可以负排放技术克服气候灾难?

人类的时间应对气候危机。联合国政府间气候变化专门委员会说,我们需要限制大气二氧化碳低于450 ppm为了有机会阻止全球平均地表温度上升超过1.5°C到本世纪末。这是被认定为会避免不可逆的安全裕度,气候变化不利影响。

但有限公司₂水平不断上升量在大气中超过415 ppm在2019年。鉴于目前的排放趋势,似乎我们将超过450 ppm阈值在13到15年,根据Lackner克劳斯亚利桑那州立大学中心主任负碳排放。

甚至满足巴黎协议的更温和的目标,我们需要消除净排放由本世纪中期,工业化国家——许多科学家认为不切实际的目标。

我们这样做对大多数排放的技术,但对于一些农业甲烷和航空一样,我们不能,”说Stephen Pacala所谓,普林斯顿大学的生态学家主持美国国家科学院委员会的科学、工程和医学报告早在2018年就负排放技术(网)。

网提供的希望不仅仅是新的停止排放,但回收的一些公司₂已经释放到大气中。而必须尽一切努力减少温室气体排放,在某些情况下网络可能不太昂贵的和破坏性的,根据帕卡拉的委员会报告。

我们可能会超过目标即使我们一样努力工作我们可以减少排放,所以我们需要考虑平衡收支,“Lackner说。“我们完全停止使用化石燃料,或每吨碳释放,我们还封存1吨。

自然平衡心烦意乱

在工业革命之前,地球的碳循环主要是平衡。有限公司₂溶解在海洋的表面,并吸出大气的光合植物和藻类,然后释放它再次当他们死的时候。每年这两种碳汇交易约3670亿吨的有限公司₂每个与大气,据布里顿斯蒂芬斯研究碳循环的博尔德市国家大气研究中心的科罗拉多州。慢慢地,大量的碳也会锁定长期底部的海洋和化石燃料。

但是,当人类开始燃烧这些化石燃料,激起人们的碳回到循环的速度比陆地和海洋可能会删除它。“系统固有的平衡,”斯蒂芬斯说。但这一点额外的事项,我们挖出的煤和石油是平衡也搞砸了。”

人类是注入约360亿吨的有限公司₂每年到大气中,另有55亿来自森林砍伐等土地用途的改变。海洋和陆地植物加快他们的碳封存作为回应,分别吸收大约90亿和140亿吨,每年约180亿吨堆积在大气中。

希望网,结合减少新版本,将帮助我们开车,180亿吨年净增长有限公司₂排放降至零,然后超越。这将降低全球大气CO₂浓度,接近工业革命前的水平。

我们还没有清理垃圾从过去的200年里,“Lackner说。我们必须倒退和清理不只是未来,但过去。

这项工作将是巨大的。不仅将大气中的二氧化碳已经需要移除,但随着浓度开始下降,碳以前隐藏的海洋和陆地生物质能将回来开始,随着系统的努力保持平衡。为了使CO的浓度₂大气中100 ppm, Lackner估计约400亿吨的有限公司₂每年需要从空气中删除了40年。这一数字几乎等于人类的二氧化碳总量每年发布。

走向绿色

有几个不同的网,可以帮助让时光倒流地球上的碳排放。最简单,最便宜的,这些并不是真正的技术——它只是改变我们的土地利用方式减少森林砍伐,并种植更多的树木,扩大现有的森林。

随着这些新树的成长,他们将有限公司₂从大气中并将其存储了几十年。造林和恢复森林的努力有可能负排放做出重要贡献,但是这个过程是土地,据帕卡拉。

然而,一些专家认为,有足够的土地开始主要造林无需侵占农田或城市。一项研究由瑞士苏黎世联邦理工学院大学研究人员去年发表的发现,有额外的房间几乎10亿公顷的树木覆盖地球上使用目前可用的土地。他们估计,这些额外的树木可能最终捕捉人造二氧化碳排放量的三分之二自工业革命以来,商店有超过7500亿吨的有限公司₂——大约四分之一的目前在大气中。

国家和环保组织已经推进植树造林工作。联合国的万亿树活动支持植树,世界各地的人们声称在其任期已经种植了136亿棵树。仅在加拿大,贾斯汀特鲁多总理过去种植20亿棵树的竞选承诺在未来十年。

然而,大多数科学家并不认为植树可以提供所有的负排放,世界需求。例如,许多专家表示,苏黎世联邦理工学院研究没有考虑到有限公司₂将发布的海洋大气浓度的下降,所以他们说即使十亿多公顷的树木将会不足。

