കാർബൺ നീക്കം ചെയ്യൽ


ഡോ.അനുഷ സത്യനാഥ്
നോർവീജിയൻ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് സയൻസ് & ടെക്നോളജി

 

കഴിഞ്ഞ ഇരുനൂറ് വർഷമായി ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ കെട്ടിപ്പടുത്ത ഒരു ആഗോളസമ്പദ് വ്യവസ്ഥയാണ് നമ്മുടേത്. എല്ലാ വർഷവും, നമ്മൾ ഇന്ധനങ്ങൾ കത്തിക്കുക വഴി വലിയ അളവിൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് (CO2) പുറന്തള്ളുന്നു. അതിന്റെ ഏതാണ്ട് പകുതി സമുദ്രവും കരയിലെ സസ്യങ്ങളും ചേർന്ന് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും മനുഷ്യ ഇടപെടലുകൾ മൂലം പുറന്തള്ളപ്പെട്ട CO2  ന്റെ പകുതി  ഇപ്പോഴും അന്തരീക്ഷത്തിലാണ്. ഇത് അപകടകരമായ പുതിയ സാഹചര്യങ്ങളിലേക്ക് നമ്മുടെ കാലാവസ്ഥയെ തള്ളിവിടുന്ന ആഗോളതാപനത്തിനും കാർബൺ ട്രാഫിക് ജാമിനും  കാരണമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു എന്ന് നിസ്സംശയം പറയാം. 2021-ലെ കണക്കനുസരിച്ച്, അന്തരീക്ഷത്തിലെ CO2 ന്റെ അളവ്   അഭൂതപൂർവമായ തലത്തിലെത്തി. 2021 ലെ ആഗോള ശരാശരി 412.5 ppm (ppm – parts per million) കടന്നു. കഴിഞ്ഞ 800,000 വർഷത്തേക്കാളും ഉയർന്നതാണിത്. കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വാർത്തകൾ ലോകത്തിന്റെ പല കോണുകളിൽ നിന്നും ദൈനംദിനം നാം കേട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. തുടർച്ചയായുള്ള അതിവൃഷ്ടിയും പ്രളയവും കേരളീയരെയും ബാധിക്കാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിൽ കാർബൺ എവിടെയൊക്കെ ശേഖരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു ?

