koolstofopslag door middel van houtbegraving

koolstofopslag door middel van houtbegraving: een basisbeoordeling

de mogelijkheid van koolstofopslag door middel van houtbegraving komt voort uit de observatie dat natuurlijk bos doorgaans bezaaid is met dode bomen (Fig. 1). Er wordt verondersteld dat grote hoeveelheden organische koolstof meer dan honderdduizend jaar werden begraven en bewaard onder de ijskappen van het grote noordelijk halfrond tijdens de Pleistoceen glaciale-interglaciale cycli . Andere studies hebben aangetoond dat organisch materiaal, met name hout, in gemeentelijke stortplaatsen extreem langzaam ontleedt . Hiermee werd duidelijk dat hout oogsten en begraven een haalbare methode voor koolstofvastlegging zou kunnen zijn.

Figure 1
figure1

dode bomen op bosbodem in een natuurlijk Noord-Amerikaans loofbos, Belwood, Maryland.

globaal worden ongeveer 60 GtC y-1 Tijdelijk afgezonderd door landvegetatie (netto primaire productiviteit of NPP; Fig. 2). Deze koolstof komt continu terug in de atmosfeer wanneer de vegetatie afsterft en ontbindt (heterotrofe ademhaling, Rh). In een stabiele toestand, de sterftecijfers van deze koolstofcomponenten gelijk aan hun respectieve ontledingssnelheden en opgeteld NPP zodanig dat de netto land-atmosfeer koolstofflux is bijna nul (NPP = Rh). Als we een deel van de afbraakroute kunnen stoppen of vertragen, hebben we de hoop om CO2 op te slaan in een tempo dat kan wedijveren met de huidige fossiele CO2-uitstoot van 8 GtC y-1. Omdat Houtachtig materiaal het best bestand is tegen ontbinding door zijn lignine-cellulose vezelstructuur die ook de lock-up van voedingsstoffen minimaliseert (hieronder), zal ik me richten op deze koolstofpool.

Figuur 2
figure2

belangrijke pools en fluxen van de Globale koolstofcyclus, met rode kleur die antropogene fluxen aangeeft voor 2000-2006 en cumulatieve pools voor 1800-2006 gebaseerd op , met updates van . Ongeveer 1/3 (20 GTC y-1) van de netto terrestrische productiviteit is houtproductie, waarvan een aanzienlijk deel het doel is van een duurzame koolstofput via houtbegraving.

twee belangrijke vragen moeten eerst worden beantwoord met betrekking tot het potentieel van deze methode: Wat is de productiesnelheid van dood hout, en hoeveel is er in de bossen van de wereld? Helaas is er een algemeen gebrek aan kennis van dood hout op de bosbodem, en deze koolstofpool wordt vaak verwaarloosd in de koolstofbegroting boekhouding. Aangezien het sterftecijfer fundamenteel wordt beperkt door de groei, kan de productie van dood hout niet hoger zijn dan het wereldtotaal van 60 GtC y-1. Dan is de belangrijkste vraag hoe NPP is verdeeld in de drie belangrijkste koolstof pools: blad, hout, en wortel. Bladeren groeien en vallen elk jaar in een loofbos, maar kunnen een paar jaar duren in een groenblijvend bos. Fijn Houtachtig materiaal zoals twijgen en kleine takken kan vaak breken en vallen, maar boomstammen en grote takken hebben een levensduur van decennia tot eeuwen en langer. Hoewel houtbiomassa veel groter is dan bladbiomassa, wijst de lange levensduur ervan op een productiesnelheid die veel kleiner is dan anders. Wortelbiomassa kan groot zijn en het sterftecijfer is ook aanzienlijk als wortels voortdurend groeien om te zoeken naar voedingsstoffen en water. Een ‘naïeve’ eerste gok zou kunnen zijn dat NPP gelijk verdeeld is in deze drie pools, wat leidt tot een 20 GTC y-1 houtgroei, dus 20 GTC y-1 houtsterfte bij steady state. Omdat fijn Houtachtig afval sneller en moeilijker te verwerken valt, zijn grover materiaal zoals stammen en grote takken meer geschikt voor begraving. Aangenomen dat de helft van het houtachtige materiaal grof is, dan kan ongeveer 10 GTC y-1 dood hout beschikbaar zijn voor begraving, wat leidt tot een 10 GTC y-1 Carbon sink. Uitgaande van een gemiddelde verblijftijd van 10 jaar voor dode bomen op de bosbodem, ongeveer 100 GtC (10 GTC y-1 keer 10 jaar) in de vorm van grof Houtachtig puin zou al op de bosbodem. Deze dode houtmaterialen bevinden zich in verschillende stadia van verval, maar zelfs als de helft daarvan kan worden verzameld en begraven, biedt het een aanzienlijke gemakkelijk beschikbare koolstofput.

