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58必威网 解说:“负排放”减缓气候变化的10种方式
58必威网 | 4月11日。2016.8:42
解说:“负排放”减缓气候变化的10种方式
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巴黎协议在12月的COP21气候会谈中通过了全球旨在将平均全球表面温度限制在产业前水平上方的平均全球表面温度下降到“远低于2C”。它补充说,应该有“努力”将其限制在1.5℃。

但是作为世界各国走向签约并批准协议,仍然存在如何满足这些雄心勃勃的目标的关键问题。

一种研究去年发表的一份报告警告称,所有将全球气温上升控制在2摄氏度的情景都需要“负排放”删除公司2来自大气并将其存放在土地,地下或海洋中。

尽管已经提出了大量的负排放技术,但没有一项已经准备好在世界范围内推广,在某些情况下,甚至还没有证明可以大规模应用。

作为为期一周的负排放技术系列(NETs)的序幕,“碳简报”介绍了许多不同的选择。必威手机官网明天,我们将发布各种专家的意见,他们研究了网的可行性。

净零排放

《巴黎协定》是一个“历史性的时刻和相当了不起的结果”,他说Joanna Haigh教授的联合主任格兰勒姆气候变化与环境研究所帝国理工学院。但是,正如她向碳简约解释的那样,现在是困难的困难必威手机官网:

“他们达成了一致,这太好了,但如何做到这一点是现在的大问题。我们要尝试的主要方法,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更普遍的绿色技术。必威体育在线注册但可能存在我们无法避免的碳来源。”

如果我们不能完全停止碳排放,那么我们需要通过吸收一些CO来平衡它们2黑格说。这是实现目标的必要条件零排放的,她说:

“为了达到净零排放,我们需要一些所谓的“负排放”技术,也就是吸收二氧化碳的技术2走出空气来弥补正在进行的释放。“

网络吸收更多CO2比放入大气层的要多。没有一种单一的技术可以解决气候变化,但已经提出了许多可以有助于减少大气CO2。有些人认为这个概念是地球工程,有时将其称为“CDR”(二氧化碳去除)。

必威手机官网碳简介仔细研究 - 按字母顺序 - 在最常见的网站中的10个,您也可以在页面顶部的信息图表中看到...

植树造林和重新造林

植树造林意味着种植以前没有的树木。重新造林意味着恢复树木被切断或降级的区域。因为树木占用了CO2从大气层的成长,种植更多的树木意味着提高了多少合作2森林吸收和存储。作为去除有限公司的方法2从大气中,这是最可行的选择之一,尽管它仍然具有缺点和不确定性。

就其本身而言,重新造林几乎是普遍可取的,尤其是如果它意味着重新种植本地树木,并且已经被广泛认可并用于应对气候变化。许多国家已经在实行,比如巴西承诺恢复12米公顷的森林。联合国清洁发展机制为各国增加森林储量提供财政奖励。

估计建议植树造林和重新造林可以隔离有限公司2以每年每公顷3.7吨的速度计算,每吨的相关成本为20-100美元。

一个潜在的造林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,农业效率和强度,以及生物能源的竞争上升。必威体育在线注册种植广阔的森林也可能导致云覆盖,反射率和土壤水平的复杂变化。所有这些也可能对地球的气候产生影响。

生物炭

生物炭是给予炭的名称,它被添加到土壤中而不是燃烧为燃料。木炭是由燃烧生物质,如木材,作物废物和粪便,同时切断氧气供应。这个过程被称为热解

由此产生的生物炭中碳的分解非常缓慢。这意味着它从大气中吸收的仅仅是生物量的碳可能会被封存数百年甚至上千年。

术语表
CO.2相等的:温室气体可以用二氧化碳当量(CO2eq)来表示。对于一定数量的温室气体,不同的温室气体在大气中吸收的热量不同,这个量被称为……阅读更多

除了敏化碳外,制造和使用Biochar可以提供多种目的。将其添加到土壤中可以改善其生育能力 - 作为a释放海绵用于水和营养 - 和提高作物产量最着名的例子是Terra Preta(“黑土”)巴西土壤,从炭的炭球中获取他们的名字,在2500年前的差别印度人添加到否则劣质的土壤中。

