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不是每个人都赞成:从空气中捕集二氧化碳有助于阻止气候变化

(2022-05-11 19:23:44)
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杂谈

ccus

        世界上一些大公司,包括 Facebook 和谷歌,正计划花费近 10 亿美元制定新的气候变化战略。目的不是发展可再生能源或植树,而是从空气中捕集二氧化碳。
        在过去的 40 年里,世界在控制温室气体方面的进展缓慢,科学家们现在发现,仅仅减少化石燃料的使用可能不足以避免气候变化的最坏结果。 世界正处于破坏性越来越强的热浪、洪水和风暴的轨道上, 这意味着可能还需要从大气中抽取二氧化碳,它被称为“二氧化碳去除”。 在最新的国际气候评估中,科学家们发现,如果各国要兑现承诺,防止全球平均气温上升到永远有害的水平,那么使用它将是“不可避免的”。
       许多吸收碳的技术仍处于起步阶段。有些技术会对土地产生重大影响。一些气候活动家认为,这是一种危险的分散注意力的方法,它将为化石燃料行业提供继续运营的免费通行证。
      尽管如此,计算这些数字的科学家表示,世界已经到了需要采取一切可能策略的地步。全球排放量仍在朝着错误的方向发展。 2021年,它们达到了有史以来的最高水平。
为什么科学家说需要去除碳
为了避免可能导致数百万人流离失所的极端气候变化影响,科学数据显示温室气体排放量需要快速下降。到 2030 年,排放量需要下降 43%,然后到本世纪中叶降至净零,以将升温控制在 1.5 摄氏度(2.7 华氏度)。
一些减少排放的解决方案,例如使用可再生能源,已经很普遍并且具有成效。但一些排放将更难以解决,如农业通过扰动土壤和使用化肥产生排放,制造不产生排放的飞机和远洋运输船的技术仍处于试验阶段,一些工业过程,如炼钢,需要产生极高热量的燃料。到本世纪中叶,这些部门可能仍在产生排放。 但到那时,大气中温室气体的总体水平需要停止上升,就像防止浴缸溢出一样。美国宇航局首席科学家兼高级气候顾问、IPCC 的作者凯瑟琳卡尔文比喻到:“如果你想阻止水位上升,你要么关掉水龙头,要么舀出尽可能多的水,”; “气候也是如此。如果你想阻止温度上升,你要么需要阻止二氧化碳进入系统,要么尽可能多地抽出。”;本质上,二氧化碳的去除就像从浴缸里舀水一样。 它弥补了仍然可能进入大气的排放量,甚至可能更多,消除了已经产生的排放量。
碳去除是如何工作的?
    简单地说,这个想法就是抽取已经在大气中积累的二氧化碳排放,然后将它永久存储起来,通常利用地下地质构造来存储。但是,尽管二氧化碳具有暖化地球的能力,但它在定期中浓度非常低,不到 1%。这使得从空气中大量捕获二氧化碳变得很棘手。
选项 1:利用自然吸收碳排放
大自然是我们周围最强大的碳海绵。植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其固定在它们的组织中,世界上的森林、草原、土壤和湿地成为巨大的碳库。建立这些自然保护区可以帮助减缓变暖,无论是通过种植森林、恢复湿地和红树林,还是鼓励在土壤中储存碳的农业实践。这些方法是是最经济的,但是,必须保护这些生态系统免于开发,如果植物和生态系统消失,碳就会逃回大气中。
选项 2:利用生物质废弃物生产能源并捕获的二氧化碳
   生物质发电厂碳在产生能量的过程中被释放。少数生物质发电厂正在努力捕获这些碳排放,然后将它们储存在地下地质构造中。它被称为“具有碳捕获和储存功能的生物能源”。