Het voorstel is om (1) dode bomen op de bosbodem te verzamelen en (2) selectief levende bomen te loggen. Vervolgens worden de boomstammen ofwel begraven in de gegraven geulen op de bosbodem (begrafenis) of geschikte stortplaatsen, of boomstammen opgestapeld boven de grond beschut tegen regen (Fig. 3). Het begraven houtachtige materiaal zal een aanzienlijk langere verblijftijd hebben, en het brengt effectief koolstof over van een relatief snel ontbindend zwembad (ongeveer 10 jaar) naar een veel langzamer koolstofbad (100-1000 jaar of langer). In het geval van (1) vermindert het een deel van de heterotrofe ademhaling en is het dus een onmiddellijke effectieve koolstofput. In het geval van (2) is de daaropvolgende hergroei in de “gaten” die door boomgezaagd worden, een koolstofput, die afhankelijk is van de snelheid van hergroei. In de praktijk verschillen (1) en (2) waarschijnlijk niet veel, aangezien omgevallen bomen gaten achterlaten voor kleinere bomen om te groeien op een manier die sterk lijkt op case (2).

Figuur 3
figure3

schematisch schema van boshoutbegraving en-opslag.

kwantificeren van het koolstofvastleggingspotentieel

1 duurzame put van boomverwijdering (beperkt door groeisnelheid)

om de grootte van deze potentiële koolstofput te kwantificeren, werd het global dynamic vegetation and terrestrial carbon model VEGAS gebruikt. Hoewel het model de volledige terrestrische koolstofcyclus simuleert, worden alleen de voor dit doel relevante koolstofpools en-stromen besproken. De simulatie omvatte geen landbouwgrond, dus de schattingen zullen potentiële percentages zijn. Het model werd aangedreven door de moderne geobserveerde klimatologie met seizoenscycli van neerslag, temperatuur, zon, windsnelheid en dampdruk. De simulatie werd uitgevoerd tot convergentie in een stabiele staat waar boomgroei wordt gecompenseerd door sterfte.

de gemodelleerde globale NPP is 57 GtC y-1, waarvan 19 GtC y-1 in dood blad gaat, 17 GtC y-1 in dood hout en 21 GTC y-1 in dode wortelstructuren. Aangezien fijn hout (takjes en kleine takken) snel ontleedt, is moeilijker te hanteren (duurder om de bladeren te reinigen, enz.), en kan meer begrafenisruimte bezetten, alleen grof hout zal worden beschouwd als geschikt voor begrafenis. De bosbouwliteratuur maakt over het algemeen een onderscheid tussen fijn en grof Houtachtig afval, waarbij meestal een stamdiameter van 10 cm wordt gebruikt om de twee klassen te scheiden. Helaas is de relatieve bijdrage aan de totale houtsterfte door fijn en grof hout moeilijk te kwantificeren, deels vanwege de verschillende levensduur (kleinere stengels hebben over het algemeen een kortere levensduur dan de hele boom). Het is soms onduidelijk hoe deze pools en fluxen worden gedefinieerd en wat de gerapporteerde aantallen in de bosbouwliteratuur vertegenwoordigen. Ik benoem dus enigszins willekeurig de fijn:Grove Verhouding van het sterftecijfer tot 7: 10 zodat het grove hout sterftecijfer 10 GtC y-1 is.

