碳中和為什么需要從空氣中提取二氧化碳

2021-10-20 19:00?來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)

碳中和為什么需要從空氣中提取二氧化碳

　　進(jìn)入格拉斯哥氣候峰會(huì)的緊迫問(wèn)題是，到2050年，主要經(jīng)濟(jì)體是否能夠減少碳排放量實(shí)現(xiàn)碳中和，在這個(gè)世界中，人類不再向大氣中排放溫室氣體二氧化碳。

　　鮮為人知——但在氣候議程上迅速上升——是直接從空氣中提取二氧化碳的工具和技術(shù)。

　　甚至對(duì)其可行性持懷疑態(tài)度的科學(xué)家也同意，如果不去除二氧化碳 (CDR)——也就是“負(fù)排放”——將很難實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》將全球變暖控制在 2 攝氏度以下的目標(biāo)。

　　國(guó)際氣候研究中心研究主任格倫彼得斯說(shuō)：“我們需要大幅度、徹底的減排，除此之外，我們還需要一些 CDR。”

　　什么是二氧化碳去除？

　　基本上有兩種方法可以從稀薄的空氣中提取 CO2。 

　　一是提高自然吸收和儲(chǔ)存碳的能力。修復(fù)退化的森林、恢復(fù)紅樹(shù)林、工業(yè)規(guī)模的植樹(shù)、促進(jìn)巖石或海洋中的碳吸收——都屬于備受爭(zhēng)議的“基于自然的解決方案”類別。

　　第二種方法——稱為直接空氣捕獲——使用化學(xué)過(guò)程去除二氧化碳，然后將其回收用于工業(yè)用途或?qū)⑵滏i定在多孔巖層、未使用的煤層或咸水層中。  

　　一種被稱為碳捕獲和儲(chǔ)存的生物能源，或 BECCS，結(jié)合了兩種方法的元素。

　　木屑或其他生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為生物燃料或燃燒以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。排放的 CO2 大致被植物生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的 CO2 抵消。

　　但是當(dāng)發(fā)電廠廢氣中的二氧化碳被虹吸出來(lái)并儲(chǔ)存在地下時(shí)，這個(gè)過(guò)程就變成了一種凈負(fù)技術(shù)。

　　我們真的需要嗎？

　　是的，有幾個(gè)原因。

　　即使世界每年開(kāi)始將碳污染減少 3%、4% 或 5%——這是一個(gè)非常大的假設(shè)——水泥和鋼鐵生產(chǎn)、長(zhǎng)途航空和農(nóng)業(yè)等一些行業(yè)預(yù)計(jì)將維持排放水平幾十年。

　　“我們有模型，但沒(méi)有人確定我們?cè)?2050 年可能需要什么，”德國(guó)國(guó)際與安全事務(wù)研究所高級(jí)研究員、CDR 專家?jiàn)W利弗·格登 (Oliver Geden) 說(shuō)。

　　“會(huì)有殘留排放，而且數(shù)量可能會(huì)很高。”

　　還有另一個(gè)原因。

　　聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì) (IPCC) 8 月份的報(bào)告令人震驚地清楚地表明，無(wú)論溫室氣體排放多么積極，在未來(lái)幾十年內(nèi)都會(huì)突破 1.5C 的閾值。

　　幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，二氧化碳會(huì)在大氣中徘徊，這意味著到 2100 年將地球的平均表面溫度帶回大氣層下方的唯一方法是從空氣中吸出其中的一部分。 

　　什么是熱的，什么不是？

　　十多年前，BECCS 被寫入 IPCC 氣候模型，作為理論上最便宜的負(fù)排放形式，但此后幾乎沒(méi)有發(fā)展。

　　“我沒(méi)有看到 BECCS 的繁榮，”格登說(shuō)。

　　2019 年一項(xiàng)通過(guò)種植一萬(wàn)億棵樹(shù)來(lái)減少過(guò)量二氧化碳的同行評(píng)議提案在媒體和天然氣和石油公司中引起了極大的興奮，這些公司已將植樹(shù)造林抵消作為其努力與巴黎條約目標(biāo)保持一致的核心支柱。

