Κάθε χρόνο η ανθρωπότητα εκτοξεύει τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Οι προσπάθειες περιορισμού των εκπομπών ρύπων έχουν μέχρι στιγμής αποτύχει για διαφόρους λόγους. Η προσπάθεια απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα με διαφόρους τεχνητούς τρόπους βρίσκεται σε εξέλιξη, αλλά οι τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί για αυτόν τον σκοπό δεν έχουν φτάσει σε σημείο τέτοιο ώστε να γίνεται απορρόφηση αξιοσημείωτων ποσοτήτων.
Υπάρχει όμως και η φύση. Κάθε χρόνο, δέντρα, φυτά και φύκια απορροφούν περίπου 120 γιγατόνους διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα μέσω της φωτοσύνθεσης. Σημαντικές ποσότητες, όμως, απελευθερώνονται ξανά μέσω διαφόρων φυσικών διεργασιών, όπως η αποσύνθεση. Κάποιες ποσότητες φυλακίζονται σε δέντρα ή σε βράχους, ενώ κάποιες άλλες βυθίζονται στον πυθμένα της θάλασσας.
Πολλοί ειδικοί έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι, από την στιγμή που η ανθρωπότητα δεν διακόπτει τις εκπομπές ρύπων, θα πρέπει να αναπτυχθούν τρόποι μίμησης του καθαρισμού του άνθρακα από τη φύση, αλλά σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερη κλίμακα.
Η Εθνική Ακαδημία Επιστημών της Βρετανίας εκτιμά ότι για να πιαστεί ο στόχος της αύξησης της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας όχι πάνω από 1,5 βαθμούς Κελσίου σε σχέση με τη προβιομηχανική περίοδο, θα χρειαστεί να αφαιρούμε 10 δισ. τόνους διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα ετησίως μέχρι τα μέσα του αιώνα. Μόνον έτσι θα αντισταθμιστούν αυτές οι εκπομπές – των αεροπλάνων, για παράδειγμα.
Μελετώντας τα φύκια
Κανείς δεν γνωρίζει ακόμη ποιος θα είναι ο καλύτερος τρόπος για να αφαιρεθεί όλος αυτός ο άνθρακας, αλλά επιστήμονες σε όλον τον κόσμο αναπτύσσουν μια σειρά μεθόδων. Κάποιοι, όπως αυτοί της ελβετικής εταιρείας Climeworks, κατασκευάζουν μεγάλους ανεμιστήρες που απορροφούν τον άνθρακα από τον αέρα. Αλλοι αναζητούν έμπνευση στον κύκλο του άνθρακα στη φύση.
Ενας από αυτούς είναι ο Λουκ Μακίντερ, καθηγητής φυτοβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Γιορκ, στην Αγγλία. Οπως αναφέρουν σε δημοσίευμά τους οι Times του Λονδίνου, η έρευνά του για την απομάκρυνση του άνθρακα είναι εμπνευσμένη από τα ωκεάνια φύκια. «Περίπου το ήμισυ της απορρόφησης άνθρακα λαμβάνει χώρα στον ωκεανό. Τα φύκια είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά σε αυτό» λέει ο βρετανός επιστήμονας.
Εξηγεί ότι, επειδή ο άνθρακας διαχέεται πιο αργά στο νερό παρά στον αέρα, τα φύκια έπρεπε να εργαστούν πολύ πιο σκληρά για να τον αποκτήσουν για φωτοσύνθεση. Για να το πετύχουν αυτό έχουν εξελίξει μια μέθοδο που ονομάζεται «πυρηνοειδής», την οποία ο καθηγητής περιγράφει ως «στροβιλοσυμπιεστή CO2». Αυτή η τεχνική συσσωρεύει άτομα άνθρακα μαζί με ένα ένζυμο που ονομάζεται rubisco, το οποίο τα μετατρέπει σε ενέργεια. Αυτό επιτρέπει στα φύκια να αναπτυχθούν πολύ πιο αποτελεσματικά.
Μαζί με την ομάδα του, ερευνητές στο Εδιμβούργο και το αμερικανικό Πανεπιστήμιο Prinston, ο Μακίντερ επεξεργάζεται το πώς θα ενσωματώσει τα πυρηνοειδή συστατικά σε διαφόρων ειδών φυτά, βοηθώντας τα να απορροφούν τον άνθρακα ταχύτερα. Εάν τα καταφέρει, τότε πιστεύει ότι θα μπορούσε να αυξήσει τον ρυθμό ανάπτυξής τους έως και κατά 30%.
Για να το πετύχει, η ομάδα του μελέτησε τον γενετικό κώδικα των φυκιών ώστε να ανακαλύψει ποια γονίδια μπορούν να δημιουργήσουν πυρηνοειδή συστατικά. Πιστεύουν ότι πλέον το έχουν πετύχει. «Εχουμε πλέον στη διάθεσή μας μια λίστα εξαρτημάτων και εργαζόμαστε πάνω στη συναρμολογήσουμε σε διαφορετικούς οργανισμούς» λέει. «Εισάγουμε τα γονίδια στο γονιδίωμα του άλλου φυτού. Πρόκειται για γονιδιακή τροποποίηση».