de ruimtelijke verdeling van het sterftecijfer van grof hout is weergegeven in Fig. 4. Het hoogste percentage wordt gevonden in het tropische regenwoud zoals de Amazone en de Kongo bekkens, gevolgd door gematigde en boreale bossen. Het feit dat de ruimtelijke verdeling van de houtsterfte vergelijkbaar is met die van de productie (NPP) is niet verwonderlijk, omdat het sterftecijfer grotendeels volgt op de groei. Elke regionale afwijking van de globale gemiddelde verdelingsverhouding tussen de drie pools (blad: hout: wortel = 19: 17: 21) is het resultaat van plant functional type (PFT) en klimaatafhankelijke koolstofallocatie strategie. Dergelijke afwijkingen zijn niet meer dan 10-20% in dit model.

Figuur 4
figure4

wereldproductie van grof hout geschat door het model VEGAS in kgC m-2 y-1.

Het koolstofvastleggingsvermogen van grof hout voor verschillende geografische regio ‘ s wordt gegeven in Tabel 1. Het tropische bos heeft een 4,2 GTC y-1 koolstofvastlegging potentieel, gematigd Bos heeft 3,7 GTC y-1, terwijl de boreale regio heeft 2,1 GTC y-1. Aangezien het model alleen rekening houdt met potentiële vegetatie (geen landbouw), kunnen de gematigde regio ‘ s een aanzienlijk kleiner potentieel hebben.

Tabel 1 Koolstofvastleggingsvermogen gebaseerd op de productiesnelheid van grof hout (GTC y-1), geschat door VEGAS, uitgaande van de potentiële vegetatie voor de belangrijkste regio ‘ s van de wereld.

op regionale schaal (Tabel 2) heeft Zuid-Amerika een koolstofvastleggingspotentieel van 2,3 GtC y-1, met een belangrijke bijdrage van het Amazoneregenwoud. Afrika volgt met 1.9 GtC y-1. Rusland heeft een potentieel van 1,2 GtC y-1 als gevolg van zijn enorme uitgestrektheid van boreale bossen. De bedrieglijke ons heeft een potentieel van 0.8 GtC y-1 met zijn uitgestrekte loofbomen en gemengde bossen langs de oostkust en het zuiden, en het bergachtige Westen. Canada heeft een 0,7 GTC y-1 potentieel uit zijn gemengde en boreale bossen. Van de 0,9 GTC y-1 potentieel voor China, waarschijnlijk slechts een fractie kan worden gerealiseerd omdat een groot deel van de bossen van het land is lange tijd omgezet in bouwland. Een succesvol herbebossingsprogramma zou echter de grootte van deze fractie kunnen vergroten.

Tabel 2 zoals in Tabel 1, maar voor sommige subregio ‘ s (kan overlappen).

