Atmosferden karbondioksit temizlemenin yeni bir yolu

Gezegenimizin bir karbon sorunu var - eğer atmosferden karbondioksit çıkarmaya başlamazsak, daha hızlı, daha hızlı ısınacağız. Kimya mühendisi Jennifer Wilcox, havadaki karbonu temizlemek için ağaçların yaptığı şekilde CO2 teknolojisini kullanan ve yeniden kullanılmasını sağlayan inanılmaz teknolojiyi öneriyor -ama geniş bir ölçekte. Bu ayrıntılı konuşma, hem verilen sözleri hem de tuzakları gözden geçiriyor.

Milyonda dört yüz parçacık:

Bugün karbondioksitin
atmosferimizdeki yaklaşık oranı.

Peki bu ne anlama geliyor?

Her 400 molekül karbondioksit için

bir milyon oksijen ve nitrojen
molekülümüz var demek.

Bugün burada yaklaşık 1800 kişi var.

Sadece bir kişinin yeşil tişört giydiğini

ve sizden o kişiyi bulmanız
istendiğini varsayın.

İşte karbondioksiti direkt havadan alırken

yüzleştiğimiz zorluk bu.

Kulağa çok kolay geliyor,

havadan karbondioksiti çekip çıkarmak.

Aslında çok zor.

Ama size kolay olanı söyleyeyim:

Karbondioksit salınımından kaçınmak.

Ama biz bunu yapmıyoruz.

Bu yüzden burada düşünmemiz
gereken tekrar geriye dönmek;

havadan karbondioksiti çekip çıkarmak.

Ne kadar zor olsa da
aslında bunu yapmak mümkün.

Ve ben bugün sizinle
teknolojinin şu anda nerede olduğunu

ve yakın gelecekte
nereye gidebileceğini paylaşacağım.

Dünya karbondioksiti
deniz suyu, toprak, bitki

hatta kayalarla doğal
yollarla havadan çekiyor.

Mühendisler ve bilim insanları
bu doğal süreci hızlandırmak için

paha biçilmez bir iş çıkarıyor olsalar da

pek yeterli olmuyor.

İyi haber ise bundan fazlası var.

İnsanoğlunun hünerleri sayesinde
kimyasal bir yaklaşımla

havadan karbondioksit temizlemek için

gerekli teknolojiye sahibiz.

Bunu suni bir orman gibi düşünüyorum.

Böyle bir ormanı yaratmak
veya büyütmek için iki temel yaklaşım var.

İlki suda çözünen
CO2 tutucu kimyasallar kullanmak.

Diğeri ise CO2 tutucu kimyasallarla
katı malzemeler kullanmak.

Hangi yolu seçerseniz seçin,
ikisi de esasında aynı görünür.

Bunu yapmak için gerekli olan sistemin

neye benzediğini gösteriyorum.

Buna hava kontaktörü diyoruz.

Gördüğünüz gibi bu aletin
çok geniş olması gerekiyor ki

gerekli tüm havayı işleyebilmek için

yeterince büyük yüzeyi olabilsin,

çünkü hatırlayın,

Bir milyon molekülden sadece
400'ünü yakalamaya çalışıyoruz.

Bunu yapmak için sıvı bazlı
yaklaşım kullanıyorsunuz,

bu büyük yüzeye ambalaj malzemesi koyup

kontaktörü ambalaj malzemesiyle doldurarak

sıvıyı ambalaj boyunca dağıtmak için
pompalar kullanıyorsunuz

ve sıvıyı köpürtebilmek için,
önde gördüğünüz gibi

fanları kullanıyorsunuz.

Havadaki karbondikosit,
bu sıvı yardımıyla

bağları kuvvetli CO2 molekülleriyle
reaksiyona girerek havadan ayrılıyor.

Daha çok CO2 yakalamak içinse,

kontaktörü derinleştirmeniz gerekir

ama bunu daha derin yapmak,

giren hava kadar enerji harcattığı için

kontaktörler bu şekilde
optimize edilmiştir.

