Virgin Earth Herausforderung

Die Virgin Earth Challenge war ein Wettbewerb mit einem Preisgeld von 25 Millionen US-Dollar für denjenigen, der ein wirtschaftlich tragfähiges Design zur dauerhaften Entfernung von Treibhausgasen aus der Erdatmosphäre vorweisen konnte , um so einen wesentlichen Beitrag zur Eindämmung der globalen Erwärmung zu leisten . ^{[ 1 ]} Der Preis wurde von Richard Branson ins Leben gerufen und am 9. Februar 2007 in London von Branson und dem ehemaligen US- Vizepräsidenten Al Gore bekannt gegeben . ^{[ 2 ]}

Unter mehr als 2600 Bewerbungen wurden am 2. November 2011 11 Finalisten bekanntgegeben. Dies waren Biochar Solutions aus den USA; Biorecro aus Schweden; Black Carbon aus Dänemark; Carbon Engineering aus Kanada; Climeworks aus der Schweiz; COAWAY aus den USA; Full Circle Biochar aus den USA; Global Thermostat aus den USA; Kilimanjaro Energy aus den USA; Smartstones – Olivine Foundation aus den Niederlanden und The Savory Institute aus den USA. ^{[ 3 ]}

Der Preis wurde nie verliehen. 2019 nahm Virgin die Website des Wettbewerbs offline, nachdem die elf Finalisten acht Jahre lang gesperrt worden waren. Al Gore war zuvor aus der Jury ausgeschieden und hatte erklärt, er sei nicht an der Entscheidung zur Einstellung des Wettbewerbs beteiligt gewesen. ^{[ 4 ]}

Der Preis sollte an ein wirtschaftlich tragfähiges Design verliehen werden, das die Nettoentfernung signifikanter Mengen anthropogener atmosphärischer Treibhausgase pro Jahr über einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren erreicht oder zu erreichen scheint. Signifikante Mengen sollten dabei so definiert sein, dass sie „auf eine signifikante Größe skalierbar sein sollten, um das informelle Ziel der Entfernung von 1 Milliarde Tonnen Kohlenstoffäquivalent pro Jahr zu erreichen“. ^{[ 5 ]} Eine Tonne Kohlenstoffäquivalent (C) entspricht 3,67 Tonnen Kohlendioxid (CO₂ ₎ . (Aufgrund des Verhältnisses ihrer Atomgewichte , genauer 44/12.) Derzeit betragen die Emissionen aus fossilen Brennstoffen etwa 6,3 Gigatonnen Kohlenstoff. ^{[ 6 ]}

Der Preis sollte ursprünglich nur fünf Jahre lang ausgeschrieben werden, wobei die eingereichten Ideen von einer Jury bewertet wurden, der unter anderem Richard Branson, Al Gore und der britische Diplomat Crispin Tickell sowie die Wissenschaftler James E. Hansen , James Lovelock und Tim Flannery angehörten. Die Laufzeit des Preises wurde bis 2019 verlängert.

Seit Beginn der industriellen Revolution haben sich rund 200 Milliarden Tonnen Kohlendioxid in der Atmosphäre angesammelt , wodurch die Konzentration um mehr als 100 ppm von 280 auf über 380 ppm angestiegen ist. Die Virgin Earth Challenge sollte Erfinder dazu anregen , Wege zu finden, diesen Wert wieder zu senken, um die von Organisationen wie dem Weltklimarat (IPCC) prognostizierten gefährlichen Ausmaße der globalen Erwärmung und des Meeresspiegelanstiegs zu verhindern .

Die Virgin Earth Challenge war konzeptionell ähnlich wie andere Hightech-Wettbewerbe, etwa der Orteig-Preis für den Flug über den Atlantik und der Ansari X-Preis für die Raumfahrt .

Die elf Finalisten repräsentieren fünf konkurrierende Technologien, wobei einige von ihnen durch mehrere Finalisten vertreten sind.

