Bioenergie mit CO2-Abscheidung und -Speicherung (BECCS) wurde vom IPCC als der vielversprechendste technologische Durchbruch bezeichnet. BECCS-Anlagen ähneln Kohlekraftwerken, aber sie verbrennen Energiepflanzen, die erst kürzlich angebaut wurden, um bei der Verbrennung CO2 aus der Luft zu absorbieren. Schnell wachsende Pflanzen wie Rutenhirse und Bäume ziehen während ihres Wachstums CO2 aus der Atmosphäre, so dass die Pflanzen der Atmosphäre keinen lange vergrabenen Kohlenstoff hinzufügen.
Geo-Engineering
Das Oxford Geoengineering Program definiert Geo-Engineering als den gezielten, groß angelegten Eingriff in die natürlichen Systeme der Erde, um dem Klimawandel entgegenzuwirken. Es gibt zwei Arten von Geo-Engineering: Beschattung der Erde vor Sonneneinstrahlung oder negative Emissionen. Negative Emissionen sind der Abbau von Treibhausgasen, die für die globale Erwärmung verantwortlich sind. Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass ein Aufforstungsprojekt das Klima stabilisieren und jährlich 11 Milliarden Tonnen CO2 absorbieren könnte. Es könnte auch als Brücke zu einer emissionsfreien Wirtschaft dienen.
Zwar hat der Mensch seit der industriellen Revolution die Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre erhöht, doch verstärken diese Emissionen nun den Treibhauseffekt, was zum Klimawandel beiträgt. Geo-Engineering ist eine mögliche Lösung, mit der die Erwärmung der Atmosphäre auf unter 2 Grad Celsius begrenzt werden kann, ein Wert, der als sicher für die Menschheit gilt. Es bleibt die Frage, ob Geo-Engineering ein wirksames Mittel zur Bekämpfung des Klimawandels ist.
Künstliche Bäume
Wenn das vom Menschen ausgestoßene Kohlendioxid durch die Anpflanzung künstlicher Bäume entfernt wird, können diese unter der Erde vergraben werden, um Kohlendioxid zu absorbieren. Diese Bäume könnten auch als Brennstoff verwendet werden. Kohlendioxid kann durch Zugabe von Wasserstoff in Kohlenwasserstoff-Kraftstoff umgewandelt werden. Dieser Kraftstoff würde kein Kohlendioxid in die Atmosphäre freisetzen. Der verbleibende Kohlenstoff würde in den Gesteinen gespeichert, die in der Lage sind, große Mengen an Kohlendioxid zu speichern. Dieses Verfahren ist eine bewährte Methode zur Verringerung der globalen Kohlenstoffbelastung.
Die anfänglichen Kosten für die Herstellung künstlicher Bäume belaufen sich auf etwa 20.000 Dollar pro Baum. Sobald sie in Massenproduktion hergestellt sind, würden die Kosten auf den Preis eines durchschnittlichen Familienautos in den Vereinigten Staaten sinken. Aber das wäre nur der Anfang. Wissenschaftler haben mit der Arbeit an einer Technologie begonnen, die in offenen Räumen funktionieren könnte. Sie gehen davon aus, dass es 20 bis 30 Jahre dauern wird, bis der perfekte künstliche Baum gebaut ist, aber andere Technologien, wie z. B. Windturbinen, sind bereits billiger als die Kohlenstoffabscheidungstechnologie.
Sonnenkollektoren
Während viele glauben, dass Sonnenkollektoren das Problem des Klimawandels lösen können, birgt ihre Installation eine Reihe von Risiken. Einige davon sind der Artenvielfalt abträglich. Vögel könnten sie mit Wasser verwechseln und auf ihnen landen, um Eier abzulegen oder sogar auf sie zu stürzen. Andere Risiken beziehen sich auf eine Abnahme der Niederschläge. Fossile Brennstoffe tragen zur globalen Erwärmung bei, wobei die Emissionen in den USA jährlich zwei Milliarden Bäumen entsprechen. Nach Angaben der U.S. Energy Information Administration (EIA) haben fossile Brennstoffe einen unverhältnismäßig negativen Einfluss auf den Klimawandel.
