创业是制酸剂添加到海洋减缓全球变暖。会工作吗?

邦尼Chang外面白晃晃的管泥沙收集在浅水域北海海滩纽约市——大约两个小时车程。她寻找绿色矿物晶体,去年她的团队加入沙子。如果一切按计划进行,这些橄榄石晶体将导致海洋从大气中吸收更多的二氧化碳——一个气候解决方案,全球可能会扩大。

这是第一个田间试验的概念被称为海洋碱性增强海洋——本质上是用抗酸药来帮助消化有限公司₂。为期两年的实验是由灶神星,气候初创公司总部设在旧金山,加利福尼亚,与当地社区领导人的热情支持。米海滩,一条新安装的欢迎斑块宣称游客即将踏上“世界上第一个carbon-removing海滩”。

Chang化学海洋学家主要领域为灶神星工作,还不太确定。看清楚沉积物管,她失望地发现一个不同的橄榄石晶体层埋在沙滩约10厘米。

橄榄石是比我更深的期待,”她说。“我希望它能掌握和混。”

可能信号问题,因为它可以降低一系列的反应,以及许多其他因素——确定海滩上实现了自己的承诺。

灶神星是许多公司减少大气中碳调查不寻常的解决方案。全球气温正在迅速接近1.5°C高于工业化前的水平和国家尚未控制排放。模型表明,世界将需要把数十亿吨的有限公司₂每年从空中到本世纪中叶来阻止温度上升超过1.5 - 2°C -一个目标国家同意的2015年巴黎气候协议。科学家、企业家和投资者正越来越多地向海洋寻找解决方案,涵盖70%的地球和已经吸收每年有超过四分之一的温室气体排放。

气候变化是地球的速度比科学家预想

在这一领域,海洋碱化得到了越来越多科学家关注的想法从矿物质补充剂的直接删除有限公司₂从使用电化学海水。这部分是由于海洋碱化的几乎无穷无尽的潜力,但也由于这样的事实,它依赖于可预见性的化学和物理,而不是更复杂的生物解决方案,如海洋中浮游植物施肥或工业规模的海藻养殖。事实上,如果应用得当,海洋碱化技术不会改变生活在海洋中,支持者说。

“几乎好得令人难以置信,”说Katja茴香,哈利法克斯达尔豪斯大学的海洋学家,加拿大,准备现场试验涉及不同的技术在新斯科舍省今年晚些时候。”,但这样做在一个规模相关的碳移除——这是一项艰巨的挑战。”

绿色的海滩

灶神星拉开了它的项目去年7月北海海滩上与当地社区和工作原计划项目添加沙子海滩。公司应用近400立方米的橄榄石,占大约5%的新添加的沙子——大约400米的海岸,波浪、潮汐和风暴传播。领域的团队在接下来的几个月提取沉积物和采取水样跟踪橄榄石晶体去他们溶解的速度有多快。研究人员也开始寻找任何潜在影响植物和动物,包括那些来自镍和铬等重金属,在这样的矿藏很常见。

海洋碱性增强背后的策略是加速自然地球化学风化过程,有助于阻止地球过热的长时间尺度。这些化学反应最终传输有限公司₂从大气进入深海,最终进入地壳。加速这一过程,在理论上,将把更多的公司₂从大气中,有助于抑制全球变暖。

抽样去年进行的初步结果显示到目前为止一切都按计划工作试点项目,恩典安德鲁斯说,灶神星的科学。早期监测使用封闭室放置在海底表明,橄榄石是使海水更碱性,而生态系统研究还没有确定任何重金属积累在蠕虫和软体动物等无脊椎动物。

灶神星计算,北海海滩项目将把大约400吨的有限公司₂从大气中,在考虑排放采矿、研磨和航运来自挪威的橄榄石。该公司计划出售碳排放额度,但200万美元的试点项目将既不赚钱也不改变气候,安德鲁斯说。“这是一个概念证明。”

人为地改变云能够拯救大堡礁吗?

冬季风暴重组一切,所以常的一个首要任务,当今年的田野调查上个月开始找到橄榄石。初步检查显示,它已经比预期传播得更远,并在一些地方矿产埋藏,Chang说这并不理想。反应仍将发生在沉积物和水,她补充道,“但是这个过程更高效的表面如果橄榄石”。

这些反应的速度仅仅是几个因素之一,将决定绿色海滩可以有助于地球的降温,和一些科学家已经都转过身去背对橄榄石的担心它花费太长时间去分解。安德鲁斯承认这样的不确定性,说它可能需要15年到500多年的橄榄石溶解在北海海滩,灶神星的估计。量化分解率,该公司可以做些什么来优化它——“我们的核心研发计划”,她说。