IPCC റിപ്പോർട്ട് പറയുന്നത്

അന്തരീക്ഷത്തിലെ CO2 ന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നത് ഭൗമവ്യവസ്ഥയെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കുന്നു എന്ന്  ലോകത്താകമാനം സമൂഹങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനം സമുദ്രത്തിലും തീവ്രമായ കാലാവസ്ഥാപ്രതിഭാസങ്ങൾക്കു വഴിയൊരുക്കുന്നു. ഏറ്റവും പുതിയ IPCC റിപ്പോർട്ട് (Sixth Assessment Report) മനുഷ്യ പ്രേരിത ആഗോളതാപനം കാരണം കഴിഞ്ഞ ഏതാനും ദശാബ്ദങ്ങളായി സമുദ്രത്തിലെ താപതരംഗങ്ങളുടെ ആവർത്തനം 20 മടങ്ങ് വർദ്ധിച്ചുവെന്നതിന് തെളിവുകൾ നിരത്തുന്നു. 2015 ലെ പാരീസ് ഉടമ്പടിക്ക് ശേഷം കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും കാർബൺരഹിതവുമായ ഊർജ സംവിധാനം സൃഷ്ടിച്ചുകൊണ്ട് CO2 ഉദ്ഗമനം കുറയ്ക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ ലോകമെമ്പാടും ത്വരിതഗതിയിൽ മുന്നേറുന്നുണ്ട്. നെറ്റ് നെഗറ്റീവ് CO2 ഉദ്‌വമനം സാധ്യമാക്കുകയും നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, CO2 പ്രേരിതമായ ഭൂമിയുടെ  ഉപരിതല താപനില വർദ്ധനവ് ക്രമേണ വിപരീതമാക്കപ്പെടും. എന്നാലും മറ്റ് കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനങ്ങൾ അവയുടെ നിലവിലെ ദിശയിൽ പതിറ്റാണ്ടുകൾ മുതൽ സഹസ്രാബ്ദങ്ങൾ വരെ തുടരും. ഉദാഹരണത്തിന്, ആഗോള ശരാശരി സമുദ്രനിരപ്പ് ഉയരുന്നത് നെഗറ്റീവ് ഉദ്‌വമനം സാധ്യമായാലും തുടർന്നുകൊണ്ടിരിക്കും. ഇനി എത്ര കാര്യമായ ശ്രമങ്ങൾ നടത്തിയാലും മൊത്തം ഉദ്‌വമനം പൂജ്യത്തിലേക്ക് അടുക്കുന്നതിന് ദശാബ്ദങ്ങൾ എടുത്തേക്കാം എന്ന് മാത്രമല്ല  ഉദ്വമനം കുറക്കുക എന്നത്  കാലാവസ്ഥയെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിനും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ഏറ്റവും മോശമായ ആഘാതങ്ങൾ ഒഴിവാക്കുന്നതിനും ഇന്നത്തെ നിലയിൽ പര്യാപ്തമായേക്കില്ല എന്നും പഠനങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നു. കൂടാതെ ഈ രീതിയിൽ തുടർന്നാൽ കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനം ഭാവിയിൽ “തീവ്രവും വ്യാപകവും മാറ്റാനാവാത്തതുമായ” (severe, pervasive and irreversible) ആഘാതങ്ങളിലേക്ക് നമ്മെ നയിക്കാനുള്ള സാധ്യതയും ഏറെയാണ്. ഭാവിയിൽ സംഭവിക്കാനിരിക്കുന്ന വിനാശകരമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനു അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് CO2  അടിയന്തിരമായി നീക്കം ചെയ്യുക എന്നതു കൂടിയാണ് പരിഹാരം. ആഗോളതാപനം 1.5°C ആയി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നത്തിനായി നിർദേശിക്കപ്പെട്ട എല്ലാ IPCC പാതകളും ഹരിതഗൃഹവാതക ഉദ്വമനം കുറയ്ക്കുന്നതോടൊപ്പം 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ 100 മുതൽ 1000 വരെ Gt CO2 (Gt = ഗിഗാ ടൺ = 100 കോടി ടൺ) എന്ന ക്രമത്തിൽ  നീക്കം ചെയ്യേണ്ടതാണെന്നും കണക്കാക്കുന്നു.

ഇത്തരത്തിൽ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് CO2 നീക്കം ചെയ്യുകയും വേർതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയ നെഗറ്റീവ് എമിഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ (Negative Emission Technology, NET) അഥവാ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് നീക്കംചെയ്യൽ (Carbon Dioxide Removal, CDR) എന്നാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്. പ്രകൃതിദത്ത കാർബൺ സംഭരണം വർധിപ്പിക്കുക (Natural), പുതിയ കാർബൺ സംഭരണമാർഗങ്ങൾ  തേടുക (Technological), അതുമല്ലെങ്കിൽ ഇവ രണ്ടിനെയും സമന്വയിപ്പിച് സ്വാഭാവിക സംഭരണ പ്രക്രിയകൾക്ക് അനുബന്ധമായി സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുക (Hybrid) എന്നിവയാണ് CDR കൊണ്ട് ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്.
കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് ഉത്പാദനം – മഴക്കാടുകളുടെ വിഹിതം

പ്രകൃതിദത്തമായ കാർബൺ വേർതിരിക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുക

ഭൂമിയുടെ പ്രകൃതിദത്തമായ കാർബൺ വേർതിരിക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി രൂപകല്പന ചെയ്തിട്ടുള്ള രീതികളാണ് ആദ്യ വിഭാഗത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത്. പ്രകൃതിദത്ത സമുദ്ര, ഭൗമ കാർബൺ സിങ്കുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണത്. കാരണം മനുഷ്യ ഇടപെടലുകളുടെ ഫലമായി പുറന്തള്ളുന്ന കാർബണിന്റെ നാലിലൊന്ന് ഈ സിങ്കുകൾ ഇതിനകം എടുത്തിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ അധിക കാർബൺ സംഭരിക്കാനുള്ള ശേഷിയുമുണ്ട്, പാരിസ്ഥിതിക പരിമിതികൾക്ക് വിധേയമാണെങ്കിൽ കൂടിയും.