het door het model geschatte sterftecijfer van grof hout is het resultaat van een functioneel planttype en een klimaatafhankelijke koolstofallocatiestrategie die in de huidige generatie mondiale vegetatiemodellen niet goed beperkt is . Over het algemeen ontbreken waarnemingen over deze koolstofpool en de omloopsnelheid ervan. Niettemin, sommige onderzoek heeft het belang van deze koolstofpool benadrukt. Met behulp van waargenomen en geschatte gemiddelde boomsterfte en extrapolatie van puntgegevens met behulp van wereldwijde biomassadistributie, Harmon et al. geschat wordt dat de productiesnelheid van grof Houtachtig puin 2-11 GtC y-1 bedraagt, waarbij het onzekerheidsbereik afkomstig is van de schattingen van de levensduur van de bomen. Op basis van , Matthews geschat 6 GtC y-1 als de grove houtachtige puin productiesnelheid. Een vergelijking is opgenomen in Tabel 3. Dus VEGAS model resultaat is binnen het bereik van maar aan de hoge kant. Een van de redenen kan zijn dat de evenwichtssimulatie van VEGAS impliceert dat de gemodelleerde bossen een steady state hebben bereikt, dat wil zeggen, ze zijn volwassen bossen, terwijl de gebruikte gegevens bossen van verschillende leeftijden omvatten. Aangezien jongere bossen meestal een lagere sterfte hebben dan oudere bossen, zullen deze jonge bossen in de toekomst een hoger potentieel hebben naarmate het sterftecijfer naar volwassenheid toeneemt. Gezien de vele onbekenden in beide methoden, zal ik een factor 2 onzekerheid toewijzen aan de 10 GTC y-1 modelschatting, dat wil zeggen, een bereik van 5-15 GTC y-1.

Tabel 3 een vergelijking van schattingen van de wereldwijde totale productie van grof hout (GTC y-1) en grof houtafval (GTC).

bij het schatten van het potentieel van 10 GtC y-1 ging ik uit van natuurlijke vegetatie, die op zich een overschatting zou zijn omdat een deel van het potentiële bosgebied is omgebouwd tot bouwland. Aangezien het huidige wereldbosoppervlak drie keer zo groot is als dat van akkerland, en een aanzienlijk deel van akkerland overeenkomt met potentieel grasland en zelfs woestijn in plaats van potentieel bos, is de mate van overschatting bescheiden. Aan de andere kant zou het werkelijke potentieel hoger kunnen zijn als gevolg van andere factoren zoals selectief kappen (hieronder), het planten van snelgroeiende boomsoorten en het begraven van kleinschalig hout. Bovendien zullen herbebossing, ontbossing en klimaatverandering in de toekomst elke poging tot een precieze schatting, inclusief landgebruik, bemoeilijken. Zo werd hier de keuze gemaakt voor het gebruik van potentiële vegetatie.

2 Eén keer potentieel van bestaand grof houtafval

als erfenis van boomsterfte in het verleden heeft zich een aanzienlijke hoeveelheid dood hout opgehoopt in de bossen van de wereld in verschillende stadia van verval (Fig. 5). Ik gebruikte het model VEGAS te simuleren deze dode hout zwembad en geschatte globale grof Houtachtig puin te zijn 130 GtC, iets groter dan de schattingen van 75 GTC van, maar binnen het bereik van 60-232 GTC geschat door . Deze aantallen lijken misschien groot omdat er relatief weinig aandacht is besteed aan deze koolstofpool, maar ze zijn niet verrassend groot in het licht van de 390 GtC opgeslagen in ‘ s werelds bos vegetatie biomassa (meestal hout; ). Aangezien hout in latere stadia van verval niet geschikt is voor begraving (ook minder waarschijnlijk in bosinventarisstudies), zelfs als de helft van dit zwembad geschikt is voor begraving, is dat nog steeds 65 GtC beschikbaar voor begraving. Het ruimtelijke patroon (Fig. 5) vertoont een enigszins andere verdeling dan de productiesnelheid met hogere waarden in gematigde en boreale regio, voornamelijk als gevolg van de tragere ontledingssnelheid bij lagere temperatuur.

Figuur 5
figure5

Wereldverdeling van grof Houtachtig puin, in kgC m-2.

de implicatie van deze grote bestaande koolstofpool is dat in de beginfase van de houtafgraving meer dan het hierboven geschatte duurzame percentage van 10 GtC y-1 beschikbaar zal zijn.