　　但這一想法遭到了專家的嚴(yán)厲批評(píng)，他們指出，這需要將印度兩倍的面積轉(zhuǎn)變?yōu)閱我辉耘嗟牧謭?chǎng)。   

　　此外，植樹(shù)以吸收二氧化碳是很好的——直到森林在氣候加劇的野火中燒毀。

　　“他們?cè)诩永Ｄ醽喆_實(shí)有問(wèn)題，”格登說(shuō)。“該州處理森林補(bǔ)償和排放交易，但他們的森林正在被燒毀。”

　　在所有二氧化碳去除方法中，直接空氣捕獲是最不發(fā)達(dá)但最受關(guān)注的方法之一。

　　“這是一項(xiàng)如此性感的技術(shù)，”彼得斯說(shuō)。“其中一部分是營(yíng)銷——光面的小冊(cè)子、花哨的技術(shù)、閃亮的銀色。它捕捉到了想象力。”

　　我們能以多快的速度擴(kuò)大規(guī)模？

　　直接空氣捕集 (DAC) 是一種需要大量能源才能運(yùn)行的大規(guī)模工業(yè)過(guò)程。

　　現(xiàn)有技術(shù)距離解決這個(gè)問(wèn)題還有很長(zhǎng)的路要走。

　　例如，世界上最大的直接空氣捕集廠（4,000 噸）——上個(gè)月由 Climeworks 在冰島開(kāi)設(shè)——一年中提取的二氧化碳量相當(dāng)于當(dāng)前全球排放量（400 億噸）三秒的價(jià)值.

　　今年早些時(shí)候，由加州大學(xué)圣地亞哥分校深度脫碳計(jì)劃的 David Victor 領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員希望了解 DAC 的“類似戰(zhàn)時(shí)的緊急部署”在不同排放情景下可以降低多少二氧化碳濃度。

　　假設(shè)從現(xiàn)在開(kāi)始每年投資 1 萬(wàn)億美元，到 2050 年，DAC 在模型中每年從全球排放中減少約 20 億噸二氧化碳。

　　但只有與 IPCC 制定的最雄心勃勃的減碳方案相結(jié)合，才足以在 2100 年將溫度降至 2C 后降至 1.7C 左右。

　　企業(yè)投資？

　　Direct Air Capture 受益于一波企業(yè)支持。

　　4 月，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克 (Elon Musk) 推出了價(jià)值 1 億美元的二氧化碳去除技術(shù) X 獎(jiǎng)。

　　上個(gè)月，Breakthrough Energy 創(chuàng)始人比爾蓋茨公布了一項(xiàng)企業(yè)合作伙伴關(guān)系——美國(guó)航空公司、安賽樂(lè)米塔爾、美國(guó)銀行、微軟、貝萊德基金會(huì)和通用汽車——以促進(jìn)直接空氣捕獲、可持續(xù)航空燃料和其他兩種新能源的發(fā)展技術(shù)。

　　“全球碳去除行業(yè)即將到來(lái)，”來(lái)自東英吉利大學(xué)的約翰娜福斯特和娜奧米沃恩上周在評(píng)論中指出。 

　　彼得斯說(shuō)，危險(xiǎn)在于一些公司可能會(huì)談?wù)撐磥?lái)的二氧化碳清除，而不是今天減少排放。 

　　對(duì)聯(lián)合國(guó)談判的影響？

　　專家說(shuō)，消除大氣中二氧化碳含量的呼吁已開(kāi)始進(jìn)入政治舞臺(tái)，并可能成為格拉斯哥及其他地區(qū)聯(lián)合國(guó)談判中的一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題。

　　首先是印度，然后是中國(guó)，今年早些時(shí)候呼吁富裕國(guó)家超越 2050 年的凈零承諾。

　　“來(lái)自全球南方的國(guó)家要求工業(yè)化國(guó)家實(shí)現(xiàn)凈負(fù)值，”格登說(shuō)。

　　他補(bǔ)充說(shuō)，小島國(guó)的國(guó)家實(shí)際上已經(jīng)在海浪中滑落，“已經(jīng)對(duì)二氧化碳的清除非常認(rèn)真”。

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編輯： yujeu