis en skógrækt, en er á hinn bóginn orkufrek og dýr í framleiðslu. Líffræðileg og tæknileg binding munu þurfa að haldast í hendur eigi loftslagsmarkmið að nást.
Það eru nokkur fyrirtæki í heiminum sem hafa þróað tækni sem ræður við að fanga þessa fjóru „bleiku legokubba“ úr kubbahrúgunni. Þar sem öll heimsins losun er aðgengileg gegnum lofthjúpinn er enn fremur hægt er velja hentugustu staðsetninguna á jörðinni til að knýja loftsugubúnaðinn. Eitt fremsta fyrirtæki í heiminum í þessari tækni hefur valið
Ísland sem þennan stað og Carbfix sem tæknina til að farga því koldíoxíði sem er fangað úr andrúmsloftinu.
Frá árinu 2017 hefur Carbfix átt í samstarfi við svissneska fyrirtækið Climeworks. Fyrirtækin hafa í sameiningu rekið tilraunastöð á Hellisheiði þar sem koldíoxíð er fangað beint úr andrúmslofti og dælt niður í jarðlög þar sem það verður að steini. Þrátt fyrir miklar fjárfestingar alþjóðlegra stórfyrirtækja (eins og t.d. Microsoft) í loftsugutækni þá er Hellisheiði enn sem komið er eini staðurinn í heiminum þar sem koldíoxíð úr andrúmslofti er fangað og því fargað.
Nýverið tilkynnti Climeworks, í samstarfi við Orku náttúrunnar og Carbfix, áætlanir sínar um stóraukin umsvif á Íslandi. Framkvæmdir á loftsugustöð með getu til að fanga 4000 tonn af koldíoxíði árlega eru þegar hafnar. Með aðgengi að grænni orku og hagkvæmri tæknilausn til að farga því hefur Climeworks veðjað á Ísland sem framtíðarstaðsetningu fyrir sína uppbyggingu.
Það er algengur hugsunarháttur hér á landi að Ísland geti lítið lagt af mörkum í baráttunni gegn loftslagsbreytingum. Að losun Íslands sé einfaldlega svo smávægileg í stóra samhenginu að það skipti ekki máli hvað Ísland geri. Carbfix er dæmi um íslenska tæknilausn í loftslagsmálum sem hefur áhrifamátt langt umfram losun Íslands.
Kolefnishlutlaust Ísland er göfugt markmið en við getum og eigum að ganga enn lengra. Við höfum tækifæri til að nýta íslenskt hugvit og einstakar aðstæður hér á landi til að bjóða heiminum upp á hagkvæma og varanlega bindingu koldíoxíðs með hagnýtingu náttúrulegra ferla. Hér mætti binda margfalt meira af því en sem nemur heildarlosun Íslands og nýta til þess innlenda, umhverfisvæna orku. Þá hefur kolefnisföngun- og förgun alla burði til þess að verða ný vistvæn útflutningsgrein í íslensku efnahagslífi. Stórauka má niðurdælingu koldíoxíðs á heimsvísu með útflutningi og innleiðingu á Carbfix tækninni í námunda við hentug jarðlög. Á næsta ári mun t.d. hefjast niðurdæling með Carbfix aðferðinni í tilraunaskyni í Þýskalandi og í Tyrklandi. Þá má líka horfa til þess að nýta íslenskan berggrunn til að farga koldíoxíði sem yrði flutt hingað erlendis frá á sérútbúnum tankskipum, en Evrópusambandið leggur mikla áherslu á uppbyggingu á slíkum flutningsleiðum.
Í framtíðinni getur grænn hátækniiðnaður náð fótfestu á Íslandi með tilheyrandi verðmæta og atvinnusköpun. Ísland, vegna sérstöðu sinnar, gæti orðið miðstöð fyrir kolefnisförgun á heimsvísu. Þörfin verður meiri með hverju árinu og við búum yfir ofgnótt af geymsluplássi sem við getum veitt alþjóðasamfélaginu aðgang að til hagsbóta fyrir umhverfið og íslenskt efnahagslíf. Þetta er aðeins eitt dæmi um að aðgerðir Íslands í loftslagsmálum skipti okkur öll máli. Jafnvel í stóra samhenginu.
Hellisheiðarvirkjun. / Ljósm. Árni Sæberg.
Borkjarni af basalti með steinrunnu koldíoxíði í formi kalsíts.
Ljósm. Carbfix / Sandra O. Snæbjörnsdóttir.
© 2023 Sagaz ehf | Allur réttur áskilinn | Skilmálar & persónuvernd