3 verhoging van het duurzame percentage door selectief kappen van levende bomen

De productie van 10 GTC y-1 dood hout kan ook worden verhoogd door actief bosbeheer. In plaats van te wachten tot de bomen sterven, kan men ook relatief volwassen bomen oogsten via technieken zoals selectief kappen. Op het eerste gezicht lijkt dit een koolstofbron te zijn, aangezien levende bomen CO2 opnemen. Als bomen echter goed worden geselecteerd, kan dit leiden tot een totale afvoer omdat jongere bossen meestal productiever zijn en ergens in de ontwikkelingsfase de productiviteit aanzienlijk groter is dan het verlies aan ademhaling en ontbinding . Omdat de minder productieve bomen die het niet goed doen concurreren om licht en andere hulpbronnen, zal hun verwijdering jongere bomen om krachtiger te groeien in de gaten, de vorming van een netto koolstofput. In een even oud bos is zelfverdunner een belangrijke stap in de secundaire opvolging waarbij een groot deel van de jonge bomen sterft om plaats te maken voor andere bomen. In dit geval kunnen veel jongere bomen selectief worden gesneden of verzameld na de dood.

implementatiestrategie

de implementatie van een plan voor houtbegraving zal drie belangrijke stappen omvatten:

  1. (1)

    toegang tot het bos mogelijk maken indien deze nog niet aanwezig is;

  2. (2)

    locatieselectie, graven van geulen voor begraving of het bouwen van een schuilplaats voor bovengrondse opslag;

  3. (3)

    selectief kappen van bomen of het verzamelen van dood hout, gevolgd door trimmen, inkorten en begraving of opslag, herhaald met een passend terugkeerinterval.

Ik stel me een netwerk voor van wegen en paden die machinetoegang mogelijk maken, en sleuven die verdeeld zijn op een meer een minder uniforme afstand. Zo zou een oppervlakte van 1 km × 1 km (100 hectare) ongeveer 100 ton koolstof per jaar ophopen bij een typische productie van grof hout van 0,1 kgC m-2 y-1 (Fig. 4). Met een terugkeerinterval van 5 jaar zou elke Geul 500 ton koolstof (ongeveer 1000 ton droge houtmassa) begraven. Uitgaande van een 0,5 ton droge stof per kubieke meter en zonder enige ruimte tussen de logs, zou het vereiste volume 2000 m3 zijn. Als de paal onder 5 meter grond wordt begraven, kan de sleuf de afmetingen van 10 m × 10 m × 25 m hebben (Fig. 6). De oppervlakte zou 100 m2 zijn, slechts 0.01% van de houtopvangruimte, dus de verstoring zou klein zijn. Bodem zal de ruimte tussen logs en boven te vullen en worden toegestaan om zich te vestigen. Vegetatie kan op natuurlijke wijze terug groeien op de begraafplaatsen. Selectieve locaties kunnen worden gecontroleerd op het verval van het begraven hout. De figuren 3 en 6 illustreren deze procedures.

Figuur 6
figure6

een voorbeeldgraaf die 500 tC, de hoeveelheid grof hout koolstof uit een typische midlatitude bosgebied van 1 km × 1 km in 5 jaar zou kunnen begraven.

de werkelijke grootte en verdeling van de Geul moeten verschillende factoren in evenwicht brengen, zoals de kosten van het graven van de Geul, het transporteren van doodhout, het minimaliseren van verstoring van het bos en het selecteren van de locatie die ontbinding het meest effectief voorkomt. Ter plaatse begraven is de voorkeur waar mogelijk om transportkosten te minimaliseren. Vervoer kan nodig zijn wanneer de bodem te ondiep is om sleuven van voldoende diepte te graven. Aangezien de bodemgesteldheid zelfs binnen een klein gebied sterk kan variëren, zoals de variatie van het bodemvochtgehalte in verband met topografie, moet bij de selectie van de locatie zorgvuldig worden gelet.

