Bæredygtighed
Fangst af kulstof – Er havets dybder en levedygtig løsning?
Føj Securities.io til dine foretrukne kilder på Google
Kuldioxid (CO2) er en vigtig og mest almindeligt produceret drivhusgas, som hjælper med at fastholde varme i vores atmosfære. Denne varmefængende gas skyldes både menneskelige og naturlige aktiviteter.
Naturlige kilder omfatter processer som vulkanudbrud og dyr, der udånder kuldioxid som affaldsprodukt. Samtidig inkluderer menneskelige aktiviteter, der fører til CO2-udledning, skovbrande og energiproduktion, som involverer udvinding og forbrænding af fossile brændstoffer såsom naturgas, olie og kul. Omkring 45 % af den CO2, som mennesker udleder, forbliver faktisk i atmosfæren og bidrager væsentligt til den globale opvarmning.
Uden kuldioxid ville planet Jorden være ekstremt kold, hvilket ville gøre den ubeboelig. Når det er sagt, så øger den stigende koncentration af denne gas i vores atmosfære nu de gennemsnitlige globale temperaturer.
I 2019 udledte USA alene 5.130 millioner metriske tons CO2 relateret til energi mens de globale emissioner har været 33.621,5 millioner metriske tons, ifølge estimater fra US Energy (BSIN ) Information Administration.
Som følge heraf er interessen for kulstofsekvestrering stigende, en proces der indfanger og lagrer atmosfærisk kuldioxid. Denne tilgang har til formål at reducere CO2-niveauerne i atmosfæren og afbøde den globale klimaforandring.
Indsatser for at støtte dette mål omfatter overgangen til rene energisystemer og afkarbonisering af høje emissionssektorer såsom transport og byggeri. Blandt disse initiativer skiller kulstofsekvestrering sig især ud som en samarbejdsmetode med den naturlige miljø for at tackle klimaforandringer.
Kulstofsekvestrering er en central metode til fjernelse af kulstof fra Jordens atmosfære, med hovedfokus på permanent lagring af CO2. Denne proces kan foregå på to måder: biologisk og geologisk.
Geologisk kulstofsekvestrering indebærer lagring af CO2 i underjordiske formationer. Ifølge United States Geological Survey (USGS)’s 2013 landsdækkende vurdering af geologisk kulstofsekvestrering, er der et anslået gennemsnitligt lagringspotentiale på 3.000 metriske gigaton kuldioxid. Ifølge organisationens vurdering har Coastal Plains-regionen, inklusive kystbasiner fra Texas til Georgia, det største lagringspotentiale for CO2.
En af måderne, det gøres på, er gennem grafenproduktion, som kræver CO2 som råmateriale. Grafen er et let, fleksibelt materiale med meget høj modstand, hvilket gør det gavnligt inden for byggeri, energi, elektronik og sundhedssektoren.
Derefter findes der ingeniørmolekyler, hvis form ændres for at danne nye forbindelser ved at indfange CO2 fra luften. Carbon Capture and Storage (CCS) indebærer derimod indfangning af CO2 produceret af industriel aktivitet, komprimering og transport til dybe underjordiske anlæg, og endelig injektion i klippeformationer for permanent lagring.
Injektion af kuldioxid i underjordiske reservoirer giver fordelen at øge olieproduktionen. Metoden har dog også ulemper. Problemer som migration og lækage af CO2, forurening af grundvand og seismiske risici forbundet med injektion kan opstå. Desuden mangler mange dele af verden egnede geologiske forhold for reservoirinjektion.
Biologisk kulstofsekvestrering kaldes en ‘indirekte’ eller passiv form for sekvestrering. I denne metode bliver CO2 lagret i det naturlige miljø i det, der kaldes ‘kulstofdræn’, såsom jord, skove, græsarealer, oceaner og andre vandkroppe.
Skove betragtes faktisk som en af de bedste former for naturlig kulstofsekvestrering. Efter alt, lagrer skove i gennemsnit dobbelt så meget kulstof, som de udleder. Under fotosyntesen binder CO2 sig til planter og udveksles med ilt. Det anslås, at en fjerdedel af de globale CO2-emissioner sekvestrer sammen med skove i andre vegetative former, såsom græsarealer, marker, prærien osv.
Når det gælder jord: CO2 indfanges og lagres som carbonater, som akkumuleres over tusinder af år, når de kombineres med elementer som calcium. Selvom CO2 til sidst frigives fra Jorden, tager denne proces tusinder af år.
