211service.com
Společnosti, které doufají v pěstování řasy sající uhlík, možná předbíhají vědu
Getty
Koncem ledna Elon Musk tweetoval že plánoval dát 100 milionů dolarů na slibné technologie odstraňování uhlíku, čímž vzbudil naděje výzkumníků a podnikatelů.
O několik týdnů později Arin Crumley, a filmař který pokračoval ve vývoji elektrických skateboardů, oznámil že se na Clubhouse, zvukové aplikaci oblíbené v Silicon Valley, formuje tým, který bude soutěžit o podíl Muskem financovaná XPrize .
Sešla se tam skupina umělců, designérů a inženýrů a diskutovali o různých možných přírodních a technických prostředcích vysávání oxidu uhličitého z atmosféry. Jak rozhovory pokračovaly a základní tým se spojil, vytvořili společnost Pull To Refresh a nakonec se rozhodli pro pěstování obří řasy močového měchýře v oceánu.
Mezi hlavní úsilí podniku zatím patří pěstování mořských řas v nádrži a testování jejich řídicích systémů na malé rybářské lodi u jezera v severní Kalifornii. Ale už je povzbuzující společnosti kontaktovat, pokud mají zájem o nákup tun sekvestrovaného CO2 jako způsob, jak vyrovnat své emise skleníkových plynů.
Crumley říká, že obrovské flotily poloautonomních plavidel pěstujících řasu by mohly vysát asi bilion tun oxidu uhličitého a uložit ho v hlubinách moře, čímž by účinně zvrátily změnu klimatu. S malým množstvím otevřeného oceánu, říká, se můžeme vrátit na předindustriální úroveň atmosférického oxidu uhličitého.
'Nikdo neví'
Četné studie ukazují, že svět možná bude muset do poloviny století odstraňovat z atmosféry miliardy tun oxidu uhličitého ročně, aby zabránil nebezpečným úrovním oteplování nebo přivedl planetu zpět. Navíc stále více korporací hledá na trhu uhlíkové kredity, které jim umožňují kompenzovat jejich emise a tvrdit pokrok směrem k cíli uhlíkové neutrality.
To vše podnítilo rostoucí počet společností, investorů a výzkumných skupin k prozkoumání přístupů k odstraňování uhlíku, které sahají od výsadby stromů až po drcení minerálů na budování obřích továren na odsávání C02 .
Kelp se stal obzvláště aktivní oblastí výzkumu a investic, protože již existuje průmysl, který jej pěstuje ve velkém měřítku – a teoretický potenciál odstraňování uhlíku je významný. Panel odborníků sestavený iniciativou Energy Futures Initiative odhadnutý že řasa má schopnost stáhnout asi 1 miliardu až 10 miliard tun oxidu uhličitého ročně.
Vědci se ale stále potýkají se zásadními otázkami ohledně tohoto přístupu. Kolik řasy můžeme vypěstovat? Co bude potřeba k tomu, aby se zajistilo, že většina mořských řas klesne na dno oceánu? A kolik uhlíku tam zůstane dostatečně dlouho, aby skutečně pomohlo klimatu?
Navíc nikdo neví, jaký by byl ekologický dopad ukládání miliard tun mrtvé biomasy na mořské dno.
Máme jen nulové zkušenosti s narušováním dna oceánu takovým množstvím uhlíku, říká Steven Davis, docent na University of California, Irvine, který analyzuje ekonomiku různých využití řasy. Nemyslím si, že by někdo měl skvělou představu, co to bude znamenat aktivně zasahovat do systému v takovém měřítku.
Vědecké neznámé však nezabránily některým podnikům spěchat vpřed, vydávat odvážné sliby a zaměřovat se na prodej uhlíkových kreditů. Pokud tato praxe nezachytí tolik uhlíku, jak se tvrdilo, mohlo by to zpomalit nebo nadhodnotit pokrok v oblasti změny klimatu, protože společnosti nakupující tyto kredity pokračují ve vydávání falešných slibů, že oceány vyvažují toto znečištění tuny za tunu.