Biokohle entsteht durch Pyrolyse von Biomasse. Bei der Pyrolyse wird Biomasse unter Sauerstoffmangel teilweise verbrannt, wodurch eine kohlenstoffreiche Holzkohle entsteht. Diese Holzkohle kann als Bodenverbesserungsmittel in Böden eingebracht werden . ^{[ 7 ]}

Finalisten im Wettbewerb mit Biochar-Designs:

• Biochar Solutions, USA
• Ruß, Dänemark
• Circle Biochar, USA

Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und -Speicherung (BECCS) kombiniert die Verbrennung oder Verarbeitung von Biomasse mit der geologischen CO₂-Abscheidung und -Speicherung . BECCS findet Anwendung in Branchen wie der Stromerzeugung, der Kraft-Wärme-Kopplung, der Zellstoff- und Papierindustrie, der Ethanolproduktion und der Biogasproduktion .

Die gesamte BECCS-Kapazität beträgt 550.000 Tonnen CO₂ _/ Jahr und ist auf drei verschiedene Anlagen verteilt (Stand: Januar 2012). ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

BECCS wurde im Vierten Sachstandsbericht des Weltklimarats (IPCC) als Schlüsseltechnologie zur Erreichung niedriger atmosphärischer Kohlendioxidkonzentrationen hervorgehoben . ^{[ 13 ]} Die Royal Society schätzte, dass die durch BECCS erzielbaren negativen Emissionen einer Senkung der globalen atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration um 50 bis 150 ppm entsprechen. ^{[ 14 ]} Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) sieht  das Klimaschutzszenario BLUE Map mit BECCS im Jahr 2050 mehr als 2 Gigatonnen negativer CO₂-Emissionen pro Jahr vor . _[ 15] Die OECD erklärte ^{: „ Das} Erreichen niedrigerer Konzentrationsziele (450 ppm) hängt maßgeblich vom Einsatz von BECCS ab .“ ^{[ 16 ]}

Das nachhaltige technische Potenzial für negative Nettoemissionen mit BECCS wurde auf 10  Gt CO₂ _- Äquivalent pro Jahr geschätzt, mit einem wirtschaftlichen Potenzial von bis zu 3,5 Gt CO₂- _Äquivalent pro Jahr zu Kosten von weniger als 50 €/Tonne und bis zu 3,9 Gt CO₂- _Äquivalent pro Jahr zu Kosten von weniger als 100 €/Tonne. ^{[ 17 ]}

Das Imperial College London , das britische Met Office Hadley Centre for Climate Prediction and Research , das Tyndall Centre for Climate Change Research , das Walker Institute for Climate System Research und das Grantham Institute for Climate Change veröffentlichten im Rahmen des Forschungsprogramms AVOID (Avoiding dangerous climate change ) einen gemeinsamen Bericht über Technologien zur Kohlendioxid-Entfernung . Darin heißt es: „Von den in diesem Bericht untersuchten Technologien weist BECCS den größten Reifegrad auf, und es bestehen keine wesentlichen praktischen Hindernisse für seine Einführung in das heutige Energiesystem. Das Vorhandensein eines Primärprodukts wird eine frühzeitige Implementierung unterstützen.“ ^{[ 18 ]}

Finalist im Wettbewerb mit dem BECCS-Design:

• Biorecro , Schweden

Die direkte CO₂-Abscheidung aus der Luft (Direct Air Capture, DAC) ist ein Verfahren zur Abscheidung von Kohlendioxid direkt aus der Umgebungsluft mithilfe von Lösungsmitteln, Filtern oder anderen Methoden. Das abgeschiedene Kohlendioxid wird anschließend mithilfe von CO₂-Abscheidungs- und -Speichertechnologien (CCS) gespeichert , um es dauerhaft aus der Atmosphäre fernzuhalten. ^{[ 14 ] [ 19 ]}

Finalisten, die mit Direktabsaugkonzepten konkurrieren:

• Carbon Engineering, Kanada
• Climeworks, Schweiz
• Coaway, USA
• Global Thermostat, USA
• Kilimanjaro Energy, USA

Die verstärkte Verwitterung bezeichnet einen chemischen Ansatz zur In-situ-Karbonatisierung von Silikaten, bei dem Kohlendioxid durch natürliche Verwitterungsprozesse mit abgebauten Mineralien wie Olivin verbunden wird . Die Idee basiert auf den Arbeiten des niederländischen Geowissenschaftlers Olaf Schuiling, dessen Ideen in den Niederlanden weiterhin mit vielversprechenden Ergebnissen erforscht werden. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Finalist im Wettbewerb mit verbessertem Alterungsdesign:

