CO2-reduktioner

KATEGORI: CO2-REDUKTIONER
Af Ole Terney, biolog

Disse svar blev oprindeligt skrevet som et supplement til tidsskriftet BioNyt Videnskabens Verden. Du kan tegne et abonnement på bladet her.

Hvor meget bør CO2-udledningen reduceres?

Det er fastslået, at der er behov for, at vi reducerer udledningen af CO2 med 70% inden 2050. (5734 s.17). Hvis du har en firehjulstrækker og udskifter til en hybridbil, er denne reduktion opnået fra den ene dag til den anden. Hvis du går over til vedvarende energi opnår du et tilsvarende nedslag i CO2-udledningen. Solenergivogne findes. Vi har den nødvendige teknologi.

Hvordan kan CO2-forureningen nedbringes med enzymer?

Enzymer kan nedbringe CO2-forureningen (3725. CO2-udledning fra landbrug og industri kan reduceres ved anvendelse af naturens egne enzymer. Danmark har verdens største virksomhed inden for produktion og salg af enzymer. Firmaet hedder Novozymes, og det har 44% af verdensmarkedet, mens det næststørste firma, Genencor, kun har 18% af markedet.

Ved at anvende enzymer kan man opnå store reduktioner af CO2-udledningen viser livscyklusundersøgelser, som Novozymes har udført. Ved livscyklusundersøgelser af en produktion medregnes alle led i produktionsprocessen og anvendelsen.

F.eks. kan raffinering af sojabønneolie gøres på traditionel måde med anvendelse af de skrappe kemikalier natriumhydroxid og phosphorsyre, eller man kan anvende Novozymes-phospholipase-enzymet LecitaseUltra, som omdanner phospholipiderne i planteolien til mere opløselige stoffer. Phospholipider er uønskede, fordi de nedsætter holdbarheden af olien og er en ulempe ved den videre forædling af olien. I en undersøgelse, hvor et sojaolieraffinaderi anvendte enzymmetoden, opnåede man på et år ved bearbejdning af 266.000 ton sojabønneolie at spare 12.000 ton CO2-ækvivalenter svarende til den årlige CO2-udledning, som 1600 gennemsnitlige verdensborgere er årsag til. Dertil kom andre fordele som mindre affaldsproblem, sparet landbrugsdyrkning (dvs. sparet gødning, pesticider og transport), sparet energi, mindre forsuring og mindre eutrofiering.

Hvis enzymmetoden anvendtes i al sojaoliefremstilling ville man spare 1,3 mill. ton CO2 svarende til CO2-belastningen fra 180.000 verdensborgere. (Besparelse 45 ton CO2 pr. 1000 ton olie). Hvis al olie fra sojabønner, raps og solsikker blev bearbejdet med enzymmetoden ville man spare 2,3 mill. ton CO2 svarende til CO2-belastningen fra 300.000 verdensborgere. (Sparet 45 ton CO2 pr. 1000 ton olie).

På lignende måde har Novozymes påvist CO2-besparelser ved 7 forskellige anvendelser af enzymer inden for bageriindustrien, tekstilindustrien og dyrefoderindustrien.

Da enzymer kan bruges til næsten alt muligt ville listen kunne udvides til mange andre områder. Typisk var der 10-100 gange større fordele end ulemper i form af miljøbelastningen ved at producere enzymerne.

Hvordan kan bioethanol nedbringe CO2-forureningen?

En anden måde at bruge enzymer på, ville være at bruge dem til at lave plantestivelse om til alkohol (bioethanol), som kan bruges i biler. Bioalkohol er bedre end benzin med hensyn til CO2-udledning, energiforbrug og smog-forurening. Besparelserne pr. kørt kilometer er fra 0,010 til 0,106 kg CO2 i forhold til benzin iblandet henholdsvis 10% og 85% ethanol (alle biler kan bruge 10%, og de store bilfabrikker producerer biler, som kan bruge en ethanol/benzin-blanding op til 85% ethanol). Besparelsen ved erstatning med 1 liter ethanol er 1,2 kg CO2.

Ulemperne ved bioethanol-produktion er, at det kræver brug af landbrugsareal og giver eutrofiering og forsuring i miljøet i forbindelse med majsdyrkning for at få stivelsen. Der kan altså som i dette tilfælde være ulemper, men generelt er enzymer en fordel, fordi de anvendes uden skrappe kemikalier, er fri for miljøskader, bruges ved lave temperaturer og i små mængder, danner fuldt nedbrydeligt affald med jordforbedringsværdi, kommer fra fornyelige energikilder og endelig er de specifikke i deres anvendelse, så man har et præcis værktøj at arbejde med.

Hvordan finder man enzymer, som kan bruges mod CO2-forurening?

Enzymer som udskilles: Novozymes største succes er, at det lykkedes at finde en metode til at påvise og producere enzymer, som cellerne udskiller, altså sender ud af cellen, og derfor er lettere at isolere og rense. Det er en sjælden egenskab ved et enzym, idet kun 4-8% af en celles proteiner bliver udskilt af cellen.

Man kan screene for såkaldte "økologiske DNA-biblioteker". F.eks. har Lene Langes forskergruppe undersøgt bakterierne, som lever i tarmen af termitlarver, og som kan nedbryde træmasse. Først lader man termitlarverne æde træmasse i et stykke tid. Derefter pilles tarmen ud af de dræbte termitlarver og nedfryses i flydende kvælstof, så det skrøbelige mRNA (der viser at et gen er aktivt) ikke nedbrydes. Man fandt, at over 200 forskellige cellulaseenzymer var blevet aktiveret i termitlarverne. I tilsvarende studier har man studeret enzymer, der dannes i vommen af køer, i tarmen af en dræbersnegl og i organismer, som angriber blade på planter.