I vandmiljøer, inklusive store vandmasser, udgør disse en fjerdedel af den CO2, der fjernes fra Jordens atmosfære. Det er primært de øvre lag af oceanerne, der lagrer kulstof, men overdrevne mængder kan føre til vandforsuring og påvirke biodiversiteten negativt.
Et voksende fokus nu har været på at udvikle teknologi, der kan muliggøre kulstofsekvestrering på massiv skala.
Ultrasmidig metode til kulstofsekvestrering
Forskere fra University of Texas at Austin har fundet en ny og ekstremt hurtig måde at lagre det kulstof, der er indfanget fra atmosfæren. Ikke kun er den hurtigere end konventionelle metoder, men den gør det også uden at kræve de skadelige kemiske acceleranter, der bruges i konventionelle metoder eller mekanisk omrøring.
Publiceret i ACS Sustainable Chemistry & Engineering, har den nye forskning udviklet en teknik til ultrasmidig dannelse af kuldioxidhydrater. Disse materialer er unikke og islignende, som kan begrave CO2 i havet og forhindre deres frigivelse i atmosfæren.
“Vi står over for en enorm udfordring — at finde en måde at sikkert fjerne gigaton af kulstof fra vores atmosfære — og hydrater tilbyder en universel løsning for kulstoflagring. For at de skal udgøre en væsentlig del af kulstoflagringspuzzlen, har vi brug for teknologien til at dyrke dem hurtigt og i stor skala.”
– Vaibhav Bahadur, professor i Walker Department of Mechanical Engineering
Forskningen viser, at hydrater kan dyrkes hurtigt og det uden at bruge nogen kemikalier, der neutraliserer de miljømæssige fordele ved kulstofindfangning. Desuden ser teamet det som en yderst effektiv metode til gigaskala kulstoflagring. Og hvis nogle udfordringer kan overvindes, kan hydrater blive en foretrukken måde at indfange og lagre kulstof på.
Teamet bemærkede, at fremstillingen af disse hydrater til kulstofindfangning ikke kun har været en langsom proces men også energikrævende, hvilket har hindret dette i at blive den populære metode til kulstoflagring i stor skala, indtil nu.
I den nye undersøgelse lykkedes det forskerne at opnå en seksfoldig stigning i hydratformationshastigheden sammenlignet med tidligere metoder. Den hurtige proceshastighed sammen med at den er fri for kemikalier gør hydrater velegnede til stor skala lagring af kulstof.
Men hvad faktisk eliminerer behovet for kemikalier, hvilket muliggør forbedret absorption, energieffektivitet og omkostningseffektivitet, er magnesium, som var ‘den hemmelige ingrediens’ i forskningen.
Magnesium (Mg), et skinnende gråt metal med lav densitet, lav smeltepunkt og høj kemisk reaktivitet, forekommer naturligt i kombination med andre elementer. Metallet fungerer her som en udløser, der fjerner behovet for kemiske midler. Tilsætningen af magnesium understøttes af boblingen af kuldioxid ved høj flowhastighed i en specifik reaktorkonfiguration. Reaktortrykket er den primære faktor for sekvestreringshastigheden.
Så er forbedringen i CO2-sekvestreringshastigheden, som er baseret på netto gasforbrug, et resultat af den høje flowhastighed af konstant gasind- og udstrømning i nærvær af magnesium. Denne metode øger væksthastigheden ved kontinuerligt at forny grænsefladen mellem gas, vand og hydrater.
Det, der gør teknologien lettere at implementere, er, at den fungerer ret godt med havvand, hvilket betyder, at den ikke behøver komplekse afsaltningsprocesser for at skabe ferskvand. Den hurtige dannelse af skum med saltvand vil betydeligt forbedre den økonomiske præstation af teknologien, ifølge teamet. Ifølge Bahadur, som ledede forskningen:
“Hydrater er attraktive muligheder for kulstoflagring, da havbunden tilbyder stabile termodynamiske forhold, som beskytter dem mod nedbrydning.”
På denne måde er kulstoflagringen grundlæggende klar til brug for enhver nation på planeten med en kystlinje. Derfor gør denne metode til lagring af kulstof “mere tilgængelig og gennemførlig på global skala og bringer os tættere på at opnå en bæredygtig fremtid,” tilføjede han.