afhankelijk van de ophoping en het verval van dood hout kan dit proces om de paar (1-10) jaar worden herhaald, maar de begraafplaatsen zullen telkens anders zijn. Het belangrijkste criterium voor het kiezen van retourinterval zal een evenwicht zijn tussen de kosten van elke operatie en de noodzaak om de dode bomen niet weg te laten rotten. Als selectief kappen de belangrijkste werkwijze is, zodat er weinig natuurlijke boomdood is (bomen worden gekapt voordat ze sterven), zal de dominante factor de dichtheid van geschikte bomen zijn om te verwijderen. In het geval van aanplantingen kan het een goede strategie zijn om kleine delen (groeps-snoeien) vrij te maken voor de lage kosten, waardoor bomen als secundaire opeenvolging kunnen teruggroeien.

in vergelijking met bovengrondse schuilplaatsen is het begraven van geulen een betere keuze voor omgevallen bomen, omdat ze meestal al in ontbinding zijn, zodat ze minder nuttig zijn als houthout. Aan de andere kant, shelter storage behoudt timmerhout voor eenvoudig gebruik als de toekomstige vraag toeneemt.

de technologie die nodig is voor het verzamelen of selectief kappen van bomen is low tech en bestaat al duizenden jaren. De meeste moderne grootschalige houtkap wordt gedaan door machines in veel plaatsen zoals Europa en Noord-Amerika. In veel van deze regio ‘s, zoals het” Forest Highway ” – systeem in de VS, is het wegennet al ingevoerd. De helft van de bossen in de wereld bevindt zich al binnen de 10 km en driekwart ligt op 40 km van de grote transportinfrastructuur . Aangezien er geen grote technologische hindernissen zijn, kan een dergelijke regeling vrijwel onmiddellijk in een aanzienlijk deel van deze regio ‘ s ten uitvoer worden gelegd. In de Noord-Amerikaanse bosbouw is het bijvoorbeeld gebruikelijk om particuliere houtkapbedrijven met verschillende werkweegschalen in te huren om bomen op particuliere of openbare grond te kappen, waardoor de flexibiliteit van het omgaan met bossen van verschillende grootte en omstandigheden mogelijk is. Hoewel momenteel intensief beheerde bossen weinig dood hout direct beschikbaar hebben voor begraving, is hun potentieel op lange termijn nog steeds aanwezig.

een dergelijk gedistribueerd systeem kan worden beheerd met weinig overheidsinterventie, behalve voor monitoring, zolang er economische prikkels worden geboden door regelingen zoals de handel in koolstof. In Noord-Amerika is een groot deel van het beboste land in particulier bezit. Het potentieel voor koolstofvastlegging zal in veel regio ‘ s een positief effect hebben op de houtkap-Industrie en veel landeigenaren en de economie. De boekhouding en monitoring van de koolstofputten kan worden gedaan door gecertificeerde ingenieurs wanneer houtkap bedrijven terugkeren voor elke ronde van de oogst. Dit kan worden aangevuld met grootschaliger monitoringsystemen zoals eddy correlation flux meting , bron/sink inversie met behulp van atmosferische CO2 metingen ondersteund door toekomstige satelliet CO2 waarnemingen . De uitgestrekte boreale bossen in Canada en Eurazië zijn momenteel slechts gedeeltelijk toegankelijk en grotendeels onbeheerd, maar infrastructuur zoals wegen kan in de betrokken landen relatief snel worden aangelegd.

