6 วิธีในการกำจัดคาร์บอนออกจากอากาศ (6 Ways to Remove Carbon Pollution from the Sky)

ดาวเคราะห์สีน้ำเงินในสุริยะจักรวาลซึ่งมันคือถิ่นกำเนิดและที่อยู่อาศัยของมนุษย์ที่เรียกกันว่า “โลก” โลกกำลังเผชิญภัยพิบัติจากธรรมชาติที่เกิดจากการเสียสมดุลของสภาพอากาศอย่างรุนแรงที่เรารู้จักกันดีว่า “สภาวะโลกร้อน” จากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของโลกและนำไปสู่ภัยพิบัติอย่างคาดไม่ถึงในปัจจุบัน สาเหตุหลักคือการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ มีอยู่ 6 วิธีการในการกำจัดคาร์บอนออกจากอากาศ มาเรียนรู้ร่วมกัน

1) วิธีกำจัดคาร์บอน ด้วยป่าไม้

ป่าไม้ช่วยในการกำจัดคาร์บอน

การสังเคราะห์ด้วยแสงของต้นไม้นั้นจะช่วยขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ตามธรรมชาติ และต้นไม้สามารถกักเก็บคาร์บอนที่ขับออกจากชั้นบรรยากาศได้ดีเป็นพิเศษโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง การขยาย ฟื้นฟู และจัดการป่าไม้เพื่อกระตุ้นการดูดซึมคาร์บอนมากขึ้นสามารถใช้ประโยชน์จากพลังของการสังเคราะห์ด้วยแสง โดยเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเป็นคาร์บอนที่เก็บไว้ในไม้และดิน ความท้าทายสำคัญประการหนึ่งคือการสร้างความมั่นใจว่าการขยายพื้นที่ป่าในพื้นที่หนึ่งจะไม่ทำให้ป่าไม้เสียหายไปจากที่อื่น ตัวอย่างเช่น การปลูกป่าใหม่จะทำให้อุปทานอาหารลดลง สิ่งนี้อาจทำให้ต้องเปลี่ยนป่าอื่นๆ ให้เป็นพื้นที่เพาะปลูก เว้นแต่ว่าการปรับปรุงผลผลิตทางการเกษตรสามารถเติมเต็มช่องว่างได้ ในทำนองเดียวกัน การไม่เก็บเกี่ยวไม้จากป่าแห่งหนึ่งอาจส่งผลให้เกิดการเก็บเกี่ยวมากเกินไปในอีกป่าหนึ่ง พลวัตเหล่านี้ช่วยฟื้นฟูและจัดการป่าที่มีอยู่ และการเพิ่มต้นไม้ให้กับพื้นที่ที่เหมาะสมทางนิเวศวิทยานอกพื้นที่เพาะปลูก ซึ่งมีความสำคัญเป็นพิเศษ

 2) ฟาร์มช่วยกำจัดคาร์บอน

ดินกักเก็บคาร์บอนตามธรรมชาติ แต่ดินทางการเกษตรมีการขาดดุลอย่างมากเนื่องจากการใช้อย่างเข้มข้น เนื่องจากพื้นที่เกษตรกรรมมีพื้นที่กว้างขวางมาก — เฉพาะในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวมีพื้นที่มากกว่า 900 ล้านเอเคอร์—แม้คาร์บอนในดินที่เพิ่มขึ้นต่อเอเคอร์เพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลกระทบได้ การสร้างคาร์บอนในดินนั้นดีสำหรับเกษตรกรและเจ้าของฟาร์มเช่นกัน เนื่องจากจะช่วยเพิ่มสุขภาพของดินและผลผลิตพืชผล การรวมต้นไม้ในฟาร์มสามารถกำจัดคาร์บอนในขณะที่ให้ประโยชน์อื่นๆ เช่น ร่มเงาและอาหารสัตว์สำหรับปศุสัตว์

ฟาร์มช่วยกำจัดคาร์บอน Photo by James Baltz/Unsplash

มีหลายวิธีในการเพิ่มคาร์บอนในดิน การปลูกพืชคลุมดินเมื่อไม่มีทุ่งนาสามารถขยายการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ตลอดทั้งปี โดยกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณครึ่งเมตริกตันต่อเอเคอร์ต่อปี การใช้ปุ๋ยหมักสามารถเพิ่มผลผลิตในขณะที่เก็บปริมาณคาร์บอนของปุ๋ยหมักไว้ในดิน นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาพืชผลที่มีรากที่ลึกกว่า ทำให้พืชต้านทานต่อความแห้งแล้งได้ดีขึ้นในขณะที่กักเก็บคาร์บอนไว้ในดินมากขึ้น

3) พลังงานชีวภาพที่มีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (BECCS)

พลังงานชีวภาพที่มีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (BECCS)

พลังงานชีวภาพที่มีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (BECCS: Bio-energy with Carbon Capture and Storage) เป็นอีกวิธีหนึ่งในการใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อย่างไรก็ตาม มันซับซ้อนกว่าการปลูกต้นไม้หรือการจัดการดิน และมันก็ไม่ได้ผลกับสภาพอากาศเสมอไป BECCS เป็นกระบวนการของการใช้ชีวมวลเป็นพลังงานในภาคอุตสาหกรรม พลังงาน หรือการขนส่ง ดักจับการปล่อยก๊าซก่อนที่จะปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศ แล้วเก็บกักคาร์บอนไว้ใต้ดินหรือในผลิตภัณฑ์ที่มีอายุยืนยาว เช่น คอนกรีต หาก BECCS ทำให้ชีวมวลเติบโตมากกว่าปกติ หรือเก็บคาร์บอนมากกว่าการปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศ ก็จะสามารถกำจัดคาร์บอนสุทธิได้