  1. വനവൽക്കരണം (reforestation/ afforestation)
  2. കൂടുതൽ കാർബൺ ആഗിരണം ചെയ്യാനും സംഭരിക്കാനും ഉള്ള മണ്ണിന്റെ ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കത്തക്ക (soil carbon sequestration) വിധത്തിലുള്ള  ഭൂമി പരിപാലനം (Land management)
  3. സമുദ്രത്തിലെ വളപ്രയോഗം (Ocean Fertilization), സമുദ്ര ക്ഷാരവൽക്കരണം/ ക്ഷാര വർദ്ധന (Ocean Alkalinization, രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ CO2 ആഗിരണം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ തീരദേശത്തെ കടൽജലത്തിൽ ഒലിവിൻ പോലുള്ള സിലിക്കേറ്റ് ധാതുക്കൾ ചേർക്കുന്നത്)
  4. നീല കാർബൺ സിങ്കുകളുടെ തീരപരിപാലനം (coastal management of blue carbon sink)
  5. തണ്ണീർത്തടങ്ങൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കൽ (Restoration of wetlands)

എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇവയിൽ പലതും കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ നിർവ്വഹിക്കാൻ കഴിയും എന്നതും അവയുടെ  സഹ-പ്രയോജനങ്ങൾ (co-benefits) ഉയർന്നതാണ് എന്നതുമാണ് ഒരു നേട്ടം. എന്നാൽ ഇവയിൽ മിക്കതിന്റെയും സമയപരിധിയും ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ സ്ഥലപരിമിതിയും നിരാശപ്പെടുത്തുന്നതാണ് എന്ന് മാത്രമല്ല കാലാവസ്ഥാവ്യതിയാനം ഇവക്ക്  ഭീഷണിയുമാകാം. ഉദാഹരണത്തിന് കാട്ടുതീ പോലുള്ള ദുരന്തങ്ങൾ വളരെ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തിനുള്ളിൽ വനങ്ങളിലും മണ്ണിലും സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ധാരാളം കാർബൺ പുറത്തുവിടും.   2020-ൽ, കാലിഫോർണിയയിൽ ഉണ്ടായ  കാട്ടുതീ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള കാലിഫോർണിയയുടെ  വാർഷിക ഉദ്‌വമനത്തിന്റെ 25% ആണ്.

പുതിയ കാർബൺ സംഭരണമാർഗങ്ങൾ  തേടുക

രണ്ടാമത്തെ വിഭാഗത്തിൽ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നോ സമുദ്രത്തിൽ നിന്നോ കരയിൽ നിന്നോ കാർബൺ നേരിട്ട് നീക്കം ചെയ്യാനും (Direct Air Capture or Direct Ocean Capture) കാലാവസ്ഥാ സംവിധാനത്തിൽ നിന്ന് അതിനെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാനും ഒപ്പം സംഭരിക്കാനും ഉള്ള സാങ്കേതിക മാർഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉദാ. ഒരു ജിയോളജിക്കൽ റിസർവോയറിലെ സംഭരണം. പാരിസ്ഥിതിക പരിമിതികളാൽ പരിമിതമായേക്കില്ല എന്നതാണ് സാങ്കേതികമായ രീതികളുടെ മികവ്. നിലവിൽ 19 ഡയറക്ട് എയർ കാപ്‌ചർ പ്ലാന്റുകൾ ലോകമെമ്പാടും പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്. എന്നാൽ ഇവ ചെലവേറിയതും കൂടുതൽ ഊർജം ആവശ്യമായി വരുന്നതുമാണെന്നിരിക്കെ ആഗോള  കാർബൺ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനു  കാര്യക്ഷമമല്ല. മറ്റൊരു നിർദ്ദിഷ്ട സിഡിആർ രീതി, സ്വാഭാവിക പ്രക്രിയകളെയും സാങ്കേതികവിദ്യയെയും ആശ്രയിക്കുന്നു. അതായത് പ്രകൃതിദത്ത പ്രക്രിയകൾ വേഗത്തിലാക്കാൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടുള്ള  ഇത്തരം ഹൈബ്രിഡ് രീതിയെ ബയോ എനർജി ഫോർ  കാർബൺ ക്യാപ്‌ചർ ആൻഡ് സ്റ്റോറേജ് (BECCS) എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്. മറ്റ് രീതികളെക്കാൾ ഉയർന്ന സിഡിആർ സാധ്യത BECCS മുന്നോട്ട് വെക്കുന്നു.