Bu nedenle hava kontaktörleri
bu benzersiz karakteristik tasarıma sahip,

devasa yüzey alanına sahip
ancak nispeten ince bir kalınlıkta.

Şimdi CO2'yi bir kere yakaladığınızda

onu yakalamak için kullandığınız malzemeyi

tekrar tekrar geri dönüştürebilmelisiniz.

Karbon yakalama ölçeği o kadar muazzam ki

yakalama süreci sürdürülebilir olmalı

ve bir malzeme
birçok kez kullanılabilmeli.

Şöyle düşünün: CO2 havada çok seyrek

ve gerçekten güçlü bir bağla bağlanmış,

bu yüzden malzemenin geri dönüşümü için

muazzam bir ısıya ihtiyaç duyar.

Malzemeyi bu ısıyla geri dönüştürmek için

havadaki seyreltik CO2'den
aldığınız konsantre CO2

artık açığa çıkıyor

ve yüksek saflıkta CO2 üretiyorsunuz.

Bu gerçekten önemli

çünkü yüksek saflıkta
CO2'nin sıvılaştırılması

bir boru hattında
veya kamyonda taşınması

ya da bir yakıt veya kimyasal olarak

doğrudan kullanılması daha kolaydır.

Bu enerji hakkında
biraz konuşmak istiyorum.

Bu malzemeleri yenilemek veya
geri dönüştürmek için gerekli olan ısı

kesinlikle bunu ve dolayısıyla bunu
yapmanın maliyetini belirlemekte.

Bu yüzden soruyorum:

Sizce bir yılda bir milyon ton CO2'nin

havadan alınması için

ne kadar enerji gerekir?

Cevap: bir elektrik santrali.

CO2'yi doğrudan havadan yakalamak
için bir elektrik santrali gerekir.

Seçtiğiniz yaklaşıma bağlı olarak

santral 300 ile 500
megavat seviyesinde olabilir.

Ne tür bir enerji santrali
seçtiğinize dikkat etmeniz gerekir.

Kömür seçerseniz,

yakaladığınızdan
daha fazla CO2 yayarsınız.

Şimdi maliyetlerden konuşalım.

Bu teknolojinin yoğun
enerjili bir versiyonu

bir tonunu yakalamak için

1.000 dolara mal olabilir.

Bu ne demek bir bakalım.

Bu çok pahalı CO2'yi alıp
onu sıvı bir yakıta dönüştürürseniz

dört litresi 50 dolara çıkıyor.

Bu çok pahalı, mümkün değil.

Peki bu maliyeti nasıl azaltabiliriz?

Bu kısmen, benim yaptığım iş.

Bugün ticari ölçekli bir şirket,

bunu, tonu 600 dolar gibi
düşük bir maliyete yapabiliyor

Bunu daha da ucuza yapabilen
teknolojiler geliştiren

birkaç şirket var.

Bu farklı şirketlerin birkaçı hakkında

sizinle biraz konuşmak istiyorum.

Bunlardan biri Carbon Engineering.

Kanada merkezli bir şirket.

Gerekli ısıyı sağlamak için

bol miktarda ucuz doğal gazı yakarak

sıvı bazlı bir ayrıştırma
yaklaşımı kullanıyorlar.

Çok zekice bir yaklaşımları var;

aynı anda hem havadaki CO2'yi

hem de yanan doğal gazın saldığı
CO2'yi yakalayabiliyorlar.

Böyle yaparak

aşırı kirliliği dengeliyor
ve maliyetleri düşürüyorlar.

İsviçre merkezli Climeworks
ve ABD merkezli Global Thermostat

farklı bir yaklaşım kullanıyor.

Yakalamak için katı
malzemeler kullanıyorlar.

Kirliliği ve maliyetleri azaltmak için

dünyadaki ısıyı, jeotermali

ve hatta diğer endüstriyel
işlemlerden artan

fazla buharı kullanıyorlar.

Global Termostat'ın
farklı bir yaklaşımı var.

