研究表明,也许我们不必捕获这么多碳?

IEEE电气电子工程师学会 2024-06-20 15:56

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Illustration by Hugo Herrera / The Verge


新的研究表明(https://www.nature.com/articles/s41558-024-02025-y?utm_source=cbnewsletter&utm_medium=email&utm_term=2024-06-13&utm_campaign=Daily+Briefing+10+06+2024),新技术和消费者习惯的改变可能会限制有争议的碳捕获用于应对气候变化。


从污染源捕获碳或过滤空气中的二氧化碳的努力已经成为公司实现气候目标的一种方式。但这些策略在很大程度上仍未得到证实,并可能带来其他意想不到的后果。一些环保倡导者还担心,事后专注于清理污染可能会诱使公司放弃向可再生能源过渡,从一开始就防止排放。

 

为了阻止气候变化并实现《巴黎协定》的目标,全球变暖的二氧化碳排放量需要在2050年左右达到净零(https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/spm/)。如果不转向清洁能源,就无法做到这一点。然而,某些行业被认为很难脱碳,这意味着它们无法像其他行业那样容易地转向可再生电力来减少碳污染。这包括农业、国际海运和飞机运输,以及钢铁和水泥制造等重工业。


这就是二氧化碳去除(CDR,carbon dioxide removal)的作用所在,它可以减少难以脱碳行业的剩余污染。然而,近日发表的一篇论文促使行业和政策制定者更加雄心勃勃。有一些方法可以通过采用新兴的技术解决方案或鼓励更可持续的消费者习惯来防止更多的污染。


发表在《自然气候变化》杂志上的一篇论文的作者仔细研究了之前的研究,以确定每一个难以减少的行业如何减少污染。重量更轻、效率更高的飞机将减少国际旅行的污染,开发更清洁的燃料也将减少污染。增加远程工作和乘坐高铁而不是短途航班也将减少碳污染。在炼钢方面,电弧炉可以取代传统的高炉。他们发现,人们产生影响的最大方式之一是减少肉类和奶制品的消费量。


研究人员分析了人们部署这些战略以减少难以脱碳行业排放的情景,并将结果与没有这些措施的气候行动的基线情景进行了比较。这向他们展示了他们可以在多大程度上减少最具争议的碳去除策略之一,即碳捕获和储存生物能源(BECCS,bioenergy with carbon capture and storage)的使用。


基准情景基于通常用于为气候行动提供信息的模型,优先考虑成本节约。“在某种程度上,它找到了最便宜的减排选择,”该研究的主要作者、乌得勒支大学助理教授Oreane Edelenbosch说,“从成本角度来看,BECCS是一种极具吸引力的选择。”


BECCS涉及从燃烧木材的发电厂中捕获和储存二氧化碳。发电厂燃烧树木的燃料,这些树木自然吸收并储存二氧化碳。燃烧这些树木会释放出二氧化碳,但你可以重新种植树木,试图再次捕获这些排放物。理想情况下,这将成为发电的碳中和过程。不过,BECCS的目标是负排放,这是通过安装设备来捕捉发电厂的污染来实现的。这种碳负性旨在抵消重工业、运输和农业难以减少的排放对气候的影响。


BECCS尚未得到广泛部署(https://www.iea.org/energy-system/carbon-capture-utilisation-and-storage/bioenergy-with-carbon-capture-and-storage),尽管这可能会随着微软等公司的兴趣而改变(https://www.theverge.com/2024/5/6/24150398/microsoft-bioenergy-carbon-capture-stockholm-exergi)。微软最近与能源公司Stockholm Exergi达成协议,从BECCS购买333万公吨的碳去除量。


但BECCS可能会以不同的方式造成损失。砍伐森林和运输木材作为燃料燃烧会产生额外的排放。考虑到这一点,一些研究发现,BECCS不一定是负碳的,实际上会加剧大气中的温室气体污染。Burns指出,BECCS也存在人权问题,因为它使用了大量的土地和水,可能会提高已经面临粮食不安全的社区的粮食价格。


这篇新论文的作者发现,到2060年,为难以脱碳的行业实施技术解决方案可以大幅减少BECCS的年使用量。改变消费者行为尤其有力,特别是转向减少肉类和农业排放的“健康”饮食。仅从这些生活方式的变化来看,BECCS可能只用于每年减少高达22亿吨的二氧化碳,而在基线情况下,每年的峰值为103亿吨。


当然,在纸上设想这一点比在现实世界中实施所有这些策略更容易。Edelenbosch说:“(在这项研究中)我们假设它们在几乎完美的世界中得到了实施和采用。我们没有考虑政治观点或某些个人偏好。”


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