Pokud jde o obor jako celek, myslím si, že kdyby tento výzkum prováděly univerzity ve spolupráci s vládními vědci a národními laboratořemi, znamenalo by to dlouhou cestu k vytvoření základní úrovně důvěry, než budeme některé z těchto věcí komercializovat, říká Holly Buck. odborný asistent na univerzitě v Buffalu, který studuje sociální důsledky odstraňování uhlíku z oceánů.
Návnada oceánu
Houpající se sloupy obří řasy lemují skalnaté pobřeží kalifornského Monterey Bay a poskytují stanoviště a loviště skalních ryb, mořských vyder a ježků. Hnědé makrořasy čerpají sluneční světlo, oxid uhličitý a živiny v chladných pobřežních vodách a rostou až dvě stopy denně. Lesy neustále shazují své listy a listy a mořské řasy mohou vlny a bouře zcela uvolnit.
Koncem 80. let zahájili vědci z Monterey Bay Aquarium sérii experimentů, aby zjistili, kde všechny ty mořské řasy končí. Připojili rádiové vysílače k velkým plovoucím vorům řasy a pomocí dálkově ovládaných ponorek skenovali hlubiny oceánu.
Vědci odhadnutý že lesy uvolnily ročně více než 130 000 tun chaluh. Většina vorů řasy se během několika dní vyplavila na břeh v zátoce. Ale při podvodních pozorováních našli svazky mořských řas lemující stěny a podlahu přilehlé podvodní rokle známé jako Carmel Submarine Canyon, stovky metrů pod povrchem.
Vědci spatřili podobné zbytky řasy na dně hlubokých oceánů v pobřežních kapsách po celém světě. A je jasné, že část tohoto uhlíku v biomase zůstane po tisíciletí, protože řasa je známým zdrojem ropných ložisek.
Dokument z roku 2016 publikovaný v Nature Geoscience odhadnutý že mořské řasy mohou každý rok přirozeně pohltit téměř 175 milionů tun uhlíku po celém světě, když se potápí do hlubin moře nebo se unaví do podmořských kaňonů.
To se promítá hluboko pod úrovně oxidu uhličitého, které bude svět pravděpodobně muset každoročně odstraňovat do poloviny století – nemluvě o množstvích předpokládaných Crumleym a jeho týmem. To je důvod, proč Pull To Refresh a další společnosti zkoumají způsoby, jak radikálně zvýšit růst řasy na pobřežních plavidlech nebo jinde.
Dosažení hlubokých moří
Ale kolik uhlíku zůstane uvězněno pod povrchem a jak dlouho?
Některé druhy mořských řas, jako je obří řasa měchýřová, mají na čepelích drobné plynové měchýře, které umožňují makrořasám shromažďovat více slunečního světla potřebného k řízení fotosyntézy. Měchýře mohou také udržet zbytky nebo vory nad vodou několik dní nebo déle v závislosti na druhu pomáhá proudům přenášet uvolněnou řasu ke vzdáleným břehům.
Když se uhlík v řase rozloží na souši nebo se změní na rozpuštěný anorganický oxid uhličitý v mělké mořské vodě, může se vrátit do atmosféry, říká David Koweek, vědecký ředitel Ocean Visions, výzkumné organizace, která spolupracuje s institucemi jako MIT, Stanford a další. Monterey Bay Aquarium Research Institute. Uhlík se může také uvolnit, pokud mořští tvorové stráví řasu v horních oceánech.
Ale některá řasa se také potápí do hlubokého oceánu. Močový měchýř degraduje. Bouře tlačí mořské řasy tak hluboko, že se vyfouknou. Některé druhy se přirozeně nevznášejí. A nějaké množství, které se uvolní pod hladinou, tam zůstane a může se unášet dolů do hlubších vod podvodními kaňony, jako je ten u pobřeží Monterey.
