Один калифорнийский стартап преследует новаторский, хоть и кажущийся простым, план по обеспечению того, чтобы углекислый газ из мертвых деревьев не попадал в атмосферу на протяжении тысячелетий: захоронение остатков древесины под землей.
Kodama Systems, компания по управлению лесами, базирующаяся в Сонора, на предгорьях Сьерра-Невады, работала в скрытом режиме с момента своего основания прошлым летом. Однако MIT Technology Review теперь может сообщить, что компания привлекла около 6,6 миллиона долларов от климатического фонда Билла Гейтса Breakthrough Energy Ventures, а также от Congruent Ventures и других инвесторов.
Кроме того, платежная система Stripe в четверг объявит о предоставлении компании и ее исследовательскому партнеру, Carbon Containment Lab Йельского университета, гранта на сумму 250 000 долларов в рамках более широкого объявления об удалении углерода. Этот грант поддержит пилотный проект по захоронению отходов биомассы, собранной в лесах Калифорнии, в пустыне Невады, и изучению того, насколько эффективно это предотвращает выброс парниковых газов, вызывающих изменение климата.
Stripe также согласилась выкупить около 415 тонн углекислого газа, в конечном итоге секвестированного компанией, еще за 250 000 долларов, если этот проект по проверке концепции достигнет определенных контрольных показателей.
«Захоронение биомассы имеет потенциал стать низкозатратным и крупномасштабным подходом для удаления углерода, хотя существует необходимость в дальнейшем изучении его долгосрочной устойчивости», — заявила Джоанна Клитцке, руководитель по закупкам и экосистемной стратегии Stripe.
В течение последних нескольких лет Stripe заранее закупала тонны углекислого газа, которые стартапы стремятся в конечном итоге извлечь из воздуха и необратимо секвестировать, чтобы помочь создать отрасль по удалению углерода. Они также помогли создать иную модель для противодействия корпоративным выбросам парниковых газов, которая выходит за рамки простого приобретения углеродных кредитов от популярных проектов компенсации, таких как посадка деревьев, которые подвергаются растущей критике.
Несколько исследовательских групп и стартапов начали изучать возможность улавливания углерода в древесине путем захоронения или иного хранения остатков деревьев таким образом, чтобы замедлить разложение.
Деревья от природы эффективно поглощают огромное количество углекислого газа из воздуха, но они снова выделяют углерод, когда умирают и гниют на земле. Секвестрация деревьев под землей может предотвратить это. Если захоронение биомассы сработает так, как надеются, оно может обеспечить относительно дешевый и простой способ извлечения некоторой доли миллиардов тонн парниковых газов, которые, по данным исследований, могут потребоваться для сдерживания глобальных температур в ближайшие десятилетия.
Но пока это не будет реализовано в больших масштабах и тщательно изучено, остается неизвестным, насколько это будет стоить, сколько углерода удастся накопить и как долго и надежно это сможет удержать парниковые газы от атмосферы.
Мертвая древесина
Лесные эксперты давно предупреждают, что десятилетия слишком агрессивного подавления лесных пожаров в США привели к образованию густых, заросших лесов, что значительно увеличивает риск крупных пожаров, когда они неизбежно случаются. Изменение климата усугубило эти опасности, создавая более жаркие и сухие условия.
После серии разрушительных пожаров на Западе ряд штатов все активнее финансирует усилия по расчистке лесов для снижения этих угроз. Это включает удаление подлеска, вырубку деревьев или использование контролируемого выжигания для изменения ландшафта и предотвращения распространения огня на кроны деревьев.
Ожидается, что в ближайшие годы штаты будут производить все больше лесных отходов от этих усилий, говорит Джастин Фрайберг, управляющий директор Carbon Containment Lab Йельского университета, которая в течение нескольких лет проводит полевые испытания различных подходов к «улавливанию углерода в древесине» в различных условиях.
Однако сегодня собранные растения и деревья обычно сваливают на расчищенных участках, а затем оставляют гнить или намеренно сжигают. Это позволяет углероду, запасенному в них, просто вернуться в атмосферу, что приводит к дальнейшему потеплению.
Kodama надеется решить обе проблемы: опасность лесных пожаров и проблему выбросов. Компания заявляет, что разрабатывает автоматизированные способы прореживания переполненных лесов, что сделает процесс дешевле и быстрее (хотя эта часть бизнеса пока не обсуждается подробно). После удаления ветвей с деревьев, слишком мелких для продажи в качестве пиломатериалов, их погрузят на грузовики и доставят к подготовленной яме.
Ключевым моментом будет обеспечение того, чтобы то, что компания называет «древесным хранилищем» (wood vault), не пропускало кислород и воду, которые в противном случае ускорили бы разложение, и предотвращало утечку парниковых газов.