其他人则担心大规模部署的潜在环境影响。即使没有保理在能源排放,灶神星估计,删除1吨的有限公司₂从大气中需要约1.4吨的橄榄石根据位置,这将导致大规模的采矿作业。也不会很容易推断生态系统的潜在影响,包括重金属污染的危害,从这么小的项目。

“灶神星有很好的结果到目前为止与少量的橄榄石,但是当我们开始扩大,会发生什么?研究所的主任威廉·伯恩斯问道碳除法律和政策在华盛顿特区的美国大学。“我认为我们需要更多研究的潜在风险。”

速度问题

这种担忧已经帮助将一个加拿大公司,行星位于达特茅斯的技术对氢氧化镁,更好地称为镁乳和人类消费的市场定位为非处方抗酸剂。更重要的是,该产品已经被用来减少酸性污水处理厂的污水处理过程是已知的和全球基础设施应用是可用的。

的氢氧化镁颗粒悬浮在泥浆,它提供了一种定时释放碱度可以帮助避免潜在缺陷快速释放到海洋中。实验在实验室和在海洋附件表明碱度飙升可能导致过度饱和,导致固体碳酸盐矿物沉淀的海水(j·哈特曼等艾尔。Biogeosciences20.,781 - 802;2023年)。当这种情况发生时,它颠倒了的化学物质通过移除碱性,增加了海洋的酸性,甚至可以导致有限的释放₂排放的海洋,海洋学家安德烈亚斯Oschlies说亥姆霍兹海洋研究中心的基尔(GEOMAR)在德国。

“我们认为使用氢氧化镁打击这种甜蜜的地方我们可以增加更多的碱度,但它不会有立竿见影的效果,需要一段时间才能溶解,”格雷格•劳说加州大学的生化学家,圣克鲁斯,创始人之一的行星的技术。

该公司去年发布的4吨的商用级氢氧化镁废水污水处理厂的康沃尔郡,英国,穿越大海的11-kilometre管。一篇尚未发表的、独立的分析表明,碱化始于酸性废水管和持续的水进入海洋后,劳说。

问题是,传统的方法使氢氧化镁是能源密集型的,以至于去年发布的康沃尔郡几乎打破了即使是在碳排放方面,根据公司的计算。成为碳负极,劳表示,公司正转向一种天然氢氧化镁水镁石和开发自己的技术,净化一个干净的版本的矿物开采浪费。

行星技术不得不推迟自己的计划进行第二次释放后,今年英国康沃尔郡的公众抗议出现关于水镁石的释放,这是在中国开采。

从9月份开始,公司正计划发布的一系列从电厂冷却水在新斯科舍省涉及商用氢氧化镁和水镁石开采。水镁石会导致一个真正的公司₂从大气中撤军。但它有进一步怀疑功效,因为它反应慢于商业氢氧化镁和可能解决沉积物中,茴香。

实验将有助于研究人员应对可能面临的科学挑战最大海洋碱化技术:量化的影响。增加碱度和理论计算有限公司₂从大气中转移到海洋是很容易的,但现实是,这只会发生转移,如果新碱性海水仍在接触的表面,上面的空气中,茴香说。“如果它被吸引到海洋,那么我们可能不会得到另一个1000年的好处。”

第一次sun-dimming实验将测试酷地球的一种方式

茴香的行星正在进行一个独立评估技术”9月发布;她将使用一个高分辨率的地球化学模型来帮助跟踪碱度,以确定在哪里,多少有限公司₂实际上是退出了气氛。这项工作将通过一个新的国际财团她领先,被称为海洋Alk-align。本月项目启动的1100万美元向大海排放倡议,一个非盈利科学项目共同元的迈克·斯科罗普夫前首席技术官。

该财团将评估潜在的和大规模的危险大气CO₂除使用海洋碱化模型和现场实验。“海洋模型和观测工具,目前存在的设计有限公司₂清除,”安东尼Gagern说,执行主任碳海项目总部设在华盛顿特区,收集了5000万美元从各种慈善基金会为研究海洋碱化未来五年。“他们必须建造。”

Oschlies说,私营部门的利益可以是一个福音在这一领域的研究,但是只有科学之前的利润。“我们可能会从失败中学习最,但公司必须告诉成功的故事,”他说。“我们需要的是透明。”

回到北海海滩,Chang说,突然的兴趣海洋气候解决方案为科学家们开辟了大量的机会。她从学术界到私营部门在改变的希望。“上一次风险投资家需要采用化学海洋学家?”她说。

不要问她如果她认为这个项目是要工作。坐在沙滩上,看着她的船员提取另一个沉积物核心,Chang说,她的工作是确定有多少有限公司₂吸收在什么时间段,说如果数字不成功。

“我在寻找一个真正的解决方案,”Chang说。