als een groot deel van het geschatte koolstofvastleggingspotentieel van 10 GtC y-1 moet worden benut, zullen bijna alle bossen in de wereld moeten worden beheerd. Een belangrijke vraag is dan de toegankelijkheid van de afgelegen bosgebieden. Ten eerste zullen zeer steile bergachtige gebieden of moerassige wetlands moeilijk toegankelijk zijn. Ten tweede zijn er praktisch geen wegen naar de diepe tropische bossen. Bovendien zal een voorstel voor de aanleg van een wegennet in het hart van een regenwoud grote milieuproblemen veroorzaken, zoals het verlies aan biodiversiteit. Aan de andere kant zullen economische prikkels een dergelijke uitbreiding van het wegennet blijven stimuleren. Zelfs in dit geval moet eerst worden gezorgd voor wetshandhaving in verband met illegale ontbossing en meer brede bestuurskwesties voordat landen in deze regio ’s een punt van” no return ” bereiken. In de nabije toekomst is het een goede praktijk om de bomen in de regio ‘ s met aanhoudende ontbossing te begraven in plaats van te verbranden.

indien de kernen van de tropische regenwouden intact moeten worden gelaten, hetgeen ongeveer 20% van het totale koolstofvastleggingspotentieel vertegenwoordigt (de helft van het tropisch regenwoud; Tabel 1), sequestratie in de resterende tropische, gematigde en boreale gebieden nog steeds een sink van 8 GTC y-1. Moeilijkheden om toegang te krijgen tot steile terreinen waar bossen doorgaans beter bewaard blijven, zullen dit aantal verder verminderen. Gezien de kosten van wegenbouw en milieuoverwegingen is het wenselijk een kleiner deel van de beschikbare bossen efficiënter te beheren door middel van methoden zoals selectief kappen of begraven van een deel van het fijnere houtafval, dan een groter deel te verstoren bij een lagere koolstofvastleggingssnelheid per oppervlakte-eenheid.

kosten

De omvang van het klimaatveranderingsprobleem vereist dat elke mitigatiestrategie, of het nu gaat om alternatieve energiebronnen, koolstofvastleggingstechnieken of geo-engineering, kosteneffectief moet zijn wanneer ze op grote schaal worden toegepast. Uit gegevens van de houtkapindustrie in de VS blijkt dat de gemiddelde kosten voor het oogsten van 1 ton houthout ongeveer $20 bedragen . Aangezien timmerhout slechts een deel is van het grove houtachtige materiaal dat kan worden begraven, wat naar Ik aanneem ongeveer 50% meer is dan alleen timmerhout (er zijn aanzienlijke hoeveelheden kleinere takken in vergelijking met de stam). In de andere richting, gezien het feit dat hout hout bevat wat water en dat de plant droge massa is ongeveer 50% koolstof, de kosten zou kunnen zijn $40 per ton afgezonderde koolstof. Dit zou hoger zijn als de kosten van geul graven, Wegenbouw en onderhoud is inbegrepen. Ik zal dus de kosten op $50 zetten voor 1 TC (ton of 106 gram koolstof) afgezonderd, met een onzekerheidsbereik van $25–$100/tC.

Het is verhelderend om dit te vergelijken met CO2-opvang en geologische opslag van elektriciteitscentrales (CCS; Tabel 4), een strategie die intensief is bestudeerd . De $ 50/tC ($14/tCO2) kosten voor hout begrafenis is lager dan de $20-270 / tCO2 voor energiecentrale CCS. Het grote aanbod in elektriciteitscentrale CCS is te wijten aan de stijgende kosten als goedkoop beschikbare oude mijnen opraken. In het geval van houtbegraving is er geen praktische beperking van de opslagcapaciteit. Een belangrijke kostenpost van industriële CCS is het opvangen van CO2 uit griepgas, terwijl houtbegraving gratis luchtafvang is met bijna nul kosten omdat dit gebeurt door het natuurlijke proces van fotosynthese.