4) วิธีกำจัดคาร์บอน ด้วยการดักจับอากาศโดยตรง

วิธีกำจัดคาร์บอนด้วยการดักจับอากาศโดยตรง

การดักจับอากาศโดยตรงเป็นกระบวนการของการขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยสารเคมีโดยตรงจากอากาศแวดล้อม แล้วเก็บกักไว้ใต้ดินหรือในผลิตภัณฑ์ที่มีอายุยืนยาว เทคโนโลยีใหม่นี้คล้ายกับเทคโนโลยีการดักจับและกักเก็บคาร์บอนที่ใช้ในการดักจับการปล่อยมลพิษจากแหล่งต่างๆ เช่น โรงไฟฟ้าและโรงงานอุตสาหกรรม ความแตกต่างคือการดักจับอากาศโดยตรงจะกำจัดคาร์บอนส่วนเกินออกจากชั้นบรรยากาศโดยตรง แทนที่จะจับที่แหล่งกำเนิด การดักจับอากาศโดยตรงยังต้องการความร้อนและพลังงานจำนวนมาก การขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ 1 กิกะตันออกจากอากาศอาจต้องใช้พลังงานเกือบ 10 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานทั้งหมดในปัจจุบัน เทคโนโลยีการจับอากาศโดยตรงจะต้องใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำหรือไม่มีคาร์บอนเพื่อทำให้เกิดการกำจัดคาร์บอนสุทธิ

5) การทำให้เป็นแร่คาร์บอน (Carbon Mineralization)

การทำให้เป็นแร่คาร์บอน (Carbon Mineralization)

แร่ธาตุบางชนิดทำปฏิกิริยากับ CO2 โดยธรรมชาติ ทำให้คาร์บอนจากก๊าซกลายเป็นของแข็ง กระบวนการนี้โดยทั่วไปเรียกว่าการทำให้เป็นแร่คาร์บอนหรือสภาพดินฟ้าอากาศที่เพิ่มขึ้น และเกิดขึ้นตามธรรมชาติช้ามาก เป็นเวลาหลายร้อยหรือหลายพันปี แต่นักวิทยาศาสตร์กำลังหาวิธีเร่งกระบวนการทำให้เป็นแร่คาร์บอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการเพิ่มการสัมผัสของแร่ธาตุเหล่านี้กับ ในอากาศหรือในมหาสมุทร การทำให้เป็นแร่คาร์บอนยังสามารถใช้เป็นวิธีการเก็บ โดยการฉีดเข้าไปในหินประเภทที่เหมาะสมซึ่งจะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างคาร์บอเนตที่เป็นของแข็ง นอกจากนี้ การใช้งานบางอย่างสามารถแทนที่วิธีการผลิตทั่วไปสำหรับผลิตภัณฑ์ เช่น คอนกรีต ซึ่งใช้ในระดับหลายพันล้านตันทั่วโลก

6) แนวคิดเกี่ยวกับมหาสมุทร

แนวคิดเกี่ยวกับมหาสมุทร Photo by the National Parks Service

การเสนอแนวคิดการกำจัดคาร์บอนจากมหาสมุทรจำนวนหนึ่งเพื่อยกระดับความสามารถของมหาสมุทรในการจัดเก็บคาร์บอนและระบุแนวทางที่นอกเหนือจากการใช้งานบนบกเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เกือบทั้งหมดอยู่ในขั้นเริ่มต้นของการพัฒนาและต้องการการวิจัยเพิ่มเติม และในบางกรณีการทดสอบนำร่องเพื่อทำความเข้าใจว่ามีความเหมาะสมสำหรับการลงทุนหรือไม่ เนื่องจากอาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สังคม และธรรมาภิบาล แต่ละแนวทางมีจุดมุ่งหมายเพื่อเร่งวัฏจักรคาร์บอนตามธรรมชาติในมหาสมุทร อาจรวมถึงการใช้ประโยชน์จากการสังเคราะห์แสงในพืชชายฝั่ง สาหร่ายหรือแพลงก์ตอนพืช เพิ่มแร่ธาตุบางชนิดเพื่อเพิ่มการจัดเก็บไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำ หรือใช้กระแสไฟฟ้าผ่านน้ำทะเลเพื่อช่วยสกัด เป็นอีกวิธีหนึ่งในการกำจัดคาร์บอนออกจากอากาศ

เรียบเรียงโดย ดร.วิชาญ นาคทอง

Reference

1. https://www.wri.org/insights/6-ways-remove-carbon-pollution-sky
2. https://news.mit.edu/2019/mit-engineers-develop-new-way-remove-carbon-dioxide-air-1025
3. https://www.ecowatch.com/carbon-dioxide-removal-2647855981.html
4. https://pefc.org/news/thailand-takes-a-leap-towards-certified-forests-through-pefc-endorsement
5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261920313556#f0010
6. https://www.patch.io/blog/direct-air-capture
7. https://www.patch.io/blog/carbon-mineralization
8. https://www.wri.org/insights/6-ways-remove-carbon-pollution-sky