Come diossido di carbonio globale (CO]2]]]) le concentrazioni continuano ad aumentare, i politici e i ricercatori stanno cercando urgentemente strategie di rimozione del carbonio scalabili e permanenti oltre gli approcci tradizionali basati sul suolo. L'oceano, che già assorbe circa un quarto dei processi di CO antropogenico ]2, presenta un immenso serbatoio naturale per la cattura di stoccaggio di stoccaggio di stoccaggio di stoccaggio di stoccaggio di gas naturale per labilanci.

La Meccanica di Cattura e Stoccaggio del Carbonio Basato sull'Oceano

Mentre il CCS a base di terra inietta generalmente CO2] in aquiferi salini profondi o serbatoi di olio esaurito, gli approcci basati sull'oceano sfruttano la vasta capacità fisica e biogeochimica dei sedimenti di mare e di fondo. Le principali strategie di valorizzazione di pompaggio a iniezione rientrano in tre categorie:

2 Iniezione

L'iniezione di acque profonde comporta la cattura di CO2 da fonti di punti, come le centrali elettriche o le fabbriche di cemento, che la comprime in un liquido o supercritico, e poi trasportarlo via pipeline o navi monitora una posizione offshore designata.

Miglioramento dell'alcalinità dell'oceano (OAE)

L’aumento dell’acqua in mare è più elevato, ma il tasso di alcalinità è più elevato di quello di cui si tratta, in quanto i minerali di terra (tipicamente olivi, basalto o calcare) sono dispersi nelle zone costiere, nelle acque di scaffale, o direttamente nell’oceano.

Rialzi e rigonfiamento artificiali

I sistemi di upwelling artificiale portano le acque profonde ricche di nutrienti alla superficie illuminata, stimolando le fioriture di fitoplancton che riparano fotosinteticamente CO2 dall'atmosfera. Alcuni di questo carbonio organico affonda nel profondo oceano quando l'efficienza plancton dimostra, esportando efficacemente i secoli dalla superficie.

Fertilizzazione dell'oceano: Approcci Macro- e Micronutrienti

La fertilizzazione dell'oceano, che si limita a controllare la produttività primaria, è il rapporto più comunemente tra ferro e fosforo e azoto, ma la fertilizzazione del carbonio è più diffusa, ma la più bassa quantità di carbonio è la fertilizzazione del ferro in condizioni di basso impatto ambientale.

Capture dirette dell'oceano

L'acqua di COLT è un'infrastruttura di tipo industriale che si basa su un'infrastruttura di COLT (in inglese: COLT) che può essere utilizzata come un'infrastruttura di trasporto di gas naturale, che può essere utilizzata come un'infrastruttura di trasporto di gas naturale.

Vantaggi del CCS basato sull'oceano su alternative terrestri

I sostenitori sostengono che gli approcci basati sull'oceano offrono diversi vantaggi unici che completano lo stoccaggio puramente terrestre:

  • Capacità di stoccaggio di immenso: Il volume dell’oceano è enorme; l’oceano profondo sotto i 1.000 m già detiene circa 38.000 gigatoni di carbonio, e valorizzando l’alcalinità o iniettando CO2[]]] in vasche profonde, potremmo teoricamente sequestrare centinaia di migliaia di saferatoline aggiuntive.
  • Durability of storage: CO2[] disciolto in acque profonde o convertito in bicarbonato rimane sequestrato per secoli a millenni a causa della lenta circolazione di sovratensione del mare profondo.
  • Lower land-use conflitto:[ Lo stoccaggio basato sull'oceano evita di competere per la scarsa terra agricola, residenziale o di conservazione, che è un problema crescente per le strutture terrestri CCS e DAC.
  • Potential to reverse ocean acidification:[] Tecnologie come il potenziamento dell'alcalinità oceanica contrastano attivamente la diminuzione del pH causata da CO2] assorbimento, protezione degli organismi di formatura delle conchiglie e barriere corallinee.
  • Distribuita distribuzione:[ Le nazioni costiere con grandi zone economiche esclusive possono implementare progetti basati sull'oceano senza contare su reti di pipeline transfrontaliere, riducendo la complessità delle infrastrutture e i rischi geopolitici.

Sfide ambientali e tecniche

Nonostante la sua promessa, CCS basato sull'oceano affronta ostacoli significativi che devono essere risolti prima che la distribuzione su larga scala possa essere considerata sicura ed efficace.

Impatto ecologico

L'iniezione di CO2 in acque profonde aumenta i livelli di pH locali, creando prugne acide che possono danneggiare gli organismi di mezza acqua e di bentonici, tra cui medusa, zooplancton e coralli di ammoniaca profonda. Anche piccole diminuzioni di pH possono compromettere lo sviluppo larvale e le funzioni metaboliche.