Het is ook interessant om deze kosten te vergelijken met de baanbrekende CO2-cap-and-trade-marktprijs van het emissiehandelssysteem van de Europese Unie (EUETS). De EUETS-prijs schommelde tussen 1-33 euro/ton CO2 in de periode 2005-2007. Ter vergelijking, de vrijwillige Chicago Climate Exchange (CCX) prijs is ongeveer $3-4/tCO2. Hoewel de kosten voor het begraven van hout iets hoger liggen dan de huidige marktprijs, wordt verwacht dat het toekomstige klimaatbeperkingsbeleid zal leiden tot hogere koolstofprijzen. Wanneer geïmplementeerd op wereldwijde schaal, veel factoren zullen variëren van locatie tot locatie, zoals technologie en arbeidskosten. De goedkoopste zijn de bossen die al onder intensief beheer staan en waar wegen en machines zijn geïnstalleerd. De prijs kan stijgen als de totale oppervlakte van de bossen gebruikt op deze manier toeneemt. De werking van machines zal wat fossiele brandstoffen verbruiken en CO2 uitstoten. Deze factoren moeten worden geëvalueerd.

Tabel 4 vergelijking van houtafgraving en elektriciteitscentrale CCS. De markten gebruiken tCO2 als koolstofeenheid die kan worden omgezet in tC met de conversiefactor de molecuulgewichtverhouding CO2: C = 44: 12; beide eenheden worden weergegeven.

schaal van de operatie

zelfs als slechts de helft van het geschatte potentieel (5 GtC y-1) wordt uitgevoerd in de komende decennia, laten we zeggen tegen 2050, zou de schaal van een dergelijke wereldwijde operatie enorm zijn, zoals in het onderstaande scenario wordt geïllustreerd.

indien elke sleuf een capaciteit van 500 tC heeft (voorbeeld in Fig. 6), dan zou het aantal loopgraven nodig voor een 5 GTC y-1 sequestration rate 10 miljoen per jaar, dat wil zeggen, een loopgraaf elke 3 seconden. Ervan uitgaande dat een bemanning van 10 personen (met machines) een week nodig heeft om een geul te graven, hout te verzamelen/snijden en te begraven over een 100 hectare groot oppervlak, zouden 200.000 bemanningen (2 miljoen werknemers) en machines nodig zijn. Deze schatting is weliswaar simplistisch en de taak zou zeer arbeidsintensief kunnen zijn als zij in dichte of steile natuurlijke bossen zou worden uitgevoerd.

De omvang van een dergelijke operatie kan op het eerste gezicht moeilijk voor te stellen zijn, maar de enorme omvang van het CO2-probleem betekent dat elke effectieve mitigatiestrategie ook op een vergelijkbare schaal moet zijn. Het huidige koolstofemissiepercentage van 8 GTC y-1 voor fossiele brandstoffen komt overeen met 250 tC per seconde. Aangezien het koolstofgehalte van hout ongeveer hetzelfde is als in fossiele brandstoffen, moet de snelheid (in termen van massa of volume) waarmee we hout begraven, vergelijkbaar zijn met de snelheid waarmee we fossiele brandstoffen verbranden als houtbegraving de uitstoot van fossiele brandstoffen tegengaat (wat mogelijk zou kunnen). Als houtafgraving als onderdeel van een portefeuille wordt gebruikt, kan de operatie dienovereenkomstig worden verkleind.

de plausibiliteit van deze handeling kan vanuit economisch oogpunt gemakkelijker worden begrepen. Een $ 50/tC kosten voor hout begrafenis komt overeen met $ 250 miljard per jaar bij een 5 GTC y-1 sequestration rate. Dit is slechts 0,5% van het wereldwijde totale bruto binnenlands Product (BBP) van $48 biljoen in 2006, vergeleken met de verwachte 5-20% van het BBP potentiële economische schade als gevolg van klimaatverandering . De $ 250 miljard per jaar kosten voor 2 miljoen werknemers betekent $ 62.500 per werknemer, ervan uitgaande dat de helft is voor machines en andere kosten. Uiteraard kunnen arbeidskosten en machinekosten in verschillende landen heel verschillend zijn. De werkgelegenheid die door de operatie wordt geboden en andere positieve effecten op de economie zullen in veel regio ‘ s, met name in de ontwikkelingslanden, aantrekkelijk zijn.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.