Усиленное выветривание горных пород может снизить содержание CO₂ в атмосфере, но его эффект ограничен

Выветривание огромного количества мелких горных пород может стать способом снижения концентрации парниковых газов в атмосфере. Хотя в естественных условиях это медленный процесс, в ходе которого минералы химически связывают CO₂, технологическое масштабирование может сделать его значимым для так называемых негативных выбросов, помогающих ограничить климатические риски. Однако потенциал снижения CO₂ ограничен и для экономической целесообразности потребует высоких цен на углерод, согласно первой комплексной оценке затрат и возможностей, опубликованной в журнале Environmental Research Letters.

«Парижское соглашение требует достижения баланса между антропогенными выбросами парниковых газов и их поглощением стоками во второй половине нашего века, чтобы удержать глобальное потепление значительно ниже 2 градусов Цельсия», — говорит ведущий автор Джессика Стрефлер из Потсдамского института исследований воздействия на климат (PIK). «Прежде всего, это требует быстрого и резкого сокращения сжигания ископаемого топлива, такого как уголь; но некоторые выбросы, например, от промышленных процессов, будет трудно сократить — поэтому извлечение CO₂ из воздуха и его безопасное хранение — довольно актуальная тема. Выветривание горных пород, каким бы скучным оно ни казалось на первый взгляд, является научно интересной частью этого».

В исследовании была оценена экономика усиленного выветривания для смягчения последствий изменения климата, с учётом затрат на добычу, измельчение, транспортировку и распределение пород. «Наши расчёты показывают, что усиленное выветривание дунита может стать конкурентоспособным уже при цене в 60 долларов США за тонну удалённого CO₂, но для базальта — только при 200 долларах США за тонну», — отмечает Стрефлер. Это примерно вдвое превышает цены на углерод, обсуждаемые в текущей политической дискуссии, и существенно больше, чем оценки затрат на лесовосстановление.

Индия, Бразилия, Юго-Восточная Азия и Китай кажутся наиболее подходящими локациями

Стратегии удаления углекислого газа сопряжены с компромиссами. Например, массовая высадка деревьев для поглощения CO₂ может происходить за счёт земель, необходимых для производства продуктов питания. Усиленное выветривание — рассыпание каменного материала на земле — может быть проще в реализации. Однако дунит, наиболее обсуждаемый экспертами тип породы, содержит вредные вещества, такие как хром или никель, которые могут высвобождаться в процессе. Поэтому в данном исследовании дунит служит важным ориентиром, но учёные сосредоточились на базальте как более устойчивом варианте.

Текущие выбросы CO₂ составляют около 40 миллиардов тонн в год; естественное выветривание поглощает примерно 1,1 миллиарда тонн. Согласно расчётам учёных, усиленное выветривание могло бы удалять до 4,9 миллиарда тонн в год при использовании базальта и до 95 миллиардов тонн для дунита. Однако, вероятно, с учётом всех компромиссов, может быть реализована лишь часть этого потенциала. Наиболее подходящими являются тёплые и влажные регионы, особенно в Индии, Бразилии, Юго-Восточной Азии и Китае, где можно реализовать почти три четверти глобального потенциала.

Для связывания одного миллиарда тонн CO₂ потребуется более 3 миллиардов тонн базальта

«Годовой потенциал потребления CO₂ определяется размером зерна и скоростью выветривания используемых пород», — говорит Торбен Аманн из Института геологии Гамбургского университета, также ведущий автор исследования. Для связывания одного миллиарда тонн CO₂ потребуется распространить более 3 миллиардов тонн базальта — ошеломляющее количество, равное почти половине текущего мирового производства угля. Потребуется измельчить породы и рассыпать порошок примерно на одной пятой мировых пахотных земель, что считается осуществимым, но из-за гигантского количества пород затраты в итоге возрастают.

Оценка показывает, что усиленное выветривание, особенно базальтовых пород, может быть привлекательным вариантом для поддержки смягчения последствий изменения климата, особенно для тропических и субтропических регионов, где потенциал поглощения CO₂ наиболее высок. Однако, учитывая затраты и массу пород, которые необходимо переместить, оно, вероятно, может обеспечить лишь небольшой дополнительный вклад.