Výhody a nevýhody cyklických a jednorazových CDR prístupov, zvažujúc energetickú náročnosť, environmentálny dopad a škálovateľnosť.

Cyklické a jednorazové prístupy k odstraňovaniu oxidu uhličitého (CDR) sa líšia svojimi výhodami a nevýhodami, najmä pokiaľ ide o energetickú náročnosť, vplyv na životné prostredie a škálovateľnosť.

Cyklické CDR systémy:

• Popis: Cyklické systémy, ako napríklad chemické priame zachytávanie vzduchu (DAC), opakovane používajú tie isté materiály na zachytávanie atmosférického CO₂. Po zachytení CO₂ sa CO₂ extrahuje a materiál sa znova použije.
• Energetická náročnosť: Tieto systémy sú nevyhnutne energeticky náročné. Druhý termodynamický zákon stanovuje dolnú hranicu potrebnej energie. Na zachytenie jednej gigatony CO₂ zo vzduchu pomocou cyklických procesov CDR je potrebné veľké množstvo energie. Minimálna potrebná energia je porovnateľná s kombinovanou spotrebou elektriny 11 miliónov priemerných amerických domácností v roku 2021 (14 gigawatt-rokov). Existujúce cyklické prístupy CDR si vyžadujú minimálne niekoľkonásobok teoretického minima.
• Vplyv na životné prostredie: Cyklické systémy môžu umožniť sekvestráciu uhlíka, ktorú je ľahšie overiť a má menší vplyv na životné prostredie ako iné prístupy k CDR. Majú menší vplyv na oblasť pevniny ako väčšina suchozemských jednorazových alebo biologických systémov CDR s porovnateľnou kapacitou.
• Škálovateľnosť: Cyklické systémy, najmä chemické priame zachytávanie vzduchu s ukladaním uhlíka (DACCS), sa dajú v zásade rozšíriť na zachytávanie a sekvestráciu atmosférického CO₂ v rozsahu gigaton ročne. Kľúčom k škálovaniu takýchto systémov je vývoj integrovaných zdrojov energie bez obsahu uhlíka.
• Výhody: Jednoduchý výstup, menšia ovplyvnená oblasť pevniny ako v mnohých iných systémoch CDR, zvládnuteľné meranie, podávanie správ a overovanie (MRV). Lokalitu zariadenia je možné vybrať tak, aby sa optimalizovala dostupnosť odpadového tepla alebo obnoviteľných zdrojov energie, potreba vody, blízkosť miest sekvestrácie CO₂ a prevádzkové prostredie.
• Nevýhody: Energetické požiadavky.

Jednorazové CDR systémy:

• Popis: Jednorazové systémy, ako napríklad zrýchlené zvetrávanie hornín (ERW), zahŕňajú jednorazové použitie zdroja. Mnohé prístupy využívajú minerály vyťažené zo Zeme na priame alebo nepriame absorbovanie CO₂.
• Energetická náročnosť: Tieto systémy môžu spotrebovať menej energie. Niektorú z tejto energie dodali prírodné procesy počas tisícročí.
• Vplyv na životné prostredie: Vo všeobecnosti si vyžadujú rozsiahlu ťažbu zdrojov a môžu mať významný vplyv na životné prostredie. Účinnosť jednorazových systémov je náročné merať a overovať.
• Škálovateľnosť: Na rozsiahle zníženie atmosférického CO₂ je potrebné spracovať rozsiahle množstvo materiálov.
• Výhody: Môžu vyžadovať menej energie ako cyklické procesy.
• Nevýhody: Vyžadujú rozsiahlu ťažbu zdrojov a môžu mať významný vplyv na životné prostredie. Ich účinnosť je náročné merať a overovať.

Všeobecné úvahy:

• Meranie, podávanie správ a overovanie (MRV): Pre efektívny program zachytávania CO₂ musia byť zavedené presné mechanizmy MRV. Normy sú tiež potrebné na kvantifikáciu a minimalizáciu rizík a vplyvu na životné prostredie spojeného s CDR.
• Náklady: Úplná analýza nákladov musí zahŕňať náklady na všetky aspekty životného cyklu, vrátane ťažby materiálov, výstavby systémov, energie a iných vstupov, dopravy, skladovania a externalít.
• Politické odporúčania: CDR v rozsahu Gt CO₂/rok môže byť žiaduce v nadchádzajúcich desaťročiach na splnenie konkrétnych klimatických cieľov, preto sa odporúča výskum a vývoj rôznych prístupov CDR napriek ich rozsiahlym energetickým a materiálovým potrebám. Akýkoľvek podstatný rozvoj systémov CDR, najmä cyklických systémov, ako je DAC, by sa mal uskutočniť v kombinácii s vyhradenými nízkouhlíkovými alebo bezuhlíkovými zdrojmi energie.

Stručne povedané, cyklické systémy CDR, ako napríklad DAC, sú energeticky náročné, ale umožňujú jednoduchšie overovanie a menší vplyv na životné prostredie, zatiaľ čo jednorazové systémy, ako napríklad ERW, môžu vyžadovať menej energie, ale majú významný vplyv na životné prostredie v dôsledku rozsiahlej ťažby zdrojov. Efektívny program CDR vyžaduje presné mechanizmy MRV a normy na kvantifikáciu a minimalizáciu rizík a vplyvu na životné prostredie. Tavaszi

---

Slovník kľúčových pojmov

• CDR (Carbon Dioxide Removal): Odstraňovanie oxidu uhličitého, odkazuje na antropogénne aktivity, ktoré odstraňujú CO₂ z atmosféry a trvalo ho ukladajú v geologických, suchozemských alebo oceánskych rezervoároch, alebo v produktoch.
• DAC (Direct Air Capture): Priama extrakcia zo vzduchu, primárne odkazuje na chemickú priamu extrakciu zo vzduchu, špecifickú triedu prístupov k zachytávaniu uhlíka, ktorú možno použiť v kombinácii so sekvestráciou/ukladaním pre CDR (DACCS).
• DACCS (Direct Air Capture with Carbon Storage): Priama extrakcia zo vzduchu s ukladaním uhlíka, pozri aj DAC.
• DIC (Dissolved Inorganic Carbon): Rozpustený anorganický uhlík, odkazuje na všetky anorganické uhlíkové formy vo vodnom roztoku.
• DOC (Direct Ocean Capture): Priama extrakcia z oceánu, odkazuje na priame odstraňovanie CO₂ z oceánov, špecifická trieda prístupov k CDR.
• ERW (Enhanced Rock Weathering): Vylepšené zvetrávanie hornín.
• LULUCF (Land Use, Land Use Change, and Forestry): Využívanie pôdy, zmena využívania pôdy a lesníctvo.
• mCDR (Marine CDR): Morský CDR.
• MRV (Measurement, Reporting, Verification): Meranie, reportovanie, verifikácia.
• NET (Negative Emissions Technologies): Technológie negatívnych emisií, pozri CDR.
• OAE (Ocean Alkalinity Enhancement): Zvýšenie alkality oceánu.
• SOC (Soil Organic Carbon): Organický uhlík v pôde.