碳移除很复杂,但以下三项条件可促其实现

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如今,大气中的二氧化碳含量已超过过去40万年的任何时期,二氧化碳浓度超过了前所未有的百万分之400。因此,碳移除技术可在应对气候变化方面发挥重要作用。

碳排放的速度已经成为如此严重的问题,即使我们能够实现2016年《巴黎协定》设定的碳减排目标,全球气温仍可能在2030年前升至1.5℃以上,这将加剧干旱、洪涝、极端高温以及数亿人口陷入贫困的风险与影响。

幸运的是,过去十年间日益增长的国际压力推动了应对碳排放问题的解决方案的发展。其中一类解决方案被称为负排放技术(NETs),其重点在于从大气中移除二氧化碳。

这些碳移除解决方案可能对我们应对气候变化至关重要,但它们需要满足一定条件,才能有效遏制碳排放。

碳移除:确保长期捕获与封存

霍华德·J·赫尔佐格教授,麻省理工学院能源倡议高级研究工程师、碳捕获与封存领域的权威专家,表示:“让二氧化碳不进入大气的最佳方式,就是从一开始就不排放。”考虑到已排放的二氧化碳要长期再捕获并封存有多么困难,这一观点是有道理的。

大自然提供了最简单的碳移除方案——植树造林。这一方案是否有效,取决于土地管理能否有效防止森林砍伐和自然灾害。若得不到保护,树木可能仅能封存数百年的碳,而减缓气候变化则需要数千年。

此外,技术专家已找到燃烧含有自然再捕获二氧化碳的生物质并利用释放的能量将二氧化碳泵入地下进行长期封存的方法。从技术上讲,这被称为生物能源碳捕获与封存(BECCS)。该技术前景可观,但需要合适的岩层例如玄武岩和镁橄榄石与二氧化碳发生反应,以避免泄漏。

碳升级再造技术公司是一家创新型初创企业,由Apoorv Sinha创立,该公司将二氧化碳与粉煤灰、石墨、滑石和橄榄石等细颗粒物结合,制成可用于多种材料解决方案的固态纳米颗粒。2017年,碳升级再造技术公司利用其纳米颗粒制造出一种耐腐蚀涂层,在锁存碳的同时创造了收入。

降低碳移除成本并满足碳封存容量需求

移除碳的成本与封存容量限制因解决方案而异。植树造林可以说是从大气中移除二氧化碳最廉价、最自然的方式,但其封存容量受可用土地限制,并受到森林砍伐的影响。

正如太阳能发电需要阳光一样,碳移除解决方案同样需要一定条件才能有效运作。若这些条件无法满足,这些技术的全部碳捕获能力便无法实现。

世界经济论坛在应对气候变化方面有哪些举措?

2017年密歇根州研究乐观地指出,碳移除解决方案有潜力每年减缓370亿吨二氧化碳排放,而目前每年的排放量约为380亿吨二氧化碳。然而,即便如此,要实现这一封存潜力,仍需要一系列碳捕获成本低于传统封存或排放成本的解决方案。技术解决方案正在取得进展,但仍需要投资和时间,以降低碳移除成本并扩大这些解决方案的应用规模。

一家瑞士公司Climeworks建成了一座工厂,利用过滤器和化学工艺直接从空气中提取二氧化碳,并将其以浓缩形式封存。此类技术被称为直接空气碳捕获与封存(DACCS)。尽管这一理念颇为新颖,但Climeworks位于意大利的工厂每年只能从大气中捕获最多150吨二氧化碳,相当于让32辆汽车停止上路。加上高昂的资本与碳移除成本,此类解决方案仅靠自身远远不够。

降低碳移除解决方案的市场与技术风险

大多数碳移除解决方案仍处于研发阶段,实现商业化可能需要数年时间。通往商业化的路径需要大量研发投入,且无法保证财务回报。这可能与许多传统投资者或资助方的风险偏好不符,从而限制了开发新解决方案的可用资金。

Cyclotron Road是一项创业研究员计划,通过创业培训、实验室使用权、生活津贴、研究资金和导师指导,支持创新型硬科技社会企业。

Robert Ethier是Activate的副总裁。Activate是一家与劳伦斯伯克利国家实验室合作管理Cyclotron Road的非营利组织。他表示,该支持旨在“帮助它们降低市场与技术风险[并]通过利用项目与合作伙伴,加速其实现商业化[。]”

在早期阶段,具有风险承受能力的长期耐心资本,投向合适的社会企业家,并为其提供恰当的商业和行业支持,对于加快碳移除解决方案的开发至关重要。这意味着,风险承受能力较高的资助方——例如孵化器、加速器、慈善家、国际机构、政府、学术机构和天使投资人——在为碳移除技术实现商业化提供所需资金方面,发挥着至关重要的作用。

那又意味着什么?

碳移除技术的组合日益丰富,其中包括大自然所赐予的方案。尽管各项技术处于不同的发展阶段,碳移除解决方案有潜力成为应对迫在眉睫的气候灾难的必要防线,但它们无法成为我们目前及未来所排放二氧化碳的保险单。

碳移除技术必须与其他解决方案以及全球减排努力相结合。然而,认识到已有初步可行的解决方案,应当推动这些方案的开发、降本以及规模化应用。世界的未来取决于此。

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