Marine Carbon Dioxide Removal (mCDR)/समुद्री कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासन (mCDR):

Why in News ?The term was recently in news  regarding the role of ocean in mitigating the climate change.

About Marine Carbon Dioxide Removal (mCDR): A Comprehensive

• Marine Carbon Dioxide Removal (mCDR) encompasses a set of strategies aimed at reducing atmospheric carbon dioxide (CO₂) levels by enhancing the ocean’s natural capacity to absorb and store CO₂. These methods leverage the ocean’s role as a significant carbon sink, which absorbs approximately 25% of global CO₂. emissions annually.

Key mCDR Approaches:

Ocean Alkalinity Enhancement (OAE):

• Adding alkaline substances like silicate or carbonate minerals to seawater increases the ocean’s ability to absorb CO₂.
• Converts CO₂ into stable bicarbonate ions, reducing ocean acidification.

Ocean Fertilization:

• Involves adding nutrients like iron, nitrogen, or phosphorus to stimulate phytoplankton growth.
• Phytoplankton absorb CO₂ during photosynthesis, and some of the carbon sinks to the ocean floor as organic matter after their death.

Artificial Upwelling and Downwelling:

• Upwelling: Pumps nutrient-rich deep waters to the surface to promote phytoplankton growth.
• Downwelling: Enhances the transport of CO₂-rich surface waters to deeper layers, where CO₂ is stored for centuries.

 Macroalgae Cultivation:

• Growing large-scale seaweed farms to capture CO₂.
• Harvested biomass can be used for bioenergy or sequestered by sinking it into the deep ocean.

Electrochemical Methods:

• Using electricity to induce chemical reactions that remove CO₂ from seawater.
• Produces byproducts like hydrogen or alkalinity-enhancing compounds that can further aid carbon capture.

Direct Ocean Capture:

• Extracting CO₂ directly from seawater using engineered systems.
• Concentrated CO₂ can be stored geologically or repurposed industrially.

Advantages of mCDR:

Massive Potential for Carbon Removal:

• The ocean’s vast surface area and volume offer unparalleled capacity for CO₂
• Co-benefits for Marine Ecosystems:
• Some methods, such as macroalgae cultivation, enhance biodiversity and provide sustainable aquaculture opportunities.
• Climate Change Mitigation:
• Reduces greenhouse gas concentrations, contributing to global temperature stabilization.

समुद्री कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासन (mCDR):

 चर्चा में क्यों? जलवायु परिवर्तन को कम करने में महासागर की भूमिका के बारे में यह शब्द हाल ही में चर्चा में रहा।

समुद्री कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासन (mCDR) के बारे में:

समुद्री कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासन (mCDR) में CO2 को अवशोषित करने और संग्रहीत करने की महासागर की प्राकृतिक क्षमता को बढ़ाकर वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के स्तर को कम करने के उद्देश्य से रणनीतियों का एक सेट शामिल है। ये विधियाँ एक महत्वपूर्ण कार्बन सिंक के रूप में महासागर की भूमिका का लाभ उठाती हैं, जो सालाना वैश्विक CO2 उत्सर्जन का लगभग 25% अवशोषित करता है।

मुख्य mCDR दृष्टिकोण:

महासागर क्षारीयता वृद्धि (OAE):

• समुद्री जल में सिलिकेट या कार्बोनेट खनिजों जैसे क्षारीय पदार्थों को जोड़ने से महासागर की CO2 को अवशोषित करने की क्षमता बढ़ जाती है।
• CO2 को स्थिर बाइकार्बोनेट आयनों में परिवर्तित करता है, जिससे महासागर का अम्लीकरण कम होता है।

महासागर निषेचन:

• फाइटोप्लांकटन वृद्धि को प्रोत्साहित करने के लिए लोहा, नाइट्रोजन या फास्फोरस जैसे पोषक तत्वों को जोड़ना शामिल है।
• फाइटोप्लांकटन प्रकाश संश्लेषण के दौरान CO₂ को अवशोषित करते हैं, और कुछ कार्बन उनकी मृत्यु के बाद कार्बनिक पदार्थ के रूप में समुद्र तल पर डूब जाता है।

कृत्रिम अपवेलिंग और डाउनवेलिंग:

अपवेलिंग: फाइटोप्लांकटन विकास को बढ़ावा देने के लिए पोषक तत्वों से भरपूर गहरे पानी को सतह पर पंप करता है।

डाउनवेलिंग: CO₂-समृद्ध सतही पानी को गहरी परतों में ले जाने में मदद करता है, जहाँ CO₂ सदियों तक संग्रहीत रहता है।

मैक्रोएल्गी खेती:

CO₂ को पकड़ने के लिए बड़े पैमाने पर समुद्री शैवाल की खेती करना।

काटे गए बायोमास का उपयोग बायोएनर्जी के लिए किया जा सकता है या इसे गहरे समुद्र में डुबोकर अलग किया जा सकता है।

इलेक्ट्रोकेमिकल विधियाँ:

• समुद्री जल से CO₂ को हटाने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने के लिए बिजली का उपयोग करना।
• हाइड्रोजन या क्षारीयता बढ़ाने वाले यौगिकों जैसे उपोत्पादों का उत्पादन करता है जो कार्बन कैप्चर में और सहायता कर सकते हैं।

 प्रत्यक्ष महासागर कैप्चर:

• इंजीनियरिंग सिस्टम का उपयोग करके सीधे समुद्री जल से CO₂ निकालना।
• संकेन्द्रित CO₂ को भूगर्भीय रूप से संग्रहीत किया जा सकता है या औद्योगिक रूप से पुनः उपयोग किया जा सकता है।

mCDR के लाभ:

कार्बन निष्कासन की अपार क्षमता:

• महासागर का विशाल सतह क्षेत्र और आयतन CO₂ अवशोषण की बेजोड़ क्षमता प्रदान करता है।

समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र के लिए सह-लाभ:

• मैक्रोएल्गी खेती जैसी कुछ विधियाँ जैव विविधता को बढ़ाती हैं और संधारणीय जलीय कृषि के अवसर प्रदान करती हैं।

जलवायु परिवर्तन शमन:

• ग्रीनहाउस गैस सांद्रता को कम करता है, वैश्विक तापमान स्थिरीकरण में योगदान देता है।