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特性 讲解员:10“负排放”方法可以减缓气候变化
特性| 4月11日。2016年。42
讲解员:10“负排放”方法可以减缓气候变化
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巴黎协定在12月,采用COP21气候谈判,制定了一个全球目标限制全球平均地表温度高于工业化前水平远低于2摄氏度。它补充说,应该有“努力”来限制1.5摄氏度。

但随着国家在世界各地朝着签署和批准该协议,仍存在的关键问题,如何将这些雄心勃勃的目标得到满足。

一个研究去年发表的警告说,所有的场景让全球气温升高2摄氏度需要“负排放”删除公司2从大气中并将其存储在陆地上,地下或海洋。

虽然许多负排放技术提出了,没有准备推出了世界各地,或者,在某些情况下,甚至演示工作。

开始为期一周的系列负排放技术(网),碳短暂的需要的多种多样的选择。必威手机官网明天,我们将发布的观点广泛的专家检查网的可行性。

零排放的

巴黎协议是一个“历史性的时刻,相当奇妙的结果”,说乔安娜·黑格教授副主任格兰瑟姆气候变化与环境研究所帝国理工学院。但是,正如她向碳简短的解释,现在是难点:必威手机官网

“这太棒了,他们同意了,但怎么做现在是大问题。的主要途径,我们要这样做,当然,是减少碳排放到大气中,例如,通过使用更多的可再生能源和绿色技术更普遍。必威体育在线注册但可能会有碳的来源,我们无法避免。”

如果我们不能停止的碳排放,那么我们需要平衡他们通过一些公司2从大气中,黑的说。这是必要的,为了实现零排放的,她说:

“为了达到零排放,我们需要有一些所谓的“负排放“技术,或将吸有限公司2从空气中来弥补持续的释放。”

网多有限公司2从大气中比他们。没有一个单一的技术可以解决气候变化问题,但有许多人提出,可能导致减少大气CO2。一些人认为这一概念的一种形式地球工程,有时称它为“CDR”(二氧化碳去除)。

必威手机官网碳短暂的需要进一步研究-以字母顺序最经常提出的10个网,您还可以看到在页面的顶部的图…

造林和再造林

绿化植树意味着那里以前没有。造林方法恢复地区树木已经被砍伐或退化。因为树木吸收有限公司2从大气中随着他们的成长,种植更多的树木意味着增加多少有限公司2森林吸收和贮存。的方法去除有限公司2从大气中,这是最可行的选择,尽管它仍有缺点和不确定性。

植树造林是普遍的在自己的权利,特别是如果这意味着明确原生树木,和已经得到广泛认可,用于应对气候变化。许多国家已经开始练习它,如巴西,承诺恢复12公顷的森林。联合国的清洁发展机制为国家提供了一个金融激励增加森林的股票。

估计建议可以隔离造林和再造林有限公司2每年每公顷3.7吨的速度,和有一个关联的成本每吨20 - 100美元。

植树造林的一个潜在障碍是土地可用性和适用性。这取决于一系列因素,包括全球人口、饮食、农业的效率和强度,并从生物能源日益激烈的竞争。必威体育在线注册种植大面积的森林也可能导致云层的复杂变化,反射率,水保平衡。所有的这些也可以影响地球的气候。

生物炭

生物炭是木炭的名字添加到土壤中,而不是作为燃料燃烧。由木炭燃烧生物质,如木材、农作物废弃物和肥料,同时切断氧气的供应。这个过程被称为热解

碳在生成的生物炭是非常缓慢的分解。这意味着二氧化碳从大气中吸收而仅仅是生物质是锁住——潜在的数百甚至数千年。

术语表
有限公司2相当于:温室气体二氧化碳当量,表达或当量二氧化碳。对于一个给定的数量,不同的温室气体在大气中陷阱不同数量的热量,一个量被称为…阅读更多

制作和使用生物炭可以用于多个目的除了固碳。将其添加到土壤中可以提高其生育能力——作为缓释海绵水分和养分,提高作物产量最著名的例子就是Terra Preta(“黑土”)土壤在巴西,这让他们的名字从木炭,否则本地印第安人添加到土壤质量差2500多年前。

其他好处包括生物炭作为一个方便的农业废物的处理方式,并产生热量和生物燃料热解期间作为副产品。生物炭最近也一直酝酿着帮助树木抵抗灰枯死

术语表
反照率:这是一个测量太阳的能量的多少反映在一个表面上。必威体育在线注册是源于拉丁词阿不思·,意思是白色的。反射率测量比例…阅读更多

最近的一次研究发现生物炭有可能削减高达48亿吨的有限公司2每年e。它有“缺点比许多负排放技术少,”报纸上说,有限的需要额外的土地和水。然而,随着添加生物炭土壤深,它减少了反照率,这意味着土地将吸收更多的太阳能量和温暖的更快。必威体育在线注册此外,一个研究发现木炭可能不会留在土壤只要科学家认为,而大部分溶解,冲入河流、湿地,最终海洋。