BECCS

BECCS-ന് പിന്നിലെ ആശയം, അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ CO2 ആഗിരണം ചെയ്യാൻ സസ്യങ്ങൾക്കുള്ള കഴിവിനെ പരമാവധി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുക വഴി നെഗറ്റീവ് എമിഷൻ സാധ്യമാക്കുക എന്നതാണ്.  ഇതിനു വേണ്ടി കാർബൺ വേർതിരിക്കുന്ന ജൈവ ഇന്ധന വിളകൾ (biofuel crops) വളർത്തുകയാണ് ആദ്യപടി. പിന്നീട് ഇവ അവശേഷിപ്പിക്കുന്ന ജൈവഅസംകൃത വസ്തുക്കൾ (biomass) കത്തിക്കുകയോ  മറ്റ് പരിവർത്തന രീതികളിലൂടെ ഉപയോഗപ്രദമായ ഊർജരൂപങ്ങളിൽ (വൈദ്യുതി, ചൂട്, ജൈവ ഇന്ധനങ്ങൾ മുതലായവ) വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ സംഭരിക്കപ്പെട്ട CO2 ഈ സമയത്തു പുറംതള്ളപ്പെടും.  അവയെ വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും ദീർഘകാലത്തേക്ക് ജിയോളജിക്കൽ റിസർവോയറുകളിൽ സൂക്ഷിക്കുകയും  ചെയ്യാം. BECCS-ൽ നിന്ന് പ്രതിവർഷം 22 ജിഗാടൺ വരെ നെഗറ്റീവ് എമിഷൻ ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുള്ളതായി IPCC അവകാശപ്പെടുന്നു. 2019 ലെ കണക്കനുസരിച്ച്, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള അഞ്ച് BECCS സൗകര്യങ്ങൾക്ക് പ്രതിവർഷം ഏകദേശം 1.5 ദശലക്ഷം ടൺ CO2 പിടിച്ചെടുക്കാൻ സാധിച്ചു. നെഗറ്റീവ് എമിഷൻ സാധ്യമാക്കുന്നു എന്നതിനൊപ്പം നിലവിലുള്ള ഫോസിൽ ഇന്ധന സ്രോതസ്സുകൾക്ക് പകരമായി ബയോ എനർജി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു എന്നതും ഇതിനെ ഏറ്റവും മികച്ചതും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച് വരുന്നതുമായ  CDR സാങ്കേതിക വിദ്യയാക്കി മാറ്റുന്നു. ഭൂവിനിയോഗം കാർബൺ ഉദ്‌വമനത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഉറവിടമാണ്, പ്രധാനമായും ഉഷ്ണമേഖലാ വനങ്ങളെ കാർഷിക ഭൂമിയാക്കി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നത്. ഭക്ഷ്യ ഉൽപ്പാദനം, പ്രകൃതി സംരക്ഷണം എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള മത്സരം കാരണം ഭൂമിയുടെ അപര്യാപ്തതയും ജൈവവസ്തുക്കളുടെ ലഭ്യതക്കുറവും  BECCS-ന്റെ വ്യാപകമായ വിന്യാസത്തിനു വിലങ്ങുതടിയാണ്.