В полевом исследовании с исследователями Йеля, которое должно начаться в третьем квартале следующего года, компания намерена создать на территории пустыни Невада погребальный курган высотой семь ярдов (около 6,4 м), глубиной три ярда (около 2,7 м) и длиной/шириной 58 ярдов (около 53 м).
Они планируют накрыть биомассу геосинтетической подложкой (геотекстилем), а затем засыпать ее почвой со слоем местной растительности, отобранной для поглощения влаги. Учитывая засушливые условия региона, это создаст замкнутую систему, которая предотвратит «воздействие агентов разложения на захороненную древесную массу», гарантируя, что углерод останется на месте в течение тысяч лет, — говорит Джимми Вурхис, руководитель отдела использования биомассы и политики в Kodama.
Фрайберг добавляет, что они также оставят древесину на поверхности участка и создадут небольшие боковые хранилища, спроектированные по-разному. Команды будут продолжать отслеживать их и сравнивать скорость разложения и любую утечку парниковых газов в течение нескольких лет. Ожидается, что команды смогут экстраполировать долгосрочные оценки накопления углерода на основе этих данных, а также других исследований и экспериментов.
Стоимость захоронения
Другие стартапы и исследовательские работы используют разные подходы к решению этой проблемы.
Австралийская компания InterEarth считает, что позволить деревьям впитывать соленую грунтовые воды перед захоронением эффективно просолит древесину, сохраняя ее в течение длительных периодов.
Проект Carbon Lockdown, корпорация общественного блага, основанная профессором Университета Мэриленда Нин Цзэном, предложил создавать ямы, выстланные глиной или другими материалами с низкой проницаемостью.
В статье этого года Цзэн и его коллега также выделили ряд других потенциальных подходов, включая хранение биомассы на замороженных участках, под водой или даже в наземных убежищах. Его более ранняя работа показала, что сбор и хранение древесины может потенциально удалять несколько миллиардов тонн углекислого газа в год при стоимости, которая будет значительно ниже 100 долларов за тонну.
Но по-прежнему существует множество неизвестных.
«Мы должны признать, что наука о сборе и хранении древесины все еще развивается», — говорит Дэниел Санчес, главный научный сотрудник по удалению и хранению углерода из биомассы в Carbon Direct, которая оценивает усилия по удалению углерода и корпоративные климатические планы. «Самое главное, наше понимание того, что движет или не движет разложением древесины, нуждается в уточнении».
Кроме того, жители и экологические группы часто выступают против прореживания лесов. Распиливание деревьев и их удаление с крутых склонов густых лесов — это трудоемкий и дорогостоящий процесс, который будет трудно эффективно автоматизировать. Перевозка громоздких остатков деревьев и рытье больших ям также дорогостоящи и требуют много энергии.
Необходимо тщательно подсчитать и учесть климатические выбросы от удаления, транспортировки и захоронения древесины в общем объеме накопленного углерода.
Наконец, есть вопрос получения необходимой отходов биомассы.
Исследование Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора 2020 года выявило достаточно материала для таких целей уже сегодня, оценив, что только в Калифорнии ежегодно производится 56 миллионов «абсолютно сухих» тонн отходов биомассы от сельского хозяйства, лесозаготовок, предотвращения пожаров и другой деятельности. (Древесина составляет около 50% углерода по массе.)
Однако спрос на нее будет расти, поскольку стартапы, такие как Kodama, Mote Hydrogen и Charm, ищут эти источники для различных усилий по удалению углерода на основе биомассы, в то время как мир стремится достичь амбициозных климатических целей.
Существует определенный риск того, что в конечном итоге все эти усилия могут создать извращенные стимулы для удаления большего количества деревьев или сельскохозяйственных материалов, чем необходимо для предотвращения пожаров или поддержания здоровья экосистем. В конце концов, удаление биомассы также уменьшает количество питательных веществ, которые леса и фермы получают от гниения растений.
Kodama заявляет, что провела экономические и углеродные оценки для всего своего процесса. Они уверены, что смогут достичь затрат ниже 100 долларов за тонну углерода, и оценивают, что выбросы от пилотного проекта только снизят чистое количество в конечном итоге секвестированного углерода примерно на 15%.
Мерритт Дженкинс, соучредитель и генеральный директор компании, заявляет, что они планируют получать доход от своей работы по прореживанию лесов, а также от продажи пригодной для использования древесины и углеродных кредитов от своих проектов по захоронению.
Но Фрайберг из Йеля подчеркивает, что критически важная миссия на данный момент — использовать этот грант от Stripe, чтобы помочь ответить на эти «большие научные вопросы, касающиеся захоронения биомассы […] и продемонстрировать, что это действительно то решение, которое заслуживает поддержки».