英国有自己的生物炭研究中心(UKBRC)为基础爱丁堡大学,这是在2009年推出。

BECCS

生物能必威体育在线注册源和碳捕获和存储-通常这个缩写为BECCS被普遍视为负排放技术提供最吸引大量的公司的承诺2从大气中以最低的成本。

简而言之,BECCS达到净负排放通过吸收地下生物量燃烧产生的温室气体排放。负排放是“双增益”的实现,因为生物质,随着它的增长,已经画有限公司2从大气中在CCS电厂过程开始。

在下面的视频中,迈克教授斯蒂芬森科学和技术主管biwei6868英国地质调查局,解释了BECCS产生负排放。

在过去的十年中,随着气候科学家试图呈现场景,世界能变暖限制在2摄氏度以下,他们往往包括BECCS在其模型假设。例如,在最新的政府间气候变化专门委员会评估报告出版于2014年,101年116年的场景,实现了“可能”保持在2摄氏度以内依靠BECCS的机会。和67%的这些场景说BECCS代表至少20%的2100年世界上的主要能源。必威体育在线注册

最近的一次研究表明BECCS可以用来隔离约120亿吨的有限公司2全球每年e。

尽管少量的示范项目在美国,BECCS尚未被证明在商业上可行的范围内。部署BECCS在这样一个史诗般的全球规模也使得许多悬而未决的问题对土地和水资源的影响使用。例如,会收获这样大量的生物能源与粮食作物和生物多样性保护吗?必威体育在线注册同时,意见不同是否有足够的能力,和在正确的位置,存储捕获的有限公司2地下。

一个评论在2014年出版的自然气候变化,由许多科学家研究了BECCS,敦促警告:

“其信誉作为缓解气候变化的选择是未经证实的,其广泛部署在气候稳定情况下可能成为危险的干扰。”

“蓝碳”栖息地的恢复

盐沼红树林,海草床作为自然防御气候变化,捕捉有限公司2从大气中——甚至比陆地和森林存储它们的叶子,茎和在土壤中。碳存储在沿海和海洋生态系统被称为“蓝碳”

全球的破坏第三个沿海和海洋湿地为房屋、港口和其他商业活动正在收缩的大小的蓝色碳汇。也暴露出土壤释放有限公司2,将沿海生态系统净吸收的温室气体来源。碳排放退化红树林、潮汐沼泽和海草被认为是等价的3 - 19%从森林砍伐每年产生的,尽管一些大型的不确定性依然存在。

保护和恢复沿海生态系统,这样他们就可以继续画有限公司2从空气中建议作为一种减轻气候变化。全球项目协调研究和提高人们对所谓的“蓝碳”认识的栖息地恢复凸显了很多好处减少排放,如为野生动物提供苗圃场地和提供保护沿海风暴。

建筑与生物量

植物性材料可用于建筑、存储碳和保护它只要建筑仍然站着。例如,木材和竹子可以用于结构元素,对绝缘麻和羊毛,hemp-lime墙体。

这些材料提供了一种替代标准的建筑材料,包括钢铁和混凝土,通常碳密集型生产。天然材料有额外的好处,比如调节水分和吸收污染的能力。

建筑师开始将天然建筑材料纳入设计。在2015年,七联排别墅使市场上的稻草就在布里斯托尔,例如。然而,缺乏投资,认证和专业知识在英国目前阻碍大规模部署。

云或海洋与碱治疗

二氧化碳溶于水时它使碳酸,消除空气中的二氧化碳。反应解释了为什么不断上升的二氧化碳水平正在海洋酸性更强。

二氧化碳是不溶于水,但反应可以通过添加碱性增强。这提供了两个相关的灵感想法创建-二氧化碳排放量。

两个俄罗斯科学家建议加入强碱云创建碱雨水洗二氧化碳从大气中。第二个说增加一个声波的影响可以帮助触发降雨。

这表明当前全球二氧化碳排放量可以抵消喷洒56吨氢氧化钾在云在地球表面的0.4%。格陵兰岛的面积。

第二个想法会看到大量的石灰(氧化钙)添加到海洋中。石灰是由加热石灰石(碳酸钙),一个著名的工业过程。向海中添加石灰将增加其吸收的能力有限公司2,同时part-offsetting海洋酸化

石灰需要一个广泛区域内以避免饱和水。在饱和、石灰石会重新改编,渲染的努力比毫无意义。一个研究估计相对温和的成本每吨72 - 159美元的公司2被俘。然而,所需的石灰石是非常大的。

