Το κόστος της απορρόφησης μεγάλων ποσοτήτων CO2 από τον αέρα θα μειωθεί μεσοπρόθεσμα, αλλά όχι τόσο όσο αναμενόταν. Αυτό είναι το συμπέρασμα που κατέληξαν οι ερευνητές του ETH με βάση νέους υπολογισμούς.
Οι προσπάθειες για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα θα πρέπει επομένως να συνεχιστούν με ρυθμό, λέει η ερευνητική ομάδα. Η Ελβετία σχεδιάζει να μειώσει τις καθαρές εκπομπές άνθρακα στο μηδέν το αργότερο έως το 2050.
Για να το πετύχει αυτό θα χρειαστεί να μειώσει δραστικά τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
Στη στρατηγική της για το κλίμα, η ελβετική κυβέρνηση αναγνωρίζει ότι ορισμένες από αυτές τις εκπομπές, ιδιαίτερα στη γεωργία και τη βιομηχανία είναι δύσκολο ή αδύνατο να αποφευχθούν.
Ως εκ τούτου, η ελβετική πολιτική για το κλίμα προβλέπει την ενεργή απομάκρυνση 5 εκατομμυρίων τόνων CO2 από τον αέρα και τη μόνιμη αποθήκευση του υπόγεια.
Συγκριτικά, η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) εκτιμά ότι έως και 13 δισεκατομμύρια τόνοι CO2 θα πρέπει να δεσμεύονται από την ατμόσφαιρα κάθε χρόνο από το 2050.
Αυτοί οι στόχοι θα είναι δύσκολο να επιτευχθούν εκτός εάν βρεθούν τρόποι για τη μείωση του κόστους των τεχνολογιών άμεσης σύλληψης αέρα (Direct Air Capture, DAC).
Η spin-off του ETH Climeworks λειτουργεί ένα εργοστάσιο στην Ισλανδία που δεσμεύει επί του παρόντος 4.000 τόνους CO2 ετησίως, με κόστος ανά τόνο από 1.000 έως 1.300 δολάρια.
Αλλά πόσο γρήγορα μπορούν να μειωθούν αυτά τα κόστη καθώς προχωρά η ανάπτυξη;
Οι ερευνητές του ETH ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο που παρέχει μια πιο ακριβή εκτίμηση του μελλοντικού κόστους διαφόρων τεχνολογιών DAC.
Καθώς οι τεχνολογίες κλιμακώνονται, η άμεση δέσμευση του CO2 από τον αέρα θα γίνει σημαντικά φθηνότερη, αν και όχι τόσο φθηνή όσο προβλέπουν επί του παρόντος ορισμένοι ενδιαφερόμενοι. Αντί για 100 έως 300 δολάρια ΗΠΑ που αναφέρεται συχνά, οι ερευνητές πιστεύουν ότι το κόστος θα είναι μεταξύ 230 και 540 δολαρίων.
«Επειδή οι τεχνολογίες DAC είναι διαθέσιμες, δεν σημαίνει ότι μπορούμε να χαλαρώσουμε τις προσπάθειές μας για τη μείωση των εκπομπών άνθρακα. Είναι ακόμα σημαντικό να προχωρήσουμε με την επέκταση των μονάδων DAC γιατί θα χρειαστούμε αυτές τις τεχνολογίες για εκπομπές που είναι δύσκολο ή αδύνατο να αποφευχθούν», λέει ο Bjarne Steffen, καθηγητής ETH Οικονομικών και Πολιτικής για το Κλίμα, ο οποίος ανέπτυξε τη νέα μέθοδο μαζί με την υποψήφια διδάκτορα Katrin Sievert και τον καθηγητή ETH Tobias Schmidt.
Οι ερευνητές του ETH εφάρμοσαν τη μέθοδό τους σε τρεις τεχνολογίες DAC, με στόχο να συγκρίνουν την πιθανή εξέλιξη του κόστους κάθε τεχνολογίας με την πάροδο του χρόνου.
