要减排，更要负排，搞些新技术，封存二氧化碳

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联合国一份预发的里程碑式报告中显示，为了让世界免受气候变化导致的严重摧残，光是削减碳排放已经不够了，还需要进一步将二氧化碳从大气中抽提并“埋藏”起来。

如果人类早在20年前就开始控制温室气体排放，那么到了2030年，年度碳排放量就会减少2%。虽然具有挑战性，但仍然可行。

工厂烟囱排放二氧化碳 | Pixabay

然而与此相悖的是，到2021年，二氧化碳排放量又攀升了20% ，超过了400亿吨。

这意味着，如果要符合《巴黎气候条约》(Paris climate treaty)中设定的目标——即将全球变暖程度控制在与工业化前水平相比“大幅低于”2摄氏度的水平，每年需要使二氧化碳排放量降低6% 至7% 。而如果想要保持在1.5摄氏度这一更安全的理想阈值之下，将意味着更大幅度的降排。

因此，联合国政府间气候变化专门委员会(UN Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)的报告中可能会突出强调，有必要去除二氧化碳（carbon dioxide removal, CDR），或称为“负排放（negative emissions）”。

即使在最激进的碳减排设想下，到2050年，每年也需要从大气中提取数十亿吨二氧化碳，而到2100年累计将达到数千亿吨。

然而，迄今为止，移除的二氧化碳量远远没有达到这个水平。世界上最大的空气捕捉设施在一年内清除的废气相当于人类在3~4秒内的排放量。

目前至少有十几种二氧化碳去除技术可供选择，其能效和成本各不相同。

生物能源来助力

数百个模型组成的未来可居住模型内保有一个重要环节——生物能源碳捕集封存项目（bioenergy with carbon capture and storage, BECCS）。

其流程简要说来就是：种植树木，燃烧它们来获取能量，然后将二氧化碳埋在地下——比如废弃的矿井这类地方。

但是该理论(或者所谓的综合评估模型)尚未取得任何实习效果。

种植树木，燃烧它们来获取能量，然后将二氧化碳埋在地下 | Pixabay

位于英国的一处为世少有的商业化碳捕集封存设施，去年被从标准普尔清洁能源指数（S&P Clean Energy Index）中剔除，原因是它未能达到可持续性标准。

“我没看到碳捕集封存技术有发展繁荣的迹象,”德国国际和安全事务研究所（German Institute for International and Security Affairs）高级研究员、碳捕集与封存技术专家奥利弗 · 格登（Oliver Geden）说。

种植树木

无论是在2050年或以后的净零排放发展方案设想中，恢复森林和植树以令其在其生长过程中吸收和储存二氧化碳一直占有重要地位。

包括化石燃料公司在内的许多企业，严重依赖以植树造林为基础的碳补偿计划，以此弥补持续的碳污染。

但是，通过植树造林大幅降低二氧化碳排放量所需的土地面积(相当于印度面积的两倍) ，可能与种植粮食和生物燃料作物等其它优先事项相冲突。

植树造林可能与种植粮食和生物燃料作物等其它优先事项相冲突 | Pixabay

生物多样性也会受到影响，尤其是物种单一的热带草原。

此外，新种植的森林也可能成为野火的牺牲品。野火因气温上升而发生得更加频繁和剧烈，导致其储存的二氧化碳都被释放出来。

直接从空气中捕存碳

最年轻热门的二氧化碳去除技术是: 直接从空气中捕获和储存碳（direct air carbon capture and storage，DACCS）。

粗略地说，DACCS 是一种直接从大气中提取二氧化碳的化学过程，它将二氧化碳转化为固体或者将其封存在地下。

因为空气中的二氧化碳非常稀少——不到万分之一，所以该过程非常耗能且昂贵。

DACCS的发展受益于一波企业支持浪潮。

去年，特斯拉首席执行官埃隆 · 马斯克(Elon Musk)推出了价值1亿美元的创新型二氧化碳去除技术 X-Prize。突破能源(Breakthrough Energy)创始人比尔 · 盖茨(Bill Gates)推出了一个企业合作伙伴关系，以推动其发展。

它能以多快的速度扩大规模，需要付出什么代价，仍然是一个悬而未决的问题。

强风化作用

强风化作用包括开采和粉碎富含天然封存二氧化碳的矿物岩石，然后将它们扩散到陆地或海洋。

其目的是大幅加速一个在地质时间尺度上通常需要数万年来开展和进行的过程。

硅酸盐岩石中富含钙和镁，但缺乏镍和铬等金属离子，因此是最好的原材料。

硅酸盐岩石 | Flickr, James St. John / CC BY-SA 2.0（https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/）

但是，需要再次强调的是，目前仍然不清楚加强风化是否能够扩大到足够规模，以及其背后的代价是什么。

基于海洋的方法

海洋已经占据了人类碳排放量的30% 以上，科学家们正在试验提高这一能力的方法。

一种方法是通过直接加入天然或人工合成的碱性矿物或电化学处理海水来提高海洋碱度；另一种方法，被称为海洋施肥，增加微小浮游植物的密度，这些浮游植物通过光合作用产生并隔离有机碳，就像陆地上的植物一样。氮或铁的添加刺激了浮游植物的生长。

该方法还要关注生态系统范围内可能发生的意外后果等问题。

参考文献

https://phys.org/news/2022-04-longer-resort-co2-air.html

编译：绿洲

编辑：酥鱼

排版：尹宁流

题图来源：Pixabay

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原标题：《要减排，更要负排！搞些新技术，封存二氧化碳》

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