删除十亿吨CO2从大气中需要大约25亿吨的石灰岩。当前全球煤炭开采行业每年产生约80亿吨。

加碱云或海洋在如此大的规模可能是皱起了眉头国际法。还不确定环境影响。

直接空气捕捉

直接空气捕捉,有时被称为DAC,意味着吸有限公司2的空气。它可以埋在地下或用于任何化学过程塑料燃料

有几个方法捕捉有限公司2从空气中。最常见的方法是通过空气在一个特殊的液体。有限公司2坚持这种混合空气而其他的没有。混合物由释放回收有限公司2,使用热。

有时被比作直接捕获设备人工树木。不像一个真正的森林,他们需要小土地。仍然是一个悬而未决的问题,是否会有足够的容量来存储所有捕获的有限公司2地下。

估计建议直接隔离空气捕捉所有的公司2目前每年排放。的障碍这是实际的和金融。

CO的浓度2在空气中(0.04%)多次理论上意味着它需要更多的能量来捕获比有限公司必威体育在线注册2在煤电厂烟囱,浓度300倍左右。这将使直接捕获昂贵。一些公司他们将能够捕捉有限公司2从空气中每吨25美元。其他估计用于捕获、存储和再生的捕获介质范围从400美元到1000美元每吨2

大多数的能量需要通过直接必威体育在线注册捕捉计划是混合物中分离出二氧化碳的捕获,通常是通过加热。这种能量可必威体育在线注册能来自废热或蒸发,而不是电。

提供所需的能量,它可以被比作发电站的电力输出。必威体育在线注册捕获十亿吨CO2每年从空气需要的能量相当于16千瓦(GW)电厂运行的24/7,必威体育在线注册如果系统完全有效。这是不可能的。

在更现实的假设、能必威体育在线注册源相当于大约500兆瓦的核的输出或陆上风力需要1200千瓦。从另一个角度看,有345千瓦和432千瓦风力发电今天世界各地的能力。

加强海洋生产力

就像陆地植物、海洋植物吸收有限公司2光合作用。人为增加的速率极微小植物光合作用,理论上,加快清除大气CO2和减缓气候变化的速度。

一个想法注入营养铁变成海洋的部分地区,目前缺乏,引发“开花”的微观浮游植物。作为公司2从海洋表面,更可以从上面的空气进入。当植物死亡,他们跌至底部的海洋和锁碳在沉积物数百或数千年。

其他的研究建议给海洋与营养丰富,海洋深层水入不表面可以做类似的工作而言,刺激植物生长。以及公司画下来2,它的思想海洋受精增加的数量二甲基硫化物海洋生物释放,改变云的反射率,并可能减缓温度上升,。

在下面的视频中,理查德教授更具性价比,海洋生物南安普敦国家海洋学中心背后的理论解释说,海洋受精碳简要:必威手机官网

私营企业研究机构进行了大量的吗试用海洋的大规模,大问题仍然需要受精,成本,监管之下国际法和干扰的可能的意想不到的后果自然海洋碳循环。

增强的风化

天然岩石风化吸收全球化石燃料排放的3%左右。这个过程始于雨,通常微酸性吸收有限公司2从大气中在其旅程在地上。岩石和土壤的酸性雨反应土地,逐渐打破下来,并在这一过程中形成碳酸氢盐。最终,这碳酸氢盐洗到海洋,碳被固定在海底。

增强的风化加大这一过程。粉碎绕过了缓慢的风化作用,岩石和传播产生的粉末在大面积的农业土地利用土壤中的微生物加快化学反应。同时,将矿物添加到土壤里去的提高营养水平在土壤中,为作物提供好处。粉也可以直接到海洋表面传播。

这个过程的副产品之一是使水更碱性,从而增强风化有一个额外的好处部分抵消海洋酸化

据一位、增强风化可以用来隔离高达37亿吨的有限公司2全球每年情商。离家更近的地方,另一个说英国“实质性”资源适合增强风化的岩石,和计算,英国可以捕获4300亿吨CO2花费15 -££361每吨之间。

增强的风化作用是一个研究的重点牛津大学地球工程计划,谢菲尔德大学最近宣布计划新£10米莱弗休姆减缓气候变化中心开发和测试增强风化技术。

土壤固碳

现代农业方法,如密集耕作、作物燃烧和工业化肥的应用,导致了大量的土壤中的碳被氧化暴露在空气中,进入大气层时有限公司2

提倡的土壤碳封存建议做一些相当简单的改变耕作方式可以逆转这个过程并返回农业土壤碳汇。

工业革命以来,科学家们估计将自然生态系统转化为耕地从土壤中50 - 1000亿吨的碳释放到大气中。然而,通过一些措施,比如草原湿地恢复和创造和池塘,大气中大量的二氧化碳可以隔离,甚至超过碳早些时候已经丢失。

今年早些时候,科学家们发表了认为巴西会增加其牛肉生产的同时,通过使用土壤固碳减排。

作为必威手机官网当时的解释:

“大多数牧场种植热带草属Brachiaria,非常有效地吸收有限公司2从大气中并将其存储在其有机碳的根源。研究表明,当管理得当,可以使用这些草原固碳在土壤中。高对牛肉的需求推动农民充分利用草地牧场和增加多少碳存储,报纸上说,低需求相反的效果。”

土壤固碳的一个消极的方面是,科学家仍不确定的土壤将如何应对全球变暖,特别是水源的地区可能面临风险。

信息图:10负排放的选项。碳信用:罗莎蒙德皮尔斯简短。必威手机官网

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