• Smartstones – Olivinstiftung, Niederlande

Veränderte Bewirtschaftungsmethoden für Grünland können die Aufnahme von Kohlendioxid in den Boden deutlich erhöhen und so eine Kohlenstoffsenke schaffen . Diese und andere Landnutzungsänderungen werden aufgrund der unsicheren langfristigen Stabilität der Kohlenstoffspeicherung im Allgemeinen nicht zu den Technologien zur CO₂-Entnahme gezählt. ^{[ 14 ]}

Finalist im Wettbewerb um ein Design zur Wiederherstellung von Grasland:

• Das Savory Institute (USA) wurde nach Kritik von zahlreichen angesehenen Wissenschaftlern von der Liste der Finalisten gestrichen und ist nicht mehr auf der Website der Virgin Earth Challenge zu finden. ^{[ 22 ]}

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Die 2011 bekanntgegebenen Finalisten wurden neun Jahre lang in der Schwebe gehalten, wobei zahlreiche zusätzliche Informations- und Datenanfragen gestellt wurden, wie der Teilnehmer Global Thermostat berichtete. ^{[ 4 ]} Ein weiterer Teilnehmer, Carbon Engineering, erhielt 2019 die Benachrichtigung, dass alle technischen Kriterien erfüllt seien und er für die Endauswahl ausgewählt wurde. ^{[ 4 ]} Anschließend wurde ihm mitgeteilt, dass die Preisvergabe „auf unbestimmte Zeit verschoben“ sei. Ende 2019 wurde der Preis eingestellt und die Website offline genommen. Die Virgin Earth Challenge teilte Carbon Engineering mit, dass „die Marktbedingungen, die für kommerzielle und nachhaltige Investitionen in die relevanten CO₂-Entfernungstechnologien notwendig sind , nicht absehbar sind“. Dennoch hatte Carbon Engineering 95 Millionen US-Dollar an Investitionen von anderen Parteien, darunter Bill Gates, eingeworben. Die Teilnehmerin Graciela Chichilnisky von Global Thermostat , einem weiteren Unternehmen im Bereich der direkten Luftabscheidung , das 60 Millionen Dollar an Investitionen von anderen Parteien eingeworben hatte, äußerte in der niederländischen Tageszeitung Volkskrant scharfe Kritik: „Wenn man den wissenschaftlichen Fortschritt mit einem Preisgeld fördern will, reicht es nicht, einfach nur ‚25 Millionen Dollar‘ zu verkünden.“ Keiner der elf Finalisten erhielt während der 13-jährigen Bewertungsphase finanzielle oder konkrete Unterstützung von Virgin. ^{[ 4 ]}

Seit der Virgin Earth Challenge wurden zwei neue, mit mehreren Millionen Dollar dotierte Klimatechnologie-Wettbewerbe angekündigt. 2015 wurde der NRG COSIA Carbon XPRIZE ins Leben gerufen. Er vergibt 20 Millionen Dollar an „bahnbrechende Technologien zur Umwandlung von _CO₂- Emissionen in nutzbare Produkte“. Der Preis konzentriert sich auf die kommerzielle Nutzung der Kohlenstoffabscheidung. Die Preisverleihung findet im Winter 2021 statt. ^{[ 25 ]} Im Jahr 2021 kündigte Elon Musk von Tesla Inc. einen Preis in Höhe von 100 Millionen Dollar für die Entwicklung der besten Technologie zur Abscheidung von Kohlendioxidemissionen an. ^{[ 26 ]}

• Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (BECCS)
• Biokohle
• Kohlendioxidentfernung
• CO2-negativ
• Kohlenstoffbindung
• Carbon War Room (ebenfalls von Richard Branson gegründet )
• Climate Engineering (auch Geoengineering und Klimaintervention genannt)
• Verbesserte Verwitterung
• Negative Kohlendioxidemissionen
• Liste der Umweltpreise

• Offizielle Website
• Die Internationale Biochar-Initiative