Ifølge forskerne vil skummene muliggøre nye tilgange til transport og sekvestrering af CO2. Men implikationerne af denne fremskridt går ud over blot kulstofsekvestrering. Den ultrasmidige dannelse af hydrater kan endda finde anvendelse i gasseparation og lagring og afsaltning.
På denne måde tilbyder den nye teknologi en alsidig løsning for forskellige industrier. Derfor har forskerne indgivet to patenter relateret til teknologien, og overvejer endda en startup for at kommercialisere den.
Ikke alle initiativer er succesfulde
I betragtning af vigtigheden af at afkarbonisere miljøet, undersøger videnskabsfolk og verdensledere alle forskellige metoder og nye teknologier for at nå klimamålene.
Sidste år videnskabsfolk opdagede en mikrobe ud for kysten af en vulkansk ø nær Sicilien, som spiser CO2 “forbløffende hurtigt.” Mikrobierne, oprindeligt fundet i september 2022, er “hyper-effektive til at forbruge CO2 gennem fotosyntese”, hurtigere end andre kendte cyanobakterier. Videnskabsfolk udtalte, at mikrobielle processer er langt mere kapital-effektive end teknologiske indgreb og også “indfødt skalerbare”, da de “kan implementeres i forskellige miljøer, fra åbne damme til bioreaktorer.”
For et par måneder siden rapporterede forskere fra National Institute of Standards and Technology (NIST) om udviklingen af testudstyr med høj nøjagtighed til måling af ydeevnen af materialer (sorberende) brugt til at indfange og fjerne kulstof fra luften. Apparaturet gør det muligt for NIST at skabe forskningskvalitets testmateriale (RGTM) sorbenter til direct air capture (DAC) industrien. Det giver virksomheder mulighed for at teste deres sorbenter og verificere deres effektivitet før opskalering.
Netop denne måned foreslog australske forskere at bruge solenergi til at indfange og lagre kulstof i minedrift affald. De udfører i øjeblikket den første vurdering og analyse af brug af koncentreret solvarme til serpentin-aktivering for at producere aktiveret råmateriale til kulstofindfangnings- og lagringsprocesser via mineralkarbonatisering.
Forskere opdager endda måder at omdanne drivhusgasser direkte til faste brændstoffer, som kan bruges til at opvarme hjem eller drive industrier. For eksempel udviklede forskere ved MIT og Harvard University processen og demonstrerede indfangning og elektrokemisk omdannelse af gassen til pulver. Den faste formiat bruges derefter i et laboratorium til at producere elektricitet via en brændselscelle.
Der har altså tydeligt været et større fokus på indfangning og lagring af kulstof, med mange forskningsmidler og investeringer i sådanne indsatser. Dog har ikke alle initiativer været succesfulde. Et fremtrædende eksempel er den amerikanske klimastartup Running Tide.
Under Running Tides kulstoffjernelsesproces udvikler et netværk af flydende træbøjer “mikroskove” af tang for at “sluge kulstof fra luft og vand” og kalksten for at “fungere som en antacid for havets overfladelag.” Tangen klippes derefter for at synke ned i havet, hvor den absorberer CO2 og forbliver begravet dybt i tusinder af år.
Virksomheden, ifølge dens hjemmeside, rapporteres at have fjernet 25.000 ton kulstof gennem to veje:
- Forbedring af havalkalinitet
- Nedbrydning af biomasse
Running Tide sælger også kulstofkreditter, som repræsenterer en ton kulstof fjernet fra den hurtige cyklus. For omkring et år siden leverede startup’en de allerførste kulstoffjernelses-kreditter fra et åbent havprojekt, med kreditterne forudsolgt til e-handelsgiganten Shopify. Senere købte Microsoft (MSFT ) også kulstofkreditter fra startup’en.
I juni annoncerede startup’en, at den lukkede ned. Running Tide grundlægger og CEO Mark Odlin i et LinkedIn-indlæg:
“Desværre begynder vi i dag processen med at lukke Running Tides globale operationer, fordi vi ikke kan sikre den rette form for finansiering til at fortsætte vores arbejde med den nødvendige hastighed.”
Ifølge indlægget er kulstofmarkedet frivilligt, og der er ikke “den efterspørgsel, der er nødvendig for at støtte stor skala kulstoffjernelse”, tilføjer, “vores integritet vil blive bedømt ud fra, om vi opnår sejrskriteriet og intet andet.”
I indlægget hævdede han, at startup’en “udførte det største succesfulde kulstoffjernelsesprojekt i det åbne hav,” også “til den laveste pris, i de hårdeste miljøer, med de højeste kvalitetskrav.”
