Klimaløsning: Bioengineering & Biochar

15. marts 2009

Det seneste års meldinger fra klimaforskerne siger med stor entydighed, at hvis vi vil stabilisere klimaet før klodens ismassiver smelter og klimaforandringerne bliver selvaccelererende, er det bydende nødvendigt, at vi inden for få årtier ikke blot får reduceret de nuværende CO₂-udledninger drastisk, men påbegynder arbejdet med at fjerne CO₂ og andre drivhusgasser fra atmosfæren, så koncentrationen af CO₂ når tilbage under 350 ppm – og på sigt tilbage til før-industrielle koncentrationer på omkring 280 ppm.

Ikke mindst er den stadig eskalerende afbrænding af kul et problem. Kulafbrændingen producerer langt mere CO₂ end olie og gas for hver energienhed vi får, og Jordens kulreserver er så store, at hvis vi brænder alle i dag kendte kulreserver af inden vi omlægger til vedvarende energikilder, har vi en 100% sikkerhed for en klimakatastrofe.

Dette er baggrunden for det krav om et moratorium for udbygning af kulkraft, som de seneste år har lydt med stadig stærkere stemme, ikke mindst fra lederen af NASAs klimaforskning, James E. Hansen (se tidligere blog-indlæg: Hvor store CO₂-reduktioner skal der til?, James Hansen: Kulkraftværker er dødsfabrikker og James Hansen: “Coal is best left in the ground”).

Men koncentrationen af CO₂ i atmosfæren er i dag oppe på 387 ppm og stiger med 2 ppm pr. år, så selv hvis det lykkes at bremse og standse udledningerne af drivhusgasser til atmosfæren, står vi med spørgsmålene om, hvordan vi får nogle af dem fjernet fra atmosfæren. Mange steder i verden prøver man derfor at udvikle CCS-teknologi (carbon capture storage) til at fjerne CO₂-udledningerne og de mange andre giftigheder fra kulafbrændingen, inden de når atmosfæren. Men hidtil er det kun lykkedes i meget lille skala, og det er foreløbig så energikrævende at gøre, at det i bedste fald vil kræve en fjerdedel mere kul at nå samme energimængde. Man regner med mindst 20 år, før man har de første brugbare løsninger, og endnu er der ikke noget, som tyder på, at vi når en 100% effektiv teknologi.

Hvis det en dag lykkes, vil lagringen af den indfangede CO₂ give næsten uoverstigelige problemer. Som luftart vil der være tale om enorme volumener, og det vil dernæst kræve store energimængder at komprimere CO₂en til en væske og få den transporteret til sandstenslagre dybt under overfladen, hvor vi kun næsten kan være sikre på, at den bliver. Så man kan med en vis rimelighed konkludere som for eksempel Greenpeace, at de samme ressourcer med langt større effekt burde målrettes udviklingen af vedvarende energikilder (se tidligere blog-indlæg: Greenpeace: Falske forhåbninger, CCS-teknologi i kimningen og Hvidt som kul II).

Forskere og opfindere over hele verden har i disse år gang i udviklingen af forskellige veje til at absorbere CO₂ fra atmosfæren, som ofte går under fællesbetegnelsen geoengineering. Fra store CO₂-støvsugere over skyggeskærme over gletsjere til udledningen af store mængder aerosol i atmosfæren, som ved at ændre atmosfærens skyformationer kan øge den del af solindstrålingen, som reflekteres. For nylig har et hold forskere prøvet at pode verdenshavene med jern for at øge plantevæksten og dermed havenes CO₂-optagelse. Men det er gennemgående metoder, som kræver enorme ressourcer at udvikle, eller som indebærer ukalkulerbare risici – vi ved kort sagt ikke, hvad der sker, hvis vi sprøjter store mængder af aerosoler ud i atmosfæren. Og at søge at øge verdenshavenes CO₂-optagelse i en tid, hvor havenes surhedsgrad på grund af store mængder CO₂ er ved at nå dertil, at det udgør en alvorlig fare for koralrevs og skaldyrs overlevelse, er midt sagt tåbeligt (se tidligere blog-indlæg: CO₂-støvsugere og FN moratorium om gødning af oceanerne).