其他益处包括生物炭是一种方便的处理农业废物的方法,并在热解期间将热量和生物燃料产生热量和生物燃料。BioChar最近也被掌握为帮助树木的方式抵抗灰沉浸

术语表
Albedo:这是一个测量有多少太阳的能量被一个表面反射。必威体育在线注册它来源于拉丁语albus,意思是白色。反照率是用百分比来计算的。阅读更多

最近的一次研究发现Biochar有可能隔离高达48亿吨的CO2每年e。该论文说,它“比许多负排放技术的缺点更少”,对额外土地和水的需求也有限。然而,添加生物炭会使土壤颜色变深,从而降低土壤的颜色Albedo.,意味着土地将吸收更多的太阳能量,更迅速地吸收。必威体育在线注册另外,一个研究发现木炭可能不会留在土壤中,只要科学家认为,它的大部分溶解并被冲入河流,湿地,最终是海洋。

英国有自己的生物炭研究中心(UKBRC)基于爱丁堡大学,2009年推出。

BECCS

碳捕获必威体育在线注册和储存的生物能源 - 更常见的首字母缩略词BECCS - 被广泛地被视为负排放技术,为绘制大量有限公司提供最惠2以最低的成本脱离大气层。

简单地说,BECCS通过将燃烧生物质发电产生的排放封存在地下来实现净负排放。负排放之所以能够实现,是因为随着生物质的增长,它已经吸收了CO,从而获得了“双重收益”2在CCS过程开始于电厂之前,在大气中出来。

在下面的视频中,迈克教授斯蒂芬森他是麻省理工学院的科技总监biwei6868英国地质调查局,解释了BECCS如何产生负排放。

在过去的十年中,随着气候科学家试图呈现出现世界管理到2C低于2C的温暖的情况,他们倾向于在其建模假设中包括BECC。例如,在最新的气候变化委员会评估报告在2014年发布的116种实现2C以下“可能”的情景中,有101种依赖于BECCS。和这些方案的67%所述贝尔斯将占世界主要能量的至少20%的主要能量。必威体育在线注册

最近的一次研究建议Beccs可用于沉浸在12亿吨的CO左右2E每年全球范围内。

尽管很少有少数示范项目在美国,贝尔斯尚未以商业上可行的规模证明。部署BECCS在这种史诗般的全球范围内也留下了关于土地和用水影响的许多未解决的问题。例如,将收获如此大量的生物能源与食物作物和生物多样性保护竞争?必威体育在线注册此外,意见是否有足够的容量和正确的位置,以存储捕获的公司2地下。

一种评论在2014年发表的《自然气候变化》(Nature Climate Change)杂志上,许多研究过BECCS的科学家呼吁要谨慎:

“作为气候变化缓解期权的可信度是未经证实的,其在气候稳定情景中广泛的部署可能会产生危险的分心。”

'蓝碳'栖息地恢复

盐沼红树林,海草河床是抵御气候变化的天然屏障,可以捕获二氧化碳2甚至从大气中快点比陆地森林——而且存储它在他们的叶子,茎和土壤中。存储在沿海或海洋生态系统中的碳被称为“蓝碳”

在全球范围内,毁灭三分之一为了给房屋、港口和其他商业活动让路,沿海和海洋湿地正在缩小“蓝碳”的规模。也暴露出土壤释放CO.2,将沿海生态系统从温室气体的净吸收器转向净来源。来自退化的红树林,潮汐沼泽和海草的碳排放被认为是相同的3-19%尽管仍存在一些很大的不确定性,但每年因砍伐森林而产生的碳仍是其中的一部分。