Gerekli ısıya

ve malzemenin içinden
geçtikleri hıza odaklanıyorlar,

böylece gerçekten yüksek bir hızda

CO2 salınımı yapıp üretebiliyorlar,

bu da daha kompakt
bir tasarıma ve ucuz maliyete

sahip olmalarına olanak tanıyor.

Daha fazlası var.

Sentetik bir ormanın, gerçeğine
göre önemli bir avantajı var: boyut.

Size göstereceğim bu resim
Amazon yağmur ormanlarının bir haritası.

Amazon, her yıl 1,6 milyar ton
CO2 yakalayabiliyor.

Bu, ABD'deki yıllık salınımlarımızın

yaklaşık yüzde 25'ine eşdeğer.

Sentetik bir orman için
gerekli arazi alanı

ya da aynı şekilde
ele geçirilmesi için üretilmiş

bir doğrudan hava yakalama tesisi

500 kat daha küçük.

Buna ek olarak,
sentetik bir orman için

ekilebilir arazi üzerine
inşa etmek zorunda değilsiniz,

bu yüzden tarım arazileri
veya yiyeceklerle rekabet yok

ve ayrıca gerçek ağaçları kesmek için

bir sebebiniz yok.

Geriye dönmek

ve negatif emisyon kavramını
gündeme getirmek istiyorum.

Negatif emisyonlar, ayrılan CO2'nin

atmosferden kalıcı olarak
uzaklaştırılmasını gerektirir.

Bu da ilk önce geldiği yere

yer altına yerleştirilmesi anlamına gelir.

Gerçek şu ki
hiç kimse bunun için ödeme almıyor,

en azından yeteri kadar.

Dolayısıyla bu teknolojileri
geliştiren şirketler,

CO2'yi almak ve bunun dışında

faydalı bir ürün yapmakla ilgilenmektedir.

Sıvı yakıtlar, plastik

ve hatta sentetik çakıl olabilir.

Beni yanlış anlamayın,
bu karbon piyasaları harika

ama hayal kırıklığına
uğramanızı da istemiyorum.

Bunlar iklim krizimizi çözecek
kadar büyük değil

ve yapmamız gereken şey
aslında ne yapabileceğini

düşünmemiz gerektiği.

Karbon piyasaları hakkında
kesinlikle söyleyeceğim bir şey,

yeni yakalama tesislerinin
yapılmasına izin vermeleri

ve her yakalama tesisi ile

daha fazla şey öğrenmemiz.

Yeni şeyler öğrendiğimizde

maliyetleri düşürme fırsatımız olur.

Ama aynı zamanda küresel
bir toplum olarak yatırım yapmaya

istekli olmamız gerekiyor.

Dünyadaki tüm akıllı düşünce
ve teknolojilere sahip olabilsek de

bu teknolojinin iklim üzerinde

önemli bir etkisi olması
için yeterli olmayacak.

Gerçekten de düzenlemeye ihtiyacımız var,

sübvansiyonlara,

karbon vergisine ihtiyacımız var.

Biraz daha fazla ödeme
yapmaya istekli olacak birkaçımız var,

ancak karbon-nötr,
karbon-negatif yollar,

iklimi etkilemek için

toplumun çoğunluğuna
uygun maliyetli olması için

gerekli olacak.

Bu tür yatırımlara ek olarak,

AR-GE için yatırım
yapmaya da ihtiyacımız var.

Peki bu nasıl görünebilir?

1966'da ABD, Apollo programında
gayri safi yurtiçi hasılanın

yaklaşık yüzde yarısını kullandı.

Dünya'dan Ay'a ve tekrar dünyaya

güvenle insan taşıdı.

Bugün GSYİH'nın yüzde biri,
yaklaşık 100 milyar dolar.

İklim değişikliğiyle mücadelemizde

doğrudan hava yakalamanın bir
ön adım olduğunu bilerek

20 milyar dolar yatırım
yapabileceğimizi hayal edin.

Ayrıca maliyetleri bir ton için

100 dolara çıkarabileceğimizi
hayal edelim.

Bu zor olacak, ama işimi
eğlenceli yapan şeyin bir parçası.