Det eneste i den vifte af CCS-teknologier, som i min optik ser lovende ud, er et amerikansk projekt med at binde store mængder CO₂ i cement. Hvor der normalt udvikles omkring 1 ton CO₂ ved fremstillingen af 1 ton Portland-cement, er man ved at udvikle en metode, hvor man bliver i stand til at binde 1 ton CO₂ for hver ton cement, der produceres. Og så måske det forhold, at vi gennem blankere afgrøder og mere lysreflekterende flader i byerne kan skabe en form for køling (se tidligere blog-indlæg: Kølende hvidt, Kølende grønt og Klimaløsning: Lav beton af kraftværkernes CO₂).

Og så er der ved at tegne sig billedet af en form for bioengineering, hvor vi bliver i stand til at lagre langt større mængder CO₂ i biosfæren – og det på en måde, så det giver en lang række fordele. Det organiske materiale i det øverst jordlag indeholder rundt regnet det dobbelte CO₂ af atmosfæren og udgør hermed den største CO₂-kapacitet i berøring med atmosfæren. Det snublende nærliggende ved denne kategori af løsninger er, at det ikke kræver nogen udvikling af ny teknologi. Det kan gøres i kolonihaven, i baggården, af den fattigste afrikanske bonde. Det kræver blot, at vi gør os muligheden klart, og så gør det. Vi ved allerede, at fældning af regnskovene er et stort problem, og at fælde den for at dyrke biobrændstof CO₂-mæssigt er en decideret dum ting at gøre. Men ved at ændre dyrkningsmetoder i skovbruget, så man aldrig mere totalfælder og starter forfra, men udelukkende anvender plughugst, kan man ikke bare opbygge langt mere CO₂ pr. arealenhed. Man får også langt bedre vilkår for bevarelsen af biodiversiteten. Tilsvarende vil landbruget kunne udvikle dyrkningsmetoder, som binder langt mere organisk materiale i de øverste jordlag. Det vil samtidig give os sundere fødevarer med større næringsindhold samt være forudsætningen for, at landbruget kan mindske den nuværende afhængighed af store tilførsler af kunstgødning.

Særlig opmærksomhed retter sig i disse år mod produktionen af biochar – et engelsk navn for trækul. Trækul er organisk materiale, som er delvist brændt ved høj temperatur med reduceret tilførsel af ilt. Den engelske forsker Chris Turney foreslår at gøre det i stor stil i store mikrobølgeovne.¹ Johannes Lehmann fra Cornell University vurderer, at man via biochar vil kunne indkapsle ligeså meget CO₂, som vi nu procuderer.¹ En sådan bioengineering har således et kolossalt potentiale, og hvis vi indenfor få årtier vil nå til, at CO₂-koncentrationerne igen er faldende, bliver vi nødt til at inddrage sådanne metoder. Tim Lenton fra University of East Anglia konkluderer i et nyligt studie, at vi gennem styrkelsen af klodens ‘carbon sinks’ vil kunne føre atmosfærens CO2-koncentrationer tilbage til før-industrielle niveauer.²

Men man kan lave trækul i simple jordovne, og biochar udgør på den måde en meget enkel metode til via planternes fotosyntese at binde CO₂ fra atmosfæren. Man kan så deponere trækullene i gamle kulmineskakte (og ad denne vej lægge store mængder CO₂ tilbage hvor de kom fra), eller man kan pløje trækullene i landbrugsjorden. Det har yderligere den fordel, at det øger jordens frugtbarhed og evne til at binde næringsstoffer, samtidig med, at det tilbageholder op mod 80% af de drivhusgasser som frigives fra jorden¹ og øger jordens evne til at holde på vandet (se tidligere blog-indlæg. The Soil Carbon Manifesto).

Det har tit været fremført, at øget beplantning ikke gav ret meget CO₂-reduktion, og kun så længe planterne havde tilvækst. Men hvis vi gennem kompostering og produktion af trækul konsekvent førte CO₂ tilbage til det øverste jordlag, kan selv byens gadetræer og facadeplanter være med til at binde CO₂ fra atmosfæren. Og der ligger noget stort i, at en central del af klimaløsningen ikke er at finde i gigantiske sværindustrielle nyskabelser, men tværtimod i kloden rundt lydhørt at forvalte hver kvadratmeter levende jord med omtanke og øget opmærksomhed på en styrkelse af de levende processer.

Man arbejder på at få biochar med i den nye klimaaftale, som gerne skulle underskrives her i København til december. Min største betænkelighed er, om det bliver så meget billigere at lagre CO₂ i biosfæren, at kvotesystemets markedslogik gør det endnu mindre attraktivt at rydde op i teknosfærens umådelige griseri.