GETTYModely oceánské cirkulace naznačují, že velká část uhlíku v biomase, která dosahuje velkých hloubek oceánů, by tam mohla zůstat velmi dlouhou dobu, protože modely převracení, které přivádějí hluboké vody k povrchu, fungují tak pomalu. Například pod 2 100 metrů by střední doba sekvestrace přesáhla 750 let v hlavních částech severního Pacifiku, podle nedávný papír v Environmental Research Letters.
To vše naznačuje, že záměrně potápějící se mořské řasy by mohly ukládat uhlík dostatečně dlouho na to, aby zmírnily některé tlaky klimatických změn. Ale bude hodně záležet na tom, kde se to dělá a jaké úsilí bude vynaloženo na to, aby se většina biohmoty dostala do hlubin oceánu.
Výdělečné plány
Pull To Refresh's plán je vyvinout semi-autonomní plavidla vybavená plováky, solárními panely, kamerami a satelitními anténami, které umožní plavidlům upravit jejich řízení a rychlost, aby dorazily na určená místa na otevřeném oceánu.
Každý z těchto takzvaných Kanárských ostrovů bude také táhnout jakési podvodní mříže vyrobené z ocelového drátu, známé jako Pulec, spojující vázy, ve kterých může růst obří řasa měchýřová. Plavidlo bude krmit mořské řasy trubicemi z palubní nádrže s mikroživinami.
Pull To Refresh otestoval své řídicí systémy na rybářské lodi na jezeře v severní Kalifornii.
OTEVŘENÍ TAHEMNakonec, říká Crumley, řasa zemře, odpadne a přirozeně se dostane na dno oceánu. Společnost věří, že umístěním plavidel daleko od pobřeží může vyřešit riziko, že se mrtvé mořské řasy vyplaví na pobřeží.
Společnost Pull To Refresh již zahájila diskuse se společnostmi o nákupu tun řasy z mořských řas, které nakonec vyrostou.
Potřebujeme obchodní model, který bude fungovat hned nebo co nejdříve, říká Crumley. Ti, se kterými mluvíme, jsou shovívaví; chápou, že je to v plenkách. Takže budeme dopředu o všem, o čem nevíme. Ale budeme pokračovat v nasazování těchto Kanárských ostrovů, dokud nebudeme mít dostatek tun na uzavření vaší objednávky.
Crumley v e-mailu uvedl, že společnost bude mít dva roky na to, aby v rámci jakéhokoli přechodu schválila uhlíkové účetnictví pro svůj proces akreditačním orgánem třetí strany. Řekl, že společnost provádí interní úsilí o dopad na životní prostředí, mluví s alespoň jedním registrem odstraňování uhlíku a doufá, že získá informace od externích výzkumníků, kteří se těmito problémy zabývají.
Nikdy neprodáme tunu, která není ověřena třetí stranou, jednoduše proto, že nechceme být součástí ničeho, co by jen mohlo znít pochybně, napsal.
„Škálovat za všechny ostatní“
Další podniky podnikají další kroky, aby zajistily, že se řasa potopí, a koordinují to s vědeckými odborníky v oboru.
Running Tide, společnost zabývající se akvakulturou se sídlem v Portlandu ve státě Maine, provádí terénní testy v severním Atlantiku, aby zjistila, kde a jak nejlépe rostou různé druhy řas za různých podmínek. Společnost se primárně zaměřuje na nevznášející se druhy makrořas a vyvíjí také biologicky odbouratelné plováky.
Společnost zatím netestuje potopení, ale základním konceptem je, že plováky se porouchají, jak mořské řasy rostou v oceánu. Asi po šesti až devíti měsících by celá věc měla snadno klesnout na dno oceánu a zůstat tam.
Marty Odlin, výkonný ředitel Running Tide, zdůrazňuje, že společnost spolupracuje s vědci, aby zajistili, že vyhodnotí potenciál řasy v odstraňování uhlíku přísnými a vhodnými způsoby.
