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气候:去除空气中的相原梨花二氧化碳不再是可选的

地球 2023-01-30 12:09:29

马洛·胡德著 迅速上升到气候议程上的是直接从空气中提取二氧化碳的工具和技术问题

格拉斯哥气候峰会面临的紧迫问题是,到2050年,主要经济体能否减少排放量,足以实现一个碳中和的世界,在这个世界里,人类不再向大气中添加导致地球变暖的气体

较少被提及,但在气候议程上迅速上升的是直接从空气中提取二氧化碳的工具和技术

即使是对其可行性持怀疑态度的科学家也同意,如果没有二氧化碳清除(CDR)——也就是“负排放”——将极难实现巴黎协定将全球变暖控制在2摄氏度以下的目标

国际气候研究中心的研究主任格伦·彼得斯说:“我们需要大幅度、彻底的减排,除此之外,我们还需要一些CDR。”

什么是CO2去除? 从稀薄的空气中提取二氧化碳基本上有两种方法

一是提高大自然吸收和储存碳的能力

修复退化的森林、恢复红树林、工业规模的树木种植、法国化、提高岩石或海洋的碳吸收——这些都属于“基于自然的解决方案”这一备受争议的类别

第二种方法被称为直接空气捕获,利用化学过程去除二氧化碳,然后将其回收用于工业用途,或者将其锁在多孔岩层、未使用的煤层或含盐含水层中

一种被称为生物能源与碳捕获和储存的变化,或BECCS,结合了两种方法的元素

木球或其他生物质被转化成生物燃料或燃烧来驱动涡轮机发电

植物生长过程中吸收的二氧化碳大致抵消了排放的二氧化碳

但是,当发电厂废气中的二氧化碳被排放并储存在地下时,这一过程就变成了一种净负技术

显示全球气温上升的图表,单位为摄氏度,与基于五种情景的工业化前水平相比,以及所考虑的每种情景的二氧化碳排放量

我们真的需要它吗? 是的,有几个原因

即使世界开始每年减少3、4或5%的碳污染——这是一个非常大的“如果”——一些行业,如水泥和钢铁生产、长途航空和农业,也有望在几十年内保持排放水平

德国国际与安全事务研究所高级研究员、CDR专家奥利弗·格登(Oliver Geden)表示:“我们有模型,但没有人确定2050年我们可能需要什么。”

“会有残留排放,而且数量可能会很高

" 还有一个原因

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)8月份的报告惊人地清楚地表明,1

无论温室气体排放有多猛,未来几十年都将突破5摄氏度的门槛

二氧化碳在大气中滞留了几个世纪,这意味着到2100年将地球平均表面温度带回海底的唯一方法是从空气中吸收一些二氧化碳

什么热,什么不热? 十多年前,BECCS作为理论上最便宜的负排放形式被写入IPCC气候模型,但此后几乎没有发展

这项技术的前景在本周受到了打击,英国的大型Drax电站被从可持续发展公司的投资清单S&P清洁能源指数中删除,该电站被改造成以生物物质运行并储存排放的二氧化碳

“我没有看到BECCS的繁荣,”格登说

植树吸收二氧化碳是好的——直到森林在气候引发的野火中烧毁

2019年,一项同行评议的提案提出通过种植1万亿棵树来减少多余的二氧化碳,该提案在媒体以及天然气和石油公司中引发了巨大的兴奋,这些公司将植树造林抵消掉了它们试图与《巴黎条约》目标保持一致的核心支柱

但这一想法遭到了专家们的尖锐批评,他们指出,这需要将印度两倍的面积转变为单一文化的林场

此外,植树吸收二氧化碳也没问题——直到森林在气候变暖的野火中烧毁

“他们在加州真的有问题,”格登说

“国家处理森林补偿和排放交易,但是他们的森林正在被烧毁

" 在所有的二氧化碳去除方法中,直接空气捕获是最不发达但被谈论最多的方法之一

彼得斯说:“这是一项如此性感的技术。”

“其中一部分是营销——光鲜亮丽的小册子、花哨的技术、闪亮的银色

它抓住了想象力

" 我们能以多快的速度扩大规模? 实际上,直接空气捕获(DAC)是一个大规模的工业过程,需要大量的能量来运行

现有技术离解决这个问题还有很长的路要走

例如,世界上最大的直接空气捕获工厂(4,000吨)上个月由Climeworks在冰岛投产,一年提取的二氧化碳量相当于当前全球排放总量的三秒钟(400亿吨)

今年早些时候,由加州大学圣地亚哥分校深度脱碳倡议的大卫·维克托领导的一个研究小组想知道,在不同的排放情景下,数模转换器的“类似战时的紧急部署”能在多大程度上降低二氧化碳浓度

假设从现在开始每年投资1万亿美元,到2050年,发援会在模型中每年从全球排放中减少约20亿吨二氧化碳

但是,只有当与IPCC提出的最雄心勃勃的碳减排方案相结合时,这才足以使气温在上升到2摄氏度后回到1摄氏度左右

到2100年达到7C

可以改变气候的方法及其局限性的例子

公司投资? 直接空气捕获受益于企业的支持浪潮

今年4月,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克推出了价值1亿美元的二氧化碳去除技术X奖

上个月,突破能源创始人比尔·盖茨公布了一项企业合作计划——美国航空公司、安赛乐米塔尔、美国银行、微软、贝莱德基金会和通用汽车——以加速直接空气捕获、可持续航空燃料和其他两种新能源技术的发展

东安格利亚大学的约翰娜·福斯特和娜奥米·沃恩上周在一篇评论中指出:“一个全球性的碳排放行业正在到来。”

彼得斯说,危险在于,一些公司可能会谈论未来的二氧化碳减排,而不是现在的减排

对联合国谈判的影响? 专家表示,消除大气中二氧化碳含量的呼吁已开始进入政治舞台,并可能成为格拉斯哥及其他地区联合国谈判中的一个有争议的问题

先是印度,然后是中国,今年早些时候呼吁富裕国家超越2050年的净零承诺

格登说:“来自全球南部的国家要求工业化国家实现净负。”

他补充说,小岛屿国家的国民在海浪的冲击下一蹶不振,“它们对二氧化碳的清除已经非常认真了。”

对气候危机咨询小组主席王冠淇来说,“到2050年实现净零已经不够了

" 他本月早些时候表示:“我们必须将全球目标调整到净零水平以上,并致力于净负战略。”

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