Τα ευρήματά τους υποδηλώνουν ότι η διαδικασία που αναπτύχθηκε από την ελβετική εταιρεία Climeworks, στην οποία ένα στερεό φίλτρο με μεγάλη επιφάνεια παγιδεύει σωματίδια CO2, θα μπορούσε να κοστίσει μεταξύ 280 και 580 δολάρια ΗΠΑ ανά τόνο έως το 2050. Το εκτιμώμενο κόστος των άλλων δύο τεχνολογιών DAC εμπίπτει σε παρόμοιο εύρος.
Οι ερευνητές υπολόγισαν μια τιμή μεταξύ 230 και 540 δολαρίων ανά τόνο για τη δέσμευση CO2 από την ατμόσφαιρα χρησιμοποιώντας ένα υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του καλίου, μια διαδικασία που έχει διατεθεί στο εμπόριο, για παράδειγμα, από την καναδική εταιρεία Carbon Engineering. Το κόστος δέσμευσης άνθρακα με τη χρήση οξειδίου του ασβεστίου που προέρχεται από ασβεστόλιθο υπολογίστηκε μεταξύ 230 και 835 δολαρίων.
Αυτή η τελευταία μέθοδος προσφέρεται από την αμερικανική εταιρεία Heirloom Carbon Technologies, μεταξύ άλλων.
Η εκτίμηση μεταβολής του κόστους των νέων τεχνολογιών με την πάροδο του χρόνου είναι ιδιαίτερα δύσκολη όταν δεν υπάρχουν πολλές εμπειρικές πληροφορίες. Αυτή η έλλειψη δεδομένων από τον πραγματικό κόσμο είναι μια πρόκληση για τις τεχνολογίες DAC, καθώς δεν χρησιμοποιούνται για αρκετό καιρό ώστε να μπορούν να γίνουν προβλέψεις σχετικά με το πώς μπορεί να εξελιχθεί το κόστος τους στο μέλλον.
Για να αντιμετωπίσουν αυτό το δίλημμα, οι ερευνητές του ETH εστίασαν στα επιμέρους στοιχεία των διαφορετικών συστημάτων DAC και υπολόγισαν το κόστος τους ένα προς ένα. Στη συνέχεια ζήτησαν από 30 ειδικούς του κλάδου να αξιολογήσουν την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού κάθε τεχνολογικού στοιχείου και να καθορίσουν πόσο εύκολο θα ήταν να τυποποιηθεί.
Οι ερευνητές στήριξαν την εργασία τους σε ορισμένες υποθέσεις δηλαδή, ότι το κόστος των λιγότερο πολύπλοκων εξαρτημάτων που μπορούν να παραχθούν μαζικά θα μειωθεί πιο απότομα, ενώ το κόστος των πολύπλοκων εξαρτημάτων που πρέπει να προσαρμοστούν σε κάθε μεμονωμένο σύστημα θα πέσει πιο αργά. Τα συστήματα DAC περιλαμβάνουν επίσης ώριμα εξαρτήματα, όπως συμπιεστές, τα οποία δεν μπορούν να παραχθούν πολύ φθηνότερα.
Αφού οι ερευνητές υπολόγισαν το κόστος κάθε μεμονωμένου εξαρτήματος, πρόσθεσαν στη συνέχεια το κόστος της ενσωμάτωσης όλων των εξαρτημάτων και το κόστος ενέργειας και λειτουργίας. Παρά τις σημαντικές αβεβαιότητες στους υπολογισμούς τους, το μήνυμα των ερευνητών ήταν σαφές:
«Προς το παρόν, δεν είναι δυνατό να προβλεφθεί ποια από τις διαθέσιμες τεχνολογίες θα επικρατήσει. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να συνεχίσουμε να επιδιώκουμε όλες τις επιλογές», λέει η Katrin Sievert, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Joule.
