碳中和為什么需要從空氣中提取二氧化碳

2021-10-20 19:00?來源:網絡

碳中和為什么需要從空氣中提取二氧化碳

　　進入格拉斯哥氣候峰會的緊迫問題是，到2050年，主要經濟體是否能夠減少碳排放量實現碳中和，在這個世界中，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。

　　甚至對其可行性持懷疑態度的科學家也同意，如果不去除二氧化碳 (CDR)——也就是“負排放”——將很難實現《巴黎協定》將全球變暖控制在 2 攝氏度以下的目標。

　　國際氣候研究中心研究主任格倫彼得斯說：“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存碳的能力。修復退化的森林、恢復紅樹林、工業規模的植樹、促進巖石或海洋中的碳吸收——都屬于備受爭議的“基于自然的解決方案”類別。

　　第二種方法——稱為直接空氣捕獲——使用化學過程去除二氧化碳，然后將其回收用于工業用途或將其鎖定在多孔巖層、未使用的煤層或咸水層中。  

　　一種被稱為碳捕獲和儲存的生物能源，或 BECCS，結合了兩種方法的元素。

　　木屑或其他生物質被轉化為生物燃料或燃燒以驅動渦輪機發電。排放的 CO2 大致被植物生長過程中吸收的 CO2 抵消。

　　但是當發電廠廢氣中的二氧化碳被虹吸出來并儲存在地下時，這個過程就變成了一種凈負技術。

　　我們真的需要嗎？

　　是的，有幾個原因。

　　即使世界每年開始將碳污染減少 3%、4% 或 5%——這是一個非常大的假設——水泥和鋼鐵生產、長途航空和農業等一些行業預計將維持排放水平幾十年。

　　“我們有模型，但沒有人確定我們在 2050 年可能需要什么，”德國國際與安全事務研究所高級研究員、CDR 專家奧利弗·格登 (Oliver Geden) 說。

　　“會有殘留排放，而且數量可能會很高。”

　　還有另一個原因。

　　聯合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 8 月份的報告令人震驚地清楚地表明，無論溫室氣體排放多么積極，在未來幾十年內都會突破 1.5C 的閾值。

　　幾個世紀以來，二氧化碳會在大氣中徘徊，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排放形式，但此后幾乎沒有發展。

　　“我沒有看到 BECCS 的繁榮，”格登說。

　　2019 年一項通過種植一萬億棵樹來減少過量二氧化碳的同行評議提案在媒體和天然氣和石油公司中引起了極大的興奮，這些公司已將植樹造林抵消作為其努力與巴黎條約目標保持一致的核心支柱。

　　但這一想法遭到了專家的嚴厲批評，他們指出，這需要將印度兩倍的面積轉變為單一栽培的林場。   

　　此外，植樹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。

　　“他們在加利福尼亞確實有問題，”格登說。“該州處理森林補償和排放交易，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達但最受關注的方法之一。

　　“這是一項如此性感的技術，”彼得斯說。“其中一部分是營銷——光面的小冊子、花哨的技術、閃亮的銀色。它捕捉到了想象力。”

　　我們能以多快的速度擴大規模？

　　直接空氣捕集 (DAC) 是一種需要大量能源才能運行的大規模工業過程。

　　現有技術距離解決這個問題還有很長的路要走。

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

　　今年早些時候，由加州大學圣地亞哥分校深度脫碳計劃的 David Victor 領導的一組研究人員希望了解 DAC 的“類似戰時的緊急部署”在不同排放情景下可以降低多少二氧化碳濃度。

　　假設從現在開始每年投資 1 萬億美元，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合，才足以在 2100 年將溫度降至 2C 后降至 1.7C 左右。

　　企業投資？

　　Direct Air Capture 受益于一波企業支持。

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

　　上個月，Breakthrough Energy 創始人比爾蓋茨公布了一項企業合作伙伴關系——美國航空公司、安賽樂米塔爾、美國銀行、微軟、貝萊德基金會和通用汽車——以促進直接空氣捕獲、可持續航空燃料和其他兩種新能源的發展技術。

　　“全球碳去除行業即將到來，”來自東英吉利大學的約翰娜福斯特和娜奧米沃恩上周在評論中指出。 

　　彼得斯說，危險在于一些公司可能會談論未來的二氧化碳清除，而不是今天減少排放。 

　　對聯合國談判的影響？

　　專家說，消除大氣中二氧化碳含量的呼吁已開始進入政治舞臺，并可能成為格拉斯哥及其他地區聯合國談判中的一個有爭議的問題。

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

　　“來自全球南方的國家要求工業化國家實現凈負值，”格登說。

　　他補充說，小島國的國家實際上已經在海浪中滑落，“已經對二氧化碳的清除非常認真”。

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編輯： yujeu