Man kan endog isolere gener uden at have en hel organisme. Det viste man, da man i 300.000 - 400.000 år gamle permanent frosne jorde i Sibirien kunne PCR-opformere udvalgt DNA.

Som eksempel på, hvad man kan med enzymer, kan nævnes, at man leder efter enzymer, som kan omdanne stivelse til alkohol uden at bruge gær. Det kan man ganske vist i dag, men man ønsker bedre enzymer.

CO2/PLANTER

Hvordan nedsætter planter atmosfærens indhold af CO2?

Planter optager CO2 i forbindelse med fotosyntesen, og indbygger carbonet i organiske stoffer. Øget CO2 koncentration i atmosfæren bevirker øget fotosyntese, når det kombineres med øget forbrug af nitrogengødning. Nitrogen kommer fra tilsat gødning og fra afbrænding af fossilt brændsel (3618 s.106). Optagelsen af 1,3 gigaton carbon svarer til 1,95 km3 tør plantebiomasse (3618 s.106). Som en sidegevinst ved planternes udnyttelse af højere CO2-koncentration holdes spalteåbningerne i bladene sig åbne i kortere tid, fordi der er mere CO2, og dermed mistes mindre vand (3626 s.96). Derfor har planterne i denne situation mindre vandbehov (3626 s.96).

CO2/UDLEDNING/SÆNKNING

Hvordan kan man sænke udledningen af CO2?

Vindmøller, hybridbiler, brændselsceller og ændrede industriproduktionsprocesser kan nedsætte udledningen af CO2. Bioteknologi kan bruges, idet man udnytter enzymer som værktøj indenfor fødevareindustrien, landbruget, tekstilindustrien osv. Ændringer på trafikområdet, genbrugsområdet og energiområdet er andre steder, hvor CO2-besparelser kan opnås. Hjemmearbejde og videomøder er andre muligheder. En oversigt over gennemførte danske projekter for at nedbringe CO2-udledningen kan findes i ref.3626 s.145-7. Her nævnes bl.a. biogas, geotermisk energi, bølgeenergi, solenergi, energistyring i industrien, energimærkning af nye biler, energistyring i store boliger, energieffektive vinduer, bedre elapparater, afgifter og brintforskning.

Vindmøller er blevet for dyre i Danmark. Et vindmølleprojekt, der skulle have omfattet 92 store havmøller med en samlet kapacitet på 200 megawatt (MW) og driftsstart i 2010, blev skrottet af DONG Energy i 2007, der sammen med E.ON havde vundet udbuddet om projektet. DONG fandt, at afregningsprisen for vindmøllestrøm i Danmark er for lav i forhold til, hvad man kan tjene på havmøller i for eksempel England. Siden er prisen på at få leveret selve møllerne steget på grund af den store internationale efterspørgsel, og det fik senere i 2007 E.ON til også at give op. (link).

For første gang har et amerikansk elselskab skrevet under på at købe strømmen fra et bølgekraftanlæg, Som skal stå fire kilometer fra Californiens kyst.
Af Magnus Bredsdorff, onsdag 19. dec 2007, klippet fra ing.dk

USA ser nu også ud til at overhale Danmark, når det gælder bølgekraft, hvor Storbritannien allerede er langt foran med at stille testfaciliteter til rådighed og betale en høj pris for strømmen. Canadiske Finavera skal levere et værk til Californien, og den første strøm skal komme i 2012. Værket får en effekt på beskedne 3,9 MW, kun nok til at forsyne 1.500 amerikanske husstande med strøm. Det skal ligge 4 km fra den nordcaliforniske kyst. Det benytter store, cylinderformede bøjer - under overfladen, kun et lille stykke stikker op af vandet, hvor det vugger i takt med bølgerne. Bøjerne driver pumper, som sætter havvand under tryk, så det kan drive en turbine, der genererer strømmen. I Californien er elselskaberne presset af lovgivning, som kræver, at de skaffer mere energi fra vedvarende kilder. (link).

CO2/DANMARK/MÅLSÆTNING

Hvad er målsætningen for CO2-reduktion i Danmark?

Den officielle danske Kyoto-målsætning er 60,4 million ton mindre CO2-ækvivalenter (3626 s.141). Kyotoprotokollen forpligter EU til, at de gennemsnitlige årlige drivhusgasudslip for perioden 2008-2012 skal være 8% under det niveau, som udslippet var for EU i 1990 (3626 s.142). For Danmark skal tallet dog være 21% under 1990-niveauet og ikke 8% under. Danmark kan opnå målet ved at købe kvoter fra andre lande, eller ved at finansiere projekter i andre lande som nedsætter CO2-udledningen der (3626 s.143). Specielt for Danmark er 1990-året en uheldighed, idet netop dette år købte Danmark meget el fra andre lande, og havde derfor relativt små udslip fra Danmark selv. [Det er ulogisk at man ikke medregner CO2-forbruget fra elimporten???].

CO2/PLANTER/BETYDNING

Hvor meget CO2 fjerner planter fra atmosfæren?

20% af CO2 fjernes fra atmosfæren af fotosyntetiserende planter (3621 s.322).

SKYER/FLY/KONDENSSTRIBER/REDUKTION

Hvordan ville forurening fra fly kunne nedbringes?

Man kunne begrænse de korte flyvninger, som let kan foretages på anden måde. Man kunne sætte grænser for, hvor meget forurening fly må udsende. Man kunne forbyde flyvninger over 10 km højde (3614 s.).