In den letzten Jahren haben Startups begonnen, Methoden zu skalieren, die Weltmeere zu nutzen, um Kohlendioxid aus der überhitzten Atmosphäre zu entfernen. Ab heute beteiligt sich auch das Energieministerium der USA (DOE) an dieser Idee. Wie TIME exklusiv berichten kann, verteilt das Ministerium 36 Millionen US-Dollar auf 11 wissenschaftliche Projekte in den USA, die darauf abzielen, genau zu quantifizieren, wie viel Kohlenstoffpotenzial Meeresprojekte einlagern würden.
Die grundlegende Idee hinter der Kohlenstoffentfernung aus den Meeren gibt es schon seit Jahrzehnten: Mit etwas menschlicher Manipulation könnten die Ozeane theoretisch Milliarden Tonnen Kohlendioxid aufnehmen und einige der klimatischen Probleme der Welt lösen. Menschen könnten alkalische Materialien wie Kalk in das Wasser geben, um Treibhausgase aufzunehmen (Ozeanwasser wird saurer, wenn es mehr CO2 aufnimmt), oder möglicherweise Eisenflocken verwenden, um Algenblüten zu erzeugen, die Kohlenstoff beim Wachsen aufnehmen würden. Wir könnten auch Pflanzenbiomasse in den tiefen Ozean versenken (und damit verhindern, dass sie zersetzt und CO2 in die Atmosphäre abgibt).
In den letzten Jahren haben Klimainvestoren, die durch das Versprechen lukrativer Kohlenstoffausgleichsverträge und Vorhersagen von Wissenschaftlern angelockt wurden, dass die Menschheit den Weg finden muss, in den kommenden Jahrzehnten Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen, Geld in Startups investiert, die versprechen, solche Ansätze unter Beweis zu stellen. Es ist ein Teil der noch jungen, von Risikokapital finanzierten Kohlenstoffentfernungsindustrie, zu der auch bekanntere Ansätze wie ClimeWorks’ kohlenstoffsaugende Ventilatoren in Island gehören.
Derzeit sind solche Ansätze nur in vernachlässigbarer Menge in der Lage, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen – und sie müssten Hunderte oder sogar Tausende Male größer skaliert werden, um in den kommenden Jahrzehnten einen Unterschied zu machen. Es gibt keine Möglichkeit vorherzusagen, ob eine solche Expansion möglich oder erfolgen wird. Und wenn sie funktionieren, müssten solche ingenieurtechnisch aufwendigen Kohlenstoffentfernungsmethoden – oder einfachere Bemühungen wie das Pflanzen von Millionen Bäumen – zusammen mit schnellen weltweiten Emissionssenkungen erfolgen, damit die Menschheit ihre Klimaziele erreichen kann.
Meerbasierte Methoden der Kohlenstoffentfernung könnten gegenüber anderen Methoden von besonderem Nutzen sein. Viele vorgeschlagene Ansätze würden im Grunde genommen natürliche Prozesse beschleunigen, die bereits dafür sorgen, dass Ozeanwasser CO2 aus der Atmosphäre zieht. Es gibt auch Probleme: beispielsweise rechtliche Fragen im Zusammenhang mit der Arbeit in internationalen Gewässern und unbekannte Auswirkungen auf Ökosysteme. Dann gibt es das potenzielle PR-Problem: Der Klimawandel ist sehr schlecht, und wir laufen die Zeit davon, Lösungen umzusetzen, aber wir haben noch nicht gesehen, ob die Öffentlichkeit die Ozeane zu manipulieren als eine Brücke zu weit akzeptieren wird (Bemühungen, die Menschen die Atmosphäre zu manipulieren, haben ihrerseits erhebliche Kontroversen ausgelöst). Und dann gibt es das Problem, tatsächlich zu messen, wie viel Kohlenstoff die Ozeane aufnehmen – was für die Unterscheidung guter von schlechten Projekten und die Verhinderung einer Flut fragwürdiger Ausgleichsbehauptungen wie denen essentiell wäre, die traditionellere Ansätze wie das Pflanzen von Bäumen geplagt haben.