Η μέθοδος του βιοκάρβουνου
Ενα κρίσιμο ζήτημα είναι τι θα συμβεί με τον άνθρακα μόλις συλληφθεί από τα φύκια ή όποια άλλα φυτά επιλεγούν για να τροποποιηθούν με την πυρηνοειδή μέθοδο. Η κατανάλωσή τους θα τον επέστρεφε γρήγορα στην ατμόσφαιρα. Αν όμως βρούμε τρόπους να αποθηκεύσουμε τον άνθρακα, θα μπορούσαμε να τον κρατήσουμε για τα καλά μακριά από την ατμόσφαιρα.
Ο Μακίντερ υποστηρίζει ότι υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να γίνει αυτό. «Μια μέθοδος θα ήταν να μετατρέψουμε αυτές τις καλλιέργειες σε κάτι που ονομάζεται βιοκάρβουνο» λέει. Το biochar είναι ένα υπόλειμμα που μοιάζει με άνθρακα και δημιουργείται με τη θέρμανση της βιομάζας σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο. Μπορεί να απλωθεί σε χωράφια για τη βελτίωση της δομής του εδάφους.
Ενας άλλος τρόπος αποθήκευσης άνθρακα φυτικής προέλευσης είναι η μετατροπή του σε δομικά υλικά. «Υπάρχουν καλλιέργειες όπως η κάνναβη, η οποία μπορεί να μετατραπεί σε υλικά για μόνωση, αλλά και σε κάτι που είναι σαν μπλοκ αερίου».
«Χρειάζεται να ληφθούν μεγάλες αποφάσεις»
Υπάρχουν και πιο περίεργες ιδέες για την αποθήκευση άνθρακα. Για παράδειγμα, η νεοφυής εταιρεία Kodama Systems, με έδρα την Καλιφόρνια, παίρνει απόβλητα ξύλου από τη διαχείριση δασών και τα θάβει στην έρημο της Νεβάδα για να σταματήσει την υποβάθμισή τους.
Αν και καμία από τις παραπάνω μεθόδους δεν απαιτεί γενετική μηχανική, όλες θα μπορούσαν να βελτιωθούν μέσω αυτής. Οσο πιο γρήγορα αναπτύσσονται τα φυτά, τόσο περισσότερο άνθρακα προσλαμβάνουν και τόσο περισσότερο μπορούν να απομονωθούν. «Θα χρειαζόσουν λιγότερη γη για την ίδια ποσότητα απομάκρυνσης άνθρακα ή με την ίδια ποσότητα γης θα μπορούσες να πετύχεις πολλά περισσότερα» αναφέρουν στελέχη της εταιρείας.
Στις βρετανικές επιχειρήσεις, πάντως, δεν θα επιτρέπεται να πωλούν καλλιέργειες στις οποίες έχουν προστεθεί πυρηνοειδή συστατικά. Ο νόμος χαλάρωσε πρόσφατα ώστε να επιτρέψει την εμπορική ανάπτυξη καλλιεργειών με γονίδια από άλλες ποικιλίες του ίδιου είδους, αλλά εκείνες με γονίδια από άλλα είδη εξακολουθούν να απαγορεύονται.
Ο Μακίντερ λέει ότι «ως κοινωνία θα πρέπει να πάρουμε κάποιες μεγάλες αποφάσεις. Θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη νέα τεχνολογία για να βελτιώσουμε τη δέσμευση άνθρακα και να βοηθήσουμε στην επίλυση της υπερθέρμανσης του πλανήτη; Υπάρχουν ήδη μεγάλες περιοχές του πλανήτη, όπως οι ΗΠΑ, όπου γίνεται αποδεκτή η GM. Δεν βλέπω κάτι να πηγαίνει στραβά [με τις γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες]».
Η καλλιέργεια φυτών και η αποθήκευσή τους δεν είναι η μόνη μέθοδος τροποποίησης του κύκλου του άνθρακα της φύσης. Η ισραηλινή start-up Gigablue βρήκε έναν τρόπο να βυθίζει περισσότερο πλαγκτόν στον πυθμένα του ωκεανού, ώστε ο άνθρακάς τους να παραμένει αδρανής για χιλιάδες χρόνια. Το 99% του πλαγκτόν κανονικά θα είχε καταναλωθεί από διάφορα θαλάσσια είδη πριν φτάσει στον πυθμένα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η εταιρεία διαχέει θρεπτικά σωματίδια στον ωκεανό, τα οποία προσελκύουν πλαγκτόν που στη συνέχεια βυθίζονται στα βάθη πριν τα αρπακτικά προλάβουν να τα φάνε.
Εν τω μεταξύ, η ολλανδική εταιρεία GreenSand πουλάει ολιβίνη για χρήση στον αστικό εξωραϊσμό. Αυτό το σκούρο πράσινο ορυκτό απορροφά φυσικά το διοξείδιο του άνθρακα, σε μια διαδικασία παρόμοια με την οξείδωση του σιδήρου. Τρίβοντάς το και αυξάνοντας την επιφάνεια που εκτίθεται στον αέρα, η GreenSand επιταχύνει αυτή τη διαδικασία.
Ο Ντέιβ Χίλιαρντ, διευθύνων σύμβουλος του Carbon Technology Research Foundation, που χρηματοδοτεί την έρευνα του Μακίντερ, σημειώνει ότι είναι σημαντικό να χρηματοδοτηθεί ένα ευρύ φάσμα μεθόδων αφαίρεσης άνθρακα, επειδή «κάποιες από αυτές ίσως να μην έχουν τα αποτελέσματα που αναζητούμε, αλλά κάποιες άλλες θα πετυχαίνουν. Υπάρχουν πολλές δυνατότητες εδώ, αλλά πολύ μικρή χρηματοδότηση της σχετικής έρευνας».