Společnost Ocean Visions pomohla založit vědecký poradní tým, který bude řídit terénní testy společnosti, složený z výzkumníků z Monterey Bay Aquarium Research Institute, UC Santa Barbara a dalších institucí. Společnost také koordinuje s Centrum pro opravu klimatu v Cambridge na úsilí přesněji určit, kolik uhlíku mohou oceány pojmout prostřednictvím těchto druhů přístupů.
Running Tide plánuje provádět testy po dobu nejméně dvou a půl roku, aby vytvořil robustní soubor dat o účincích těchto praktik.
V tu chvíli může dojít k závěru, že potřebujeme více dat, nebo to nefunguje nebo je to připraveno, říká Odlin.
Společnost vkládá velké naděje do toho, čeho by mohla dosáhnout, uvádějící na svých webových stránkách: Pěstování řasy a její potápění v hlubinách oceánu je řešením sekvestrace uhlíku, které se může rozšířit za jakékoli jiné.
Running Tide získal miliony dolarů od Venrock, Lowercarbon Capital a dalších investorů. Technologické společnosti Shopify a Stripe poskytly finanční prostředky také tím, že nakoupily budoucí odstranění oxidu uhličitého za vysoké ceny (250 USD za tunu Stripeův případ ) pomoci financovat výzkum a vývoj.
Několik dalších společností a neziskových organizací také zkoumá způsoby, jak izolovat oxid uhličitý z mořských řas. To zahrnuje Klimatická nadace , který je prodejní 125$, blockchainem zabezpečená „mince řasy“ na podporu jejího širšího výzkumného úsilí o zvýšení produkce řasy pro potravinářské a jiné účely.
Rizika
Někteří odborníci na odstraňování uhlíku se obávají, že tržní síly by mohly posunout úsilí o potápění řasy kupředu, ať už výzkum zjistí její účinnost nebo rizika cokoli. Společnosti nebo neziskové organizace, které to dělají, budou mít finanční pobídky k prodeji kreditů. Investoři budou chtít vydělat své peníze zpět. Firemní poptávka po zdrojích uhlíkových kreditů raketově roste. A offsetové registry, které vydělávají peníze tím, že schvalují programy uhlíkových kreditů, mají jasný podíl na přidání nové kategorie na trh s uhlíkem.
Jeden dobrovolný offsetový registr, Verra, již existuje vypracování protokolu pro odstraňování uhlíku kultivací mořské trávy a aktivně sleduje prostor řasy, podle Yale Environment 360.
Už jsme viděli, jak se tyto tlaky hrají s jinými přístupy ke kompenzaci kreditů, říká Danny Cullenward, ředitel politiky v CarbonPlan, neziskové organizaci, která posuzuje vědeckou integritu úsilí o odstranění uhlíku.
CarbonPlan a další výzkumné skupiny mají upozornil na nadměrné připisování a další problémy s programy navrženými k pobízení, měření a ověřování emisí zamezení nebo odstranění uhlíku dosažené prostřednictvím lesů a postupy hospodaření s půdou . Přesto trhy s uhlíkovými kredity nadále rostou, protože národy a korporace hledají způsoby, jak kompenzovat své pokračující emise, na papíře, ne-li v atmosféře.
Potápění mořských řas na dně oceánu vytváří obzvláště složité problémy při ověřování, zda k odstraňování uhlíku skutečně dochází. Koneckonců je mnohem snazší měřit stromy, než sledovat tok uhlíku rozpuštěného v hlubinách oceánu. To znamená, že jakýkoli uhlíkový účetní systém pro řasu se bude do značné míry spoléhat na modely, které určují, kolik uhlíku by za určitých okolností mělo zůstat pod povrchem po jak dlouho v určitých částech oceánu. Správné stanovení předpokladů bude zásadní pro integritu jakéhokoli případného offsetového programu – a jakékoli podnikové uhlíkové matematiky, která na nich závisí.