Die energetische Amortisationszeit für Solarmodule ist mit der einer Finanzinvestition vergleichbar. Es dauert etwa 20 Jahre, bis die für die Herstellung der Module verbrauchte Energie ausgeglichen ist. Sind die Solarmodule erst einmal installiert, sind ihre positiven Umweltauswirkungen von Dauer. Oft ist die Amortisationszeit kürzer als die Zeit, die benötigt wird, um die Energiekosten auszugleichen. Aber das ist nicht unbedingt der Fall. Es lohnt sich trotzdem, sich damit zu befassen, denn die von den Solarmodulen erzeugte Energie gleicht die Energiekosten über 20 Jahre lang aus.
Windkraftanlagen
Viele Menschen glauben, dass Windturbinen das Problem des Klimawandels lösen können, indem sie den Kohlenstoff-Fußabdruck verringern und die Energieproduktion erhöhen. Aber sind Windturbinen wirklich eine effektive Lösung? Kurz gesagt, ja und nein. Windturbinen sorgen für eine stärkere Durchmischung der unteren Atmosphäre, wodurch sich die Wärmemenge in der Nähe der Erdoberfläche erhöht. Das bedeutet jedoch nicht, dass diese Energiesysteme ohne negative Auswirkungen sind. Tatsächlich erhöhen sie die Temperatur der Atmosphäre nur um einen geringen Prozentsatz. Dieser Effekt macht sich nur nachts bemerkbar, ist vorübergehend und kumuliert sich nicht über Jahrhunderte.
Die Vorteile von Windkraftanlagen gehen weit über die Energieerzeugung hinaus. Sie sind auch für ländliche Gebiete von Nutzen, da sie den Wert von Grund und Boden steigern können, und die Eigentümer des Landes können um den Sockel der Turbinen herum Landwirtschaft betreiben. Darüber hinaus kann die Entwicklung der Windenergie Arbeitsplätze und Geschäftsmöglichkeiten für die lokale Bevölkerung schaffen. Mit ihrer zunehmenden Verbreitung können Windturbinen zur Bewältigung des Klimawandels beitragen und die lokale Wirtschaft stärken. Und wenn Sie sich über die damit verbundenen Kosten Gedanken machen, können Windturbinen die günstigste Lösung für Ihre Gemeinde darstellen.
Speicherung von CO2
Die beste Methode zur Speicherung von CO2 ist die unterirdische Injektion in poröse Gesteinsschichten. Die besten Methoden der Kohlenstoffspeicherung sind diejenigen, die das geologische Speicherpotenzial nutzen und umweltfreundlich sind. Aber wie können wir CO2 speichern? Die folgenden Schritte können unternommen werden:
Erstens müssen wir verstehen, welche Folgen das Entweichen von CO2 hat. Die Risiken eines CO2-Austritts sind minimal, sagt der Hauptautor Dr. Juan Alcalde von der Universität Aberdeen. Er erklärt, dass sein Team untersucht hat, wie CO2 entweichen könnte und wie wir das Gas dauerhaft im Untergrund einschließen könnten. Über die Ergebnisse dieser Studie wird in Carbon Brief berichtet. Aber wir haben noch einen langen Weg vor uns. Glücklicherweise gibt es eine erschwingliche, naturbasierte Lösung.
Alternative Energiequellen
Die Nutzung alternativer Energiequellen kann das Problem des Klimawandels lösen. Erneuerbare Energiequellen werden es uns ermöglichen, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Fossile Brennstoffe werden zwar durch natürliche Prozesse gewonnen, aber diese sind zu langsam und können nicht so schnell nachwachsen, wie der Mensch sie braucht. Das bedeutet, dass sie früher oder später zur Neige gehen werden. Wir müssen greifbare Alternativen aufbauen und auf erneuerbare Energien umsteigen. Die Entwicklung alternativer Energiequellen ist der Schlüssel zur Umkehrung der Auswirkungen der globalen Erwärmung.
Erneuerbare Energiequellen wie Solar- und Windenergie könnten bis 2030 65 Prozent des weltweiten Stroms liefern und bis 2050 neunzig Prozent des Stromsektors dekarbonisieren. Bis dahin werden die Kosten für Solar- und Windenergie voraussichtlich höher sein als vor der Pandemie, während die Kosten für Kohle stark ansteigen werden. In der Zwischenzeit können erneuerbare Energiequellen die Welt mit mehr sauberer Energie versorgen, als sie heute verbraucht.