保护和恢复这样它们就可以继续吸收二氧化碳2走出空中建议作为一种方式缓解气候变化。全球的项目为了协调研究并提高人们对所谓的“蓝碳”栖息地恢复的认识,除了减少排放之外,还需要强调许多好处,比如为野生动物提供保育场所,以及提供抵御沿海风暴的保护。

建筑与生物量

植物基材料可以用于建筑,储存碳,并在建筑屹立期间保存碳。例如,木材和竹子可用于结构部件,麻和羊毛可用于绝缘,麻石灰可用于墙壁。

这些材料提供了一种标准建筑材料的替代品,包括钢铁和混凝土,这些材料的生产通常是碳密集型的。天然材料还有其他好处,比如调节湿度和吸收污染的能力。

建筑师们开始在设计中加入天然建筑材料。在2015年,七个连排别墅例如,在布里斯托尔的市场上可以买到稻草制成的东西。然而,目前英国缺乏投资、认证和专业知识是大规模部署的障碍。

用碱处理云和海洋

当CO2溶解在水中时,它使碳酸,从空气中除去CO 2。反应解释了为什么CO 2水平上升的是海洋更酸性。

CO2不溶于水,但加入碱可以增强反应。这为产生负二氧化碳排放的两个相关想法提供了灵感。

两个俄罗斯科学家建议将强碱添加到云中,以产生碱雨,从大气中擦掉CO2。一秒他说增加“声音影响”可以帮助触发降雨。

报告指出,在0.4%的地球表面向云层喷洒5600万吨氢氧化钾可以抵消目前全球二氧化碳排放。这就是格陵兰岛。

第二个想法将看到加入海洋的大量石灰(氧化钙)。石灰将通过加热石灰石(碳酸钙),众所周知的工业过程进行。向海中添加石灰将增加其吸收有限公司的能力2,同时也部分抵消海洋酸化

石灰需要在宽面积上铺展以避免饱和水。在饱和度下,石灰石会重新形成,渲染比无意义更糟糕的努力。一研究估计每吨合作的相对较为谦虚的72-159美元2被俘。然而,石灰石的需求量是非常大的。

去除十亿吨的公司2来自大气的石灰石大约需要25亿吨。目前,全球煤炭行业的年产量约为80亿吨。

在这种大规模的云层或海洋中添加碱性可能会皱起眉头国际法。它也会有不确定性环境影响。

直接空气捕获

直接空气捕捉,有时称为DAC,意思是吸收CO2来自空气。然后它可以被埋在地下或用于化学过程中制造任何东西塑料燃料

有几个方法捕捉有限公司2来自空气。最常见的方法是通过特殊液体通过空气。CO.2吸附在混合物上,而其他空气没有。然后,混合物通过释放CO被循环利用2,使用热量。

直接捕获设备有时被比作人造树木。不像真正的森林,它们需要小土地。它仍然是一个公开的问题是否会有足够的容量来存储所有捕获的co2地下。

估计建议直接空气捕获可以拼接所有的合作伙伴2目前每年发出。这障碍这是实际和财务状况。

CO的浓度2在空气中(0.04%)意味着理论上它需要多次捕获比CO的能量更多必威体育在线注册2在煤炭植物烟囱中,浓度高出300倍。这将直接捕获成本。一些公司他们将能够捕捉公司2从空气到25美元吨。其他估计对于捕获,捕获和再生的捕获和再生范围从每吨400美元到1,000美元2

直接捕获方案所需的大部分必威体育在线注册能量用于将CO 2分离在捕获混合物中,通常通过加热。这种能量可必威体育在线注册能来自废热或蒸发,而不是电力。

为了给出所需的能量的感觉,可以与电站的电气输出进行比较。必威体育在线注册捕获十亿吨的公司2如果这个系统是这样的话,一年从空气中产生的能量需要相当于160必威体育在线注册千兆瓦(GW)发电厂全天候运转的能量完全有效。这是不可能的。