Virksomheden rapporteres at have sunket omkring 19 tusinde ton træflis i Islands kystvande. Denne enorme dumpning har været “fuldstændig uovervåget”, oplyst den islandske ugentlige avis, Heimildin, som også påpegede manglen på tilsyn med driften, og manglen på verifikation af virksomhedens påstande om, at den havde sekvestreret 25.000 ton kulstof på havbunden.
Running Tides lukning og spørgsmål om dens operationer viser at selvom alle indsatsene og forskningen vækker begejstring, så kommer initiativer ikke altid til at blive realiseret, og der er behov for mere regeringsstøtte og teknologiske gennembrud for faktisk at skabe en forandring.
#1. ExxonMobil (XOM)
Som en af de førende børsnoterede virksomheder, der investerer kraftigt i carbon capture and storage (CCS)-teknologier, med flere projekter i gang for at mindske sit CO2-aftryk, kan ExxonMobil (XOM ) drage betydelig fordel af University of Texas’ forskning i havbaseret kulstofsekvestrering.
Den havbaserede kulstofsekvestreringsteknologi kan hjælpe ExxonMobil med at styrke sin teknologiske ledelse og reducere regulatoriske omkostninger relateret til CO2-emissioner.
XOM Prisdiagram
Finansielt kunne det spare betydelige beløb ved at sænke potentielle CO2-skatteforpligtelser og skabe nye indtægtsstrømme gennem salg af kulstofkreditter. Desuden kan disse fremskridt forbedre ExxonMobils miljømæssige, sociale og ledelsesmæssige (ESG) rating, hvilket gør den mere attraktiv for miljøbevidste investorer. Den rapporterede en omsætning på 413,7 milliarder dollars i 2023.
#2. Occidental Petroleum (OXY)
Occidental Petroleum (OXY ) er en førende inden for udvikling af storskala CCS-projekter, især dem der integrerer indfanget kulstof i enhanced oil recovery (EOR)-processer. Ved at adoptere havbaseret kulstofsekvestrering kan Occidental yderligere diversificere sine CCS-initiativ og styrke sine bæredygtighedspraksisser.
OXY Prisdiagram
Finansielt giver denne teknologi dobbelte fordele: den hjælper med at reducere CO2-skatteforpligtelser og genererer yderligere indtægter gennem kulstofkreditter. Desuden kan udnyttelse af indfanget kulstof i EOR forbedre olieudvindingsraterne, hvilket øger produktions effektivitet og rentabilitet. Virksomheden rapporterede en omsætning på 28,92 milliarder dollars i 2023.
Afsluttende tanker
At forhindre yderligere opvarmning af Jordens atmosfære og tackle klimaforandringer er globale prioriteter. Forskellige tiltag, herunder udfasning af kulstofudledende brændstoffer og fastsættelse af juridisk bindende mål for netto-nul emissioner, er blevet vedtaget. Indfangning og lagring af CO2 er endnu en vigtig løsning for at afkarbonisere vores planet.
Denne kulstofsekvestrering kan opnås på flere måder, hvor havdybden tilbyder en attraktiv placering til dette. Oceanen er et kulstofdræn, der bruger en biologisk kulstofpumpe—fytoplankton—til at transportere overflade-CO2 til havbunden via fødekæden, hvor den lagres på lang sigt. Fysiske pumper, drevet af havcirkulation, hjælper også med at sekvestrere opløst kulstof.
Givet dens enorme lagringskapacitet og naturlige evne til at absorbere CO2, kombineret med isolation fra atmosfæren, er dybhavet en populær metode til kulstoflagring. Teknikker spænder fra direkte CO2-injektion i dybhavet til tilsætning af næringsstoffer for at stimulere fytoplanktonvækst og udnyttelse af det høje tryk og lave temperaturer til at danne faste hydrater.
Dog er denne tilgang ikke uden udfordringer, som illustreret af Running Tide-sagen, og problemer som forsuring, omkostninger, overvågning, verifikation og bæredygtighed opstår.
Det er kun gennem konstant forskning og udvikling, som udført af forskere fra University of Texas, at vi kan finde løsninger, der hjælper med at lagre kulstof uden at skade miljøet. Samlet set udgør havdybder et lovende men usikkert alternativ til kulstofsekvestrering.
Klik her for en liste over de fem bedste kulstoffangst-aktier.