我不认为光合作用可以提供我们需要的没有对土地产生巨大影响,”Lackner说。我们需要现有森林近一倍,如果我们想要隐藏多少碳。

还有其他的选择,然而,可能是有效的和扩大森林音乐会。

成长,烧,重复

一个选择,被称为生物质能与碳捕获和储存(Beccs),旨在从生物质中提取生物能源和碳捕获和储存。这个过程包括使用相同的土地种植森林一遍又一遍,燃烧木材提供能量,同时捕获和封存碳。

这是一个转移公司的机制₂原本在空中地下的解释道克里斯·雷纳,有机化学家在英国利兹大学的。完全相反的我们一直在做过去200年了。”

生物质碳捕获的基本过程是类似于碳捕获和储存(CCS)单位证明了在燃煤电厂的规模在世界各地,主要使用胺化学去除有限公司₂从工厂的气体流。主要的区别在于,生物质排放含有更少的杂质如硫,因此desulfinates发布前不需要去捕获单元。虽然有成功的例子煤炭大规模CCS,到目前为止还没有全面的CCS示范生物质能。

然而,雷纳希望这很快就会改变。他帮助公司发现在利兹,称为C-Capture,正在与德拉克斯在英格兰北部电厂证明BECCS作品。是一个底层C-Capture的技术全新的化学由雷纳和他的同事们,这不是基于胺。

我们回到第一原理,开发了一种新的化学具有更好的性能,降低毒性,和兼容是一个广泛的建筑材料,”雷纳说。

他还没有准备好分享的细节,化学,但证实了一个小型示范单位操作在2019年2月以来德拉克斯,捕获大约1吨的有限公司₂日报。该项目将很快扩展到每天约100吨,达到10000吨的终极目标每天在满刻度。这可能使德拉克斯成为世界上第一个负排放电站,该公司表示。

政府间气候变化专门委员会估计,在全球范围内,BECCS可能删除约100亿吨的有限公司₂每年从大气中。但斯蒂芬斯并不那么乐观,脱碳技术将扮演着重要的角色。与收获相关的排放、处理和运输木材意味着很少有会有净效益的地方。

“这似乎没有那么大一个潜在的植树造林或不减少树木首先,”他说。

一些在空气中

第三个承诺负排放技术直接空气捕捉——吸有限公司₂从大气中没有任何生物的中介。在这种方法中,庞大的工业洗涤塔推空气在同一化学吸着剂用于CCS系统有限公司₂,然后可以集中存储。虽然目前能源密集型和昂贵的过程,对CCS系统的一个优点是它可以在任何地方完成。

“空气捕捉的功能之一就是你想要的植betway必威游戏下载大全物可以有限公司₂最后,而不是生产,Lackner解释说。选址空气捕捉植物也可以利用可再生能源,例如风能的地区移动的空气对你的工作,或者在太阳能的地方可以提供所需的电力。

一旦公司₂捕捉,有许多选项来处理它。它可以存储在地下水库,变成了天然气,作为原材料来填补灭火器或出售碳酸饮料,或者注入玄武岩mineralises成岩石。

一家公司总部设在苏黎世Climeworks,已经运营商业直接空气捕捉植物在欧洲几个国家,包括瑞士、意大利、德国、荷兰、冰岛。公司拥有各种各样的企业和私人客户,并提供每月订阅对于那些想要减少他们的碳足迹。他们感兴趣的减少直接排放,他们要做的不仅仅是抵消的Climeworks发言人查尔斯路易斯说。

根据碳封存的方法选择,直接空气捕捉的潜力是巨大的。地质存储,例如,可以提供几乎无限的长期储存,根据英国皇家学会和皇家工程院院士。捕获单元本身是模块化的,允许尽可能多的使用所必需的任何项目。唯一重要的限制因素的技术成本——因为市场有限公司₂作为一个原材料很小,没有真正的商业驱动力在大尺度上部署技术。

Climeworks,捕捉成本1吨的有限公司₂目前约为600美元。这仍然是太高技术的广泛应用,根据Lackner。目标是每吨100美元,直接获取成本预计将下降很快在不久的将来,随着技术的进步和可再生能源的价格下跌。捕捉所有多余的公司的价格标签₂人类产生在每吨100美元仍将是全球GDP每年1.8万亿美元,大约是80万亿美元。

然而,一旦价格达到每吨100美元左右,Lackner说变得可行的治疗碳捕获作为一个简单的废物管理问题。以同样的方式,我们支付我们的垃圾带走他和其他人预测碳捕获通过植树,生物质能源植物,或直接空气捕捉将成为服务行业。

对生活垃圾我们支付一个人提供服务,而不是产品,“Lackner告诉必威体育 红利账户。“同样的事情将会发生在有限公司₂。’