使用的生物质通常是废物,例如来自农作物、森林采伐废物或食物垃圾,或者来自专门用于生物质能源的能源作物。但是如果扩大规模可能需要更多的土地,同时也给储存碳的自然生态系统以及野生动物提供栖息地带来压力。如果通过生物质种植并从其燃烧的烟气中提取 10 亿吨二氧化碳,这些植物所需大约 115,000 到 166,000 平方英里的土地,与加利福尼亚一样大。
选项 3:用大型设备从空气中抽取二氧化碳
去年,同类中最大的碳去除项目在冰岛启动。由瑞士公司( Climeworks )运营的 Orca 工厂本质上是一个碳真空装置。风扇吸入空气,碳被一种特殊材料捕获,然后被泵入地下的地质构造中,在那里矿化,并被存储。
众所周知,其他“直接从空气抽取二氧化碳”工厂正在美国开发中,但大多数仍是试点项目。该技术成本高,需要大量能源。一项分析表明,以这种方式捕获一吨碳所消耗的能量几乎与燃烧 100 加仑汽油(产生一吨二氧化碳)相当。如果使用的能源是不可再生能源,则意味着会向大气中排放更多温室气体。
利用化石燃料作为能源来捕集二氧化碳不算在内
一些燃烧煤炭和天然气等化石燃料的发电厂也在努力捕集二氧化碳,然后将其永久储存在地下。这有助于防止新的二氧化碳进入大气,但不会降低已经排放的温室气体总量。化石燃料含有大量的碳,这些碳曾经被埋在地下,因此捕获这些排放只会中和自身,并无助于抵消其他来源的碳排放。
 那么,需要去除多少二氧化碳呢?
这一切都取决于人类现在能够以多快的速度减少化石燃料的使用。但是大气中温室气体浓度越早下降,温度迅速升高的趋势就越快被阻止。根据美国国家科学、工程和医学研究院的一份报告,到本世纪中叶,二氧化碳去除量可能需要扩大到每年 100 亿吨。目前,直接从空气抽取二氧化碳并存储的设施能力仅有 1 万吨。
IPCC 最近的报告公布了可能需要去除多少二氧化碳的总体估计,但由于不同国家之间陆基排放量的计算方式不一致,这些估算被删除了。尽管如此,该报告发现,到本世纪末,仅通过生物能源和直接空气抽取二氧化碳就可能多达 1 万亿吨。
二氧化碳去除的缺点是什么?
二氧化碳捕集的成本很高。拜登政府最近设定了一个目标,即在十年内将二氧化碳捕集成本降到 100 美元/吨以下。目前,直接从空气抽取二氧化碳的成本可能是其六到七倍。没有人真正确定谁会为此买单。
二氧化碳捕集项目也可能对土地产生重大影响,需要大型工业设施将碳运输到地下,环境正义组织认为这是一个大问题,而大型工业设施附近承担了较重的负担;生物质能源作物的需求扩大也会影响对人和生态系统至关重要的生物多样性。
一些气候活动家还担心,现在专注于未经证实的从空气中抽取二氧化碳技术会会影响世界各国政府迅速减少化石燃料使用的努力。他们说,石油和天然气公司正在证明化石燃料可以通过碳去除技术继续运营,尽管这可能需要几十年或更长时间才能建立起来。
气候倡导组织创始人吉纳维芙•冈瑟 (Genevieve Guenther) 说:“这正在影响许多工业化国家,让他们看起来好像我们不需要立即采取紧急和明确的行动,因为以后会有这项技术。”, “这是否认气候变化的一种新形式。”
无论各国选择应对气候变化的路径,IPCC报告都强调二氧化碳抽取永远不会成为应对气候变化的主要战略,减少二氧化碳排放才是主要路径。
最近 IPCC 报告的作者、德国国际与安全事务研究所高级研究员奥利弗•格登 (Oliver Geden) 说:“二氧化碳去除具有一定的新颖性,它引起了很多关注。” ,“但是,这不应该是我们目前的优先事项;它不应该是我们关注的事情;重点需要放在减少排放上,二氧化碳去除只是对此的补充。”

不是每个人都赞成:从空气中捕集二氧化碳有助于阻止气候变化
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