Bu neye benziyor,

20 milyar dolar,
100 dolara bir ton mu?

Bu, her biri yılda
bir milyon ton CO2 yakalayabilen

200 sentetik orman
inşa etmemizi gerektiriyor.

Bu, ABD yıllık salınımlarını
yaklaşık yüzde beş artırıyor.

Kulağa çok fazla gelmiyor.

Ancak aslında oldukça kayda değer.

Uzun mesafeli kamyon
ve ticari uçaklarla ilgili

salınımlara bakarsanız

bunlar yüzde beşe kadar çıkmakta.

Sıvı yakıtlara bağımlılığımız,
bu salınımları önlemeyi

gerçekten zor hale getiriyor.

Yani bu yatırım
kesinlikle önemli olabilir.

Bunu yapmak için arazi alanı
açısından ne gerekiyor?

200 bitki mi?

Görünen o ki Vancouver'ın kara alanının
yaklaşık yarısını demek bu.

Tabii yakıtları doğal gazsa.

Fakat doğal gazın dezavantajını da
unutmayın, aynı zamanda CO2 yayıyor.

Doğrudan hava çekmek için
doğal gaz kullanırsanız

Carbon Engineering'in sahip olduğu

akıllı yakalama yaklaşımına
sahip değilseniz,

amaçlananın sadece
üçte birini yakalayabilirsiniz.

Böyle alternatif bir yaklaşıma sahip olsak

ve bunu yapmak için
rüzgar veya güneş kullansaydık

arazi alanı yaklaşık olarak
New Jersey eyaletine baktığımızda

yaklaşık 15 kat daha büyük olurdu.

Çalışmam ve araştırmamda
düşündüğüm şeylerden biri

bu bitkileri en optimal şekilde
nereye koyacağımızı anlamak

ve mevcut yerel kaynakları düşünmek;

toprak, su, ucuz ve temiz
elektrik olup olmadığı gibi,

çünkü örneğin,
gerekli olan ısıyı sağlamak amacıyla

doğal gaz için mükemmel,
karbonsuz bir yedek olan

hidrojeni üretmek için suyu bölmek için

temiz elektrik kullanabilirsiniz.

Yine de negatif emisyonları
biraz daha yansıtmamızı istiyorum.

Negatif emisyonlar
sihirli bir değnek gibi düşünülmemeli,

ancak dünya çapında
CO2 kirliliğini azaltmaya

devam edersek bize yardımcı olabilirler.

İşte bu yüzden dikkatli olmak zorundayız.

Bu yaklaşım o kadar cazip ki
riskli bile olabilir,

çünkü kimileri iklim krizine tam
bir çözüm olarak takılı kalıyorlar.

İnsanları günde 24 saat, yılda 365 gün

fosil yakıt yakmaya
devam etmek için teşvik edebilir.

Kirliliği durdurmak için

negatif salınımlar görmek yerine,

her şeyi içeren mevcut bir portföyün,

enerji verimliliğinin arttırılmasından,

düşük enerjili karbondan

gelişmiş tarıma kadar

hep birlikte bir gün net sıfır emisyon
yolu üzerinde olacağımıza inanıyorum.

Biraz öz-yansıma:

kocam bir acil doktoru.

Kendimi onun ve
meslektaşlarının her gün yaptıkları

can kurtarma çalışmalarına
hayran kalırken buluyorum.

Karbon yakalama konusundaki
çalışmalarım hakkında onlarla konuştuğumda

aynı derecede şaşırdıklarını görüyorum,

çünkü iklim değişikliğiyle
mücadele etmem

sadece kutup ayılarını veya buzulları

kurtarmakla ilgili değil.

İnsan hayatını kurtarmakla ilgili.

Sentetik bir orman gerçeği
kadar güzel olmayabilir

ama sadece Amazon'u değil,

tüm insanları,

sevdiğimiz, önemsediğimiz herkesi

ve hem gelecek nesilleri
hem de modern uygarlığı

korumamızı da sağlayabilir.

Teşekkür ederim

(Alkışlar)