Ocean-based Negative Emission Technologies (സമുദ്രങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നെഗറ്റീവ് എമിഷൻ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ)

Marine CDR

ഭൗമഅധിഷ്ഠിത കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് നീക്കം ചെയ്യൽ (Terrestrial / Land based CDR) സമീപനങ്ങളുടെ സാങ്കേതികവും രാഷ്ട്രീയവുമായ വെല്ലുവിളികൾ കൂടുതൽ വ്യക്തമാകുമ്പോൾ, നൂതനവും വൈവിധ്യമാർന്നതുമായ മറൈൻ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് നീക്കം ചെയ്യൽ (marine CDR) സമീപനങ്ങൾ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ 71% ഉൾക്കൊള്ളുന്ന സമുദ്രം, പ്രകൃതിദത്തമായ ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ‘കാർബൺ സിങ്കാണ്’; മനുഷ്യ ഇടപെടലുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന CO2ന്റെ 38% ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനും ദീർഘകാലത്തേക്ക് സംഭരിച്ചു വെക്കുന്നതിനുമുള്ള വലിയ സാധ്യതകളും സമുദ്രത്തിനുണ്ട്. ലാൻഡ് അധിഷ്ഠിത CDR സമീപനങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സ്ഥലപരിമിതിയും പരിസ്ഥിതി ആശങ്കകളും സമുദ്രാധിഷ്ഠിത CDRനു കുറവാണ്. മാത്രമല്ല, ലാൻഡ് അധിഷ്‌ഠിത CDRകൾ കൊണ്ട് മാത്രം പാരീസ്  ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നത്  പ്രായോഗികമല്ല എന്നിരിക്കെ, സമുദ്രാധിഷ്ഠിത CDR കളുടെ കാര്യക്ഷമത, പാർശ്വഫലങ്ങൾ, അപകടസാധ്യതകൾ, സഹ-പ്രയോജനങ്ങൾ, പൊതു സ്വീകാര്യത, ചെലവ്‌ ഇവയെകുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണഫലങ്ങൾ കാത്തിരുന്ന് കാണേണ്ടി ഇരിക്കുന്നു.

കാലാവസ്ഥാ അടിയന്തരാവസ്ഥ മുന്നിലുണ്ടായിട്ടും നമ്മുടെ ജീവിതശൈലിയിൽ കാര്യമായ മാറ്റം വരാത്തതിന്, അല്ലെങ്കിൽ അർഹിക്കുന്ന പരിഗണന നാം ഇപ്പോഴും കാലാവസ്ഥാനയങ്ങൾക്ക് കൊടുക്കാതിരിക്കുന്നതിനു കാരണമായേക്കാവുന്ന ഒരു ഘടകം എങ്ങനെയെങ്കിലും ‘സാങ്കേതികവിദ്യ’ നമ്മളെ രക്ഷിക്കും എന്ന വിശ്വാസമായിരിക്കാം. നിരവധി ശാസ്ത്രീയ തെളിവുകൾ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച്  അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് CO2 നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യത ശുഭാപ്തിവിശ്വാസം തരുന്നതാണ്. എങ്കിൽ കൂടിയും ഇപ്പോഴത്തെ അറിവ് വെച്ച് പരിമിതമായ സാധ്യതകൾ മാത്രമേ ഇവ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നുള്ളൂ എന്നും നിർണായകമായ എമിഷൻ കുറയ്ക്കലിനു ഇതൊന്നും  ഒരു ബദൽ മാർഗ്ഗമല്ല  എന്നും നാം അറിയേണ്ടതുണ്ട്.


അവലംബം

  1. ആഗോള, പ്രാദേശിക കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാന നിരീക്ഷണങ്ങളുടെയും പ്രവചനങ്ങളുടെയും ഒരു നവീന സംഗ്രഹമെന്ന നിലയിൽ IPCC ഒരുക്കിയ  ഓൺലൈൻ ഇന്ററാക്ടീവ് അറ്റ്ലസ് ഇവിടെ കാണാംIPCC WGI Interactive Atlas  
  2. Sixth Assessment Report (ipcc.ch)
  3. Negative emission technologies: What role in meeting Paris Agreement targets?
  4. Climate-solutions-series-carbon-dioxide-removal-solutions
  5. Globalccsinstitute – BECCS-Perspective_FINAL_18-March.

Leave a Reply