Letzteres Problem hat die Aufmerksamkeit von ARPA-E auf sich gezogen, einer Abteilung im Energieministerium, die sich auf die Entwicklung neuer Technologien spezialisiert hat. Anfang dieses Jahres startete sie ein Programm, um die Entwicklung von Sensoren und Computermodellen zu unterstützen, die eines Tages bestimmen könnten, wie viel Kohlendioxid ozeanbasierte Konzepte tatsächlich aus der Atmosphäre entfernen. Heute gab sie bekannt, dass sie eine Reihe von Forschungsvorschlägen finanzieren wird, die Wissenschaftler und Ingenieure aus dem ganzen Land zu diesem Zweck eingereicht haben.
“Um die ehrgeizigen Dekarbonisierungsziele von Präsident Biden zu erreichen und die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden, werden innovative Klimalösungen auf breiter Basis erforderlich sein, von praktikablen Ansätzen wie der Verbesserung der Energieeffizienz bis hin zu neuartigen Anwendungen wie der Nutzung der natürlichen Fähigkeiten der Ozeane zur Kohlenstoffentfernung, um die Treibhausgasemissionen aus der Atmosphäre zu reduzieren”, sagte Energieministerin Jennifer Granholm in einer Pressemitteilung. “Dank der finanziellen Unterstützung des DOE werden Projektteams aus dem ganzen Land bahnbrechende neue Technologien entwickeln, um Emissionen zu senken, die dabei helfen werden, die Klimakrise zu bekämpfen und Amerikas globale Führung in den Zukunftsbranchen sauberer Energie zu festigen.”
Ein Vorschlag von GE Research, der etwa 4 Millionen US-Dollar an staatlicher Finanzierung erhielt, sah vor, ein mehrere Meilen langes Glasfaserkabel zu entwickeln, das Boote durch das Wasser ziehen können, um den Kohlenstoffgehalt im Ozean zu messen. Ein Projekt von Forschern der University of Texas at Austin, das darauf abzielt, akustische Sensoren zu entwickeln, um zu messen, wie viel Kohlenstoff in Seegraswiesen gespeichert wird, erhielt 2 Millionen US-Dollar. Ein anderes Projekt eines kleinen Unternehmens in Cambridge, Massachusetts, das versuchen würde, neue Software zu entwickeln, die ozeanische Dynamik 100 Mal schneller modellieren kann als derzeit möglich, erhielt ein Stipendium in Höhe von 2,5 Millionen US-Dollar.
Die Finanzierung von ARPA-E folgt einer Reihe anderer Ankündigungen, die das starke Interesse der Biden-Administration an der Kohlenstoffentfernung aus den Meeren signalisieren. Ein im März veröffentlichter “Ocean Climate Action Plan” eines Weißes-Haus-Ausschusses erklärte, dass “eine erhebliche Erhöhung der Investitionen in Meeresforschung und -entwicklung sowie eine verbesserte Koordinierung zwischen den Behörden erforderlich ist, um die Wirksamkeit zu bewerten und eine sichere und wirksame Umsetzung und Regulierung dieser Techniken zur Eindämmung des Klimawandels zu gewährleisten.” Im September gab die National Oceanic and Atmospheric Administration bekannt, dass sie etwa 24 Millionen US-Dollar für die Erforschung der Kohlenstoffentfernung aus den Meeren bereitstellen wird. Anfang dieses Monats bildete das Weiße Haus ein “Fast-Track Action Committee” aus Regierungsexperten, das verschiedene Ansätze für die Kohlenstoffentfernung aus den Meeren bewerten wird.
Matt Long, ein Wissenschaftler am National Center for Atmospheric Research und Direktor von [C]Worthy, einer gemeinnützigen Organisation, die dabei helfen will, Werkzeuge zum Messen und Überprüfen der Kohlenstoffentfernung aus den Meeren aufzubauen, arbeitet an einem Projekt, das heute im Rahmen der Bekanntgabe von ARPA-E etwa 3,9 Millionen US-Dollar erhielt. Er sagt, dass die Zuschüsse nicht ausreichen werden, um alle notwendigen wissenschaftlichen Arbeiten auf diesem Gebiet zu leisten, aber dass sie ein wichtiges Signal an private Investoren und Wohltäter senden, dass die Regierung an Innovationen für die Kohlenstoffentfernung aus den Meeren interessiert ist und harte Wissenschaft benötigt, um die Behauptungen ihrer Befürworter zu untermauern.
“Die Hoffnung ist, dass wir in Kombination mit Risikokapital und philanthropischer Unterstützung tatsächlich eine Grundlage für das Wachstum der Branche schaffen können”, sagt Long.