Někteří výzkumníci se také obávají ekologického dopadu potápění mořských řas.
Wil Burns, hostující profesor zaměřený na odstraňování uhlíku na Northwestern University a člen poradního výboru Running Tide, poznamenává, že pěstování dostatečného množství řasy k dosažení miliardy tun odstranění uhlíku by mohlo vyžadovat miliony bójí v oceánech.
Tyto plovoucí lesy by mohly blokovat migrační cesty mořských savců. Tvorové by se také mohli zapřáhnout na palubu bójí nebo plavidel, která je doručují, a potenciálně zanést invazní druhy do různých oblastí. A samotné chaluhové lesy by mohly vytvořit gigantické nové sushi bary, říká Burns, možná naklonění potravních řetězců způsobem, který je těžké předvídat.
Podvodní chaluhový les u pobřeží Kalifornie.
GETTYPřidání takového množství biohmoty a uhlíku do hlubin oceánu by také mohlo změnit biochemii vod a to by mohlo mít kaskádové účinky na mořský život.
Pokud mluvíte o přístupu, který by mohl výrazně změnit oceánské ekosystémy, chcete to v rukou soukromého sektoru? říká Burns.
Running Tide’s Odlin zdůrazňuje, že nemá zájem pracovat na metodách odstraňování uhlíku, které nefungují nebo poškozují oceány. Říká, že důvodem, proč se začal zabývat potápěním řasy, bylo to, že byl na vlastní oči svědkem toho, jak změna klimatu ovlivňuje mořské ekosystémy a rybí populace .
Snažím se ten problém vyřešit, říká. Pokud tato aktivita tento problém nevyřeší, půjdu pracovat na něčem jiném.
Navyšování
Zvyšování odstraňování uhlíku z řasy stovky milionů tun odhaduje se, že se přirozeně vyskytují v potřebných miliardách tun, bude také čelit některým zjevným logistickým problémům, říká John Beardall, emeritní profesor na Monash University v Austrálii, který studoval potenciál a výzvy pěstování mořských řas.
Za prvé, pouze některé části světa nabízejí vhodné prostředí pro většinu řasy. Mořské řasy převážně rostou v relativně mělkých, chladných vodách bohatých na živiny podél skalnatých pobřeží.
Rozšiřování pěstování řasy v blízkosti pobřeží bude omezeno stávajícími způsoby využití, jako je lodní doprava, rybolov, chráněné mořské oblasti a domorodá území, poznamenává Ocean Visions ve stavu technologie. Posouzení . Přesun na moři pomocí raftů nebo bójí bude znamenat technické problémy a zvýší náklady.
Společnosti navíc možná budou muset překonat právní komplikace, pokud jejich primárním účelem bude potápění řasy ve velkém komerčním měřítku. V rámci smluv, jako je Londýnská úmluva a Londýnský protokol, existují složité a vyvíjející se soubory pravidel, které zabraňují ukládání odpadů do otevřených oceánů a regulují činnosti mořského geoinženýrství určené k boji proti změně klimatu.
Komerční snahy posunout se vpřed s potápěním mořských řas v určitých oblastech by mohly podléhat požadavkům na povolení podle rezoluce Londýnské úmluvy, nebo by mohly narazit alespoň na ducha pravidla, pokud by postupovaly bez hodnocení životního prostředí, říká Burns.
Samotná změna klimatu již také devastuje chaluhové lesy v určitých částech světa, poznamenal Beardall v e-mailu. Oteplování vod spojené s populační explozí mořských ježků, kteří se živí mořskými řasami zdecimovali chaluhové lesy podél pobřeží Kalifornie. Obří chaluhové lesy podél Tasmánie se také zmenšily asi 95 % v posledních letech.
To neznamená, že bychom se neměli dívat na sklizeň mořských řas a akvakulturu jeden přístup k sekvestraci CO2, napsal Beardall. Ale chci jen poukázat na to, že to nebude hlavní cesta.