在更现实的假设,需必威体育在线注册要相当于输出大约500GW核或1,200GW陆风的能量。要把这个透视,有345GW和432千瓦风力今天世界各地的能力。

增强海洋生产力

就像土地植物一样,海洋植物吸收有限公司2光合作用。从理论上讲,人工增加微型植物光合作用的速率可以加速大气CO的去除2减缓气候变化的步伐。

一个想法注入营养铁进入海洋的部分地点,目前缺乏,触发称为浮游植物的微观植物的“盛开”。作为CO.2是从海面移走的,更多的可以从上面的空气进入。当植物死亡时,它们会沉入海底,并将碳锁在沉积物中数百年或数千年。

其他研究建议给海洋施肥或者在刺激植物生长方面,将营养丰富的深水注入营养枯竭的表层海洋也能起到类似的作用。以及降低CO2,人们认为海洋施肥可以增加大量的二甲基硫化物海洋生物的释放,改变了云层的反射率,也可能因此减缓温度上升。

在下面的剪辑中,Richard Lampitt教授,海洋生物化学师国家海洋学中心,南安普敦,向《碳简报》解释了海洋施肥背后的理论:必威手机官网

私人公司研究组织已经进行了一些审判在美国,仍存在一些重大问题,包括所需的大规模海洋施肥、成本和监管国际法以及干扰自然海洋碳循环可能带来的意外后果。

增强的风化

天然岩石风化吸收大约3%的全球化石燃料排放。该过程始于雨,通常略微酸性被吸收有效2从大气层到地面的过程中。酸雨与它所降落的岩石和土壤发生反应,逐渐将其分解,并在此过程中形成碳酸氢盐。最终,这些碳酸盐被冲进海洋,碳被锁在海底。

增强的风化斜坡这个过程。粉碎岩石绕过缓慢的风化动作,并在大面积的农业地区传播所得粉末利用土壤中的微生物来加快化学反应。同时,将矿物添加到土壤中提高营养水平在土壤中,为农作物提供福利。粉末也可以直接涂在海洋表面上。

这个过程的一个副产品是使水更加碱性,因此增强风化具有额外的好处部分抵消海洋酸化

据一位在美国,强化风化可以用来封存多达37亿吨的CO2Eq每年全球。离家更近的地方,另一个称英国有“大量”适合强化风化的岩石资源,并计算出英国可吸收总计4300亿吨二氧化碳2每吨15英镑至361英镑的费用。

增强的风化是一个研究焦点牛津地理工程计划,谢菲尔德大学最近宣布计划对于新的10万英镑的Leverhulme气候变化中心,减缓缓解和测试增强的风化技术。

土壤固碳

现代农业方法,如密集耕作、焚烧作物和使用工业化肥,导致土壤中的大量碳暴露在空气中被氧化,以CO的形式进入大气2

土壤碳汇的倡导者提出,对农业方法做一些相当简单的改变,就可以逆转这一过程,使农业土壤重新成为碳汇。

自从工业革命开始以来,科学家们有估计将自然生态系统转化为农田,已经从土壤中向大气中释放了500 - 1000亿吨碳。然而,通过恢复草地、创建湿地和池塘等措施,可以将大气中的大量碳封存起来,甚至超过早期失去的碳。

今年早些时候,科学家发表了一份研究报告争论巴西可以同时增加牛肉生产,因为通过使用土壤碳封存来减少排放。

作为必威手机官网当时解释:

“大多数牧场种植的是热带腕足草属的草,这种草对吸收CO非常有效2从大气层中将其存放为其根部的有机碳。研究表明,当管理良好的情况下,这些草原可用于螯合土壤中的碳。论文说,对牛肉的需求推动农民在牧场上充分利用草地上的草地,并提高了它储存的碳碳的数量,而低需求具有相反的效果。“

土壤碳封存的一个负面方面是科学家们仍然不确定土壤如何对变暖世界的反应,特别是在水供应可能面临风险的地区。

顶部信息图:负排放的十个选择。信贷:Rosamund Pearce进行碳简介。必威手机官网

来自这个故事的Sharelines
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