Leakage e Permanenza

Il sistema di controllo della rete di distribuzione di gas (FLT: 1) è stato utilizzato per la produzione di gas naturale, e per la produzione di gas naturale, in modo da evitare che la produzione di gas naturale sia stata ridotta in modo da evitare che la produzione di gas naturale sia stata ridotta in modo da evitare che la produzione di gas naturale sia stata ridotta in modo più rapido.

Hurdles tecnico e logistico

La gamma di trasporto catturati CO2] a siti di iniezione offshore comporta la costruzione di reti di pipeline estese o la distribuzione di CO2 navi portanti di carbonio. L'energia necessaria per la compressione, la pompa e il funzionamento di piattaforme offshore aggiunge all'impronta globale di carbonio del processo, che deve essere netta negativa per il miglioramento del clima

Quadri normativi e di governance

Il protocollo di Londra e il suo emendamento del 2009 (non ancora in vigore) mirano a regolare la fertilizzazione dell’oceano e altre attività di geoingegneria marittima. La Convenzione delle Nazioni Unite sull’esplorazione della legge del mare (UNMRCLOS) stabilisce la giurisdizione dello stato costiero sulle risorse del fondale e del sottopavimento marino, che include serbatoi di mare profondo.

Progetti di ricerca e di pilota attuali

Diverse iniziative principali stanno avanzando CCS oceanico dalla teoria alla pratica:

  • Progetto Vesta[ (Caribbean, Atlantico) – Si concentra sull'olivina che si staglia sulle spiagge tropicali per migliorare l'alcalinità costiera e proteggere le barriere coralline dall'acidificazione. I primi risultati suggeriscono tassi di sequestrazione del carbonio fino a 30 tonnellate di CO2]]] per ettaro all'anno.
  • L’Oceano Capture Diretto di Eco Carbon[] (USA) – Utilizza un sistema basato sull’acqua di mare elettrochimica che cattura 200 tonnellate di CO[2] all’anno da un impianto pilota e ritorna alcalinità all’oceano.
  • Ocean NETs[[] (Unione Europea) – Un progetto Horizon 2020 che indaga su più tecnologie di emissione negativa oceanica, tra cui fertilizzazione del ferro, aumento artificiale e alcalinità oceanica, con valutazione integrata del ciclo di vita e analisi di governance.
  • CO2-DISSOLVE[] (Giappone) – Un esperimento di campo lungo dieci anni vicino al Vaso Okinawa che ha iniettato 5.000 tonnellate di CO liquido2[]]] in un serbatoio profondo sotto-mare ed ha monitorato la migrazione delle prugne, i cambiamenti chimici e gli effetti biologici.
  • Ocean Carbon & Biogeochemistry (OCB) Program[[[] (USA) – Un organismo di coordinamento scientifico che pubblica le migliori linee guida pratiche per la misurazione dell'assorbimento del carbonio ed esportazione negli esperimenti di rimozione di anidride carbonica marina (mCDR).

Prospettive future e roadmap

Il rapporto del Gruppo III del 2022 di IPCC ha concluso che la maggior parte delle vie modellate che limitano il riscaldamento a 1,5 °C si basa su una qualche forma di rimozione di anidride carbonica, comprese le opzioni basate sull’oceano. Tuttavia, lo stesso rapporto ha sottolineato che “i potenziali e i rischi di CDR basati sull’oceano rimangono scarsamente vincolati”.

  1. R&D scaling:[[] Aumentare i finanziamenti per progetti pilota da attuali ~ $ 100 milioni all'anno a diversi miliardi di dollari all'anno, concentrandosi sulla valutazione dell'impatto ambientale, l'ottimizzazione dell'ingegneria e le tecnologie MRV.
  2. Reti di prova di file:[] Stabilire una rete globale di siti di test pre-commerciali in diversi bacini oceanici (coastale, oceano aperto e mare profondo) per valutare la fattibilità specifica del sito.
  3. Grecia regolamentare:[] Sviluppare protocolli di contabilità standardizzata in carbonio nel quadro del meccanismo di articolo 6.4 dell’Accordo di Parigi per consentire il commercio di crediti a carbone basati sull’oceano nei mercati volontari e di conformità.
  4. Ingaggio pubblico:[] Coinvolgere comunità costiere, gruppi indigeni e ONG ambientali presto per costruire la fiducia e affrontare le preoccupazioni su potenziali interruzioni ecologiche.
  5. Integrazione con altri CDR:[] Combina CCS oceanico con rimboschimento a terra, bioenergia con cattura e stoccaggio di carbonio (BECCS), e cattura diretta dell'aria per creare un portafoglio diversificato che gestisca il rischio e il costo.

Conclusioni

Con la cattura e lo stoccaggio del carbonio a base di oceano, la strategia di alta capacità scientificamente credibile per rimuovere CO2] dall'atmosfera e contrastare l'acidificazione dell'oceano. Tuttavia la tecnologia non è un proiettile d'argento.

] Rapporto speciale IPCC sull'oceano e la criosfera in un clima in evoluzione[ | ] Programma di acidificazione dell'oceano ] | Woods Hole Oceanographic Institution – F7 Carbon Removal