Jiné, lepší využití
Další otázkou je, zda je potápění mořských řas tím nejlepším využitím.
Je to kritický zdroj potravy a příjmů pro zemědělce ve významných částech Asie a je to zdroj, který je již nyní pod rostoucím tlakem, jak se zrychluje změna klimatu. Používá se ve farmacii, potravinářských přídatných látkách a krmivo pro zvířata . A mohl by být použit v jiných aplikacích, které vážou uhlík, jako jsou bioplasty nebo biouhel, který obohacuje půdu.
Udržitelně pěstované mořské řasy jsou cenným produktem s velmi širokým rozsahem použití… a nízkou ekologickou stopou, řekla Dorte Krause-Jensen, profesorka na Aarhus University v Dánsku, která má studoval sekvestrace uhlíku řasy, v e-mailu. Podle mého názoru by bylo hrozné plýtvání vypouštět biomasu do hlubin moře.
Davis z UC Irvine provedl srovnávací ekonomickou analýzu různých způsobů využití řasy, včetně jejího potopení, přeměny na potenciálně uhlíkově neutrální biopaliva nebo jejího použití jako krmiva pro zvířata. Předběžné výsledky ukazují, že i kdyby byly všechny náklady na nejnižším konci rozmezí, potápění mořských řas by se mohlo pohybovat kolem 200 dolarů za tunu, což je více než dvojnásobek dlouhodobých odhadů nízkých nákladů pro továrny na vysávání uhlíku.
Davis říká, že tyto náklady by pravděpodobně přivedly pěstitele řas k využití s vyšší ekonomickou hodnotou. Jsem stále více přesvědčen, že největší klimatické výhody chované řasy nebudou zahrnovat její potopení, říká.
‚Udělej to‘
Pull To Refresh's Crumley říká, že on a jeho tým doufají, že letos začnou testovat plavidlo v oceánu. Pokud to bude fungovat dobře, plánují připojit mládě řasy k Pulci a poslat ho na jeho cestu, říká.
Zpochybnil argument, že společnosti by nyní měly odložit prodej tun na základě slibu případného odstranění uhlíku. Říká, že podniky potřebují zdroje k vývoji a rozšíření těchto technologií a že vládní granty nedostanou pole tam, kde je třeba.
Právě jsme se rozhodli to udělat, říká. Pokud se nakonec mýlíme, poneseme odpovědnost za případné chyby. Ale myslíme si, že je to správný krok.
Není však jasné, jak by takový startup mohl převzít odpovědnost za chyby, pokud činnosti poškozují mořské ekosystémy. A alespoň prozatím neexistují žádné jasné mechanismy, které by vedly společnosti k odpovědnosti za nadhodnocování odstraňování uhlíku prostřednictvím řasy.
V této fázi je klíčové provést kontrolované terénní testy, abychom poskytli více informací o rozsahu, trvanlivosti a environmentálních rizicích potápění řasy, říká Koweek z Ocean Vision. Vyplnění těchto mezer ve znalostech bude zásadní pro nastavení spolehlivých metod uhlíkového účtování pro jakékoli dobrovolné nebo vládou regulované offsetové programy, které nakonec umožní společnostem nakupovat a obchodovat s uhlíkovými kredity řasy.
Věří, že v tom mohou sehrát užitečnou roli společnosti, které spolupracují s vědci a inženýry napříč akademickým světem a neziskovými organizacemi na rychlejším poskytování informací potřebných k vytváření spolehlivých standardů a určování osvědčených postupů. Ale aniž by oslovil jakoukoli konkrétní společnost, také říká, že věda je příliš předčasná na to, aby začala nabízet uhlíkové kredity od řasy.
Obecně pro celou oblast – pro podnikatele, startupy, investory, filantropy, vědce a inženýry – by nám všem prospělo, kdybychom věnovali čas a zdroje společnému budování základny důkazů, než skočíme do zbraně a začneme prodávat uhlíkové kredity, říká.