你可以两者兼得!这种技术不仅能发电,还能排放二氧化碳3354 《在大灭绝来临前》

鱼与熊掌可以兼得!不只能发电,还二氧化碳负排放的科技——《在

“气候工作”公司(我付钱让他们在冰岛埋碳排放的公司)是由克里斯托弗格巴尔德(Christoph Gebald)和简伍尔兹巴赫(Jan Wurzbach)两个大学朋友创办的。“我们在大学的第一天相遇,”沃兹巴赫回忆道。“我想我们在第一周就问过对方:”嘿,你想做什么?然后我说:“嗯,我想开自己的公司。”他们后来把研究院的奖学金分成两部分;两人都是一半时间做博士研究,另一半时间让公司成长。

就像拉克纳一样,他们都面临着许多问题。有人说他们所做的只是转移焦点。如果人们认为有办法从大气中抽取二氧化碳,他们就会排放更多。“人们会反对我们,并说,“嗯,伙计,你不应该这样做,”沃兹巴赫告诉我,“但我们一直很固执。35、6岁的沃兹巴赫身材苗条,一头蓬乱的黑发,像个孩子。我在气候工作公司的苏黎世总部遇见了他。那栋大楼里不仅有一个办公室,还有一个金属加工厂。现场既有科技创新的氛围,又有自行车店的感觉。

“从流动的空气中提取二氧化碳并不是尖端技术,”沃兹巴赫告诉我。“这也不是什么新鲜事。在过去的50年里,人类从气流中过滤二氧化碳,但目的不同。」

“气候工作”公司的二氧化碳去除系统有两个程序。产地:MGMT。设计

从空气中抽碳所面临的挑战

比如在潜艇里,艇员呼出的二氧化碳必须排出,否则会积累一个对人体危险的浓度。.

但从空气中提取碳是一回事,大规模实施又是另一回事。燃烧化石燃料会产生能量,从技术上捕捉二氧化碳也“需要”能量。只要能源是通过燃烧化石燃料产生的,就一定会增加必须捕获的碳量。

第二个主要挑战是处置方法。捕获的二氧化碳需要送到安全的地方储存。“玄武岩的优势在于我们可以很容易地向外界解释它,”沃兹巴赫说。”如果有人问,“嘿,但是真的安全吗?答案很简单:两年之内,它会变成地下一公里的石头。就这么简单。合适的地下储存地点并不少见,但并不常见。这意味着,如果我们想要建立一个大规模的碳捕获工厂,我们要么必须有一个合适的地理位置,要么将二氧化碳运输到一个遥远的地方。

北爱尔兰由深色玄武岩组成的巨型堤道。图/维基百科最后是成本的问题。去除空气中的二氧化碳需要钱,现在要花很多钱。要把一吨碳排放变成石头,我们需要向气候工作公司支付1000美元。我把544公斤的配额都花在了去雷克雅未克的单程航班上,所以碳排放,包括返程航班和去瑞士的航班,只能一直飘在空中。沃兹巴赫向我保证,随着越来越多的捕捉设备被安装,价格也会下降。在10年左右的时间里,预计价格将降至每吨100美元。

如果按照类似的税率对碳排放征税,就更容易计算了:基本上,如果抽出一吨二氧化碳,就可以省下一吨碳税。但是如果碳仍然可以免费释放到大气中,谁会为此买单呢?即使你每吨只花100美元埋十亿吨二氧化碳(只占世界年排放量的一小部分),也要花1000亿美元。

我还问沃兹巴赫,世界是否准备好为直接从空气中捕捉碳的技术买单。“也许我们进入得太早了,”沃兹巴赫沉思着说。“也许时机刚刚好;也许我们又晚了一点。——天知道。」

生质能与碳捕集和封存 BECCS

正如有许多方法可以将二氧化碳释放到空气中一样,实际上也有许多(潜在的)方法可以去除二氧化碳。一种叫做“增强风化”的技术,可以说是我在黑里谢地电厂参观的项目的反向版本。这个概念不是将二氧化碳注入石头,而是将石头带到表面与二氧化碳接触。

首先,人工开采和碾碎的玄武岩要撒到世界湿热地区的农田里。二氧化碳与这些碎石反应后,可以从空气中提取出来。或者有人提出,可以将火山岩中常见的绿色矿物橄榄石压碎,然后分散到海洋中溶解。这样做可以让海洋吸收更多的二氧化碳,还有一个好处:对抗海洋酸化。

另一种负排放技术(简称NETs)受到生物学的启发。植物生长时吸收二氧化碳,腐烂时二氧化碳会回到大气中。种植新的森林可以在植物成熟前吸收碳;瑞士研究人员最近的一项研究估计,种植一万亿棵树可以在未来几十年内从大气中去除2000亿吨碳。其他研究人员认为,这一数据将事实夸大了十倍甚至更多。然而,他们也评论说,新种植的森林吸收碳的能力“仍然非常重要”。

植树造林吸收碳的能力很重要。图/PEPEPEELS为了解决朽木问题,很多人提出了各种技术方案。首先,把长出来的树砍掉,埋在沟里;因为缺氧,你可以

防止树木腐朽,以及随之而来的二氧化碳排放。另一个计画则只需要蒐集玉米梗等作物残留物,并倒入深海;在黑暗、冰冷的深海里,这些农余腐烂的速度会很慢,甚至完全不腐烂。这些听起来可能很怪的想法,也都是从自然中汲取灵感。在石炭纪(Carboniferous),有大量的植物遭到淹没并埋于地底。这些植物后来就变成煤矿——如果这些东西可以保留在地底,理论上就能把碳永远留在那里。

林地复育(Reforestation)与注入地下的技术相互结合后,即为「生质能与碳捕集和封存(Bioenergy with carbon capture and storage)」——BECCS(发音为「becks」)。

IPCC 所使用的预测模型极度倾向 BECCS,因为它可以同时达到负排放与发电两种目的。这种「鱼与熊掌兼得」的办法,以气候数学的角度来看,几乎所向无敌。

BECCS 的构想是种植能从空气中吸取碳的树木(以及部分穀物),接着便透过燃烧树木来发电,所产生的二氧化碳再从烟囱直接捕捉下来、送入地底。(2019 年,世界首个 BECCS 的前导实验已在英格兰北部一座木颗粒燃料发电厂展开。)

替代方案的土地面积要广、数量要大

这些替代方案所面临的挑战就跟直接从空气中捕捉碳一样,问题在于规模。马里兰大学的教授(University of Maryland)曾宁(Ning Zeng)是首创「树木砍伐与储存」概念的人。根据他的计算,若要每年消去 50 亿吨的碳,总共需要 1000 万条埋树沟渠,而且每一条都要跟奥运标準游泳池一样大。「假设有一组一共 10 人的人马每週可以用机械施工,挖出一条沟渠,」他写道,「那也需要 20 万组(200 万名工人)人马与机器。」

根据德国科学家一篇最新的研究,若要藉由「加速风化」移除十亿吨的二氧化碳,那就得要开採、碾碎并运送约 30 亿吨的玄武岩。作者群指出,需要开採、磨碎与输送的石头「虽然数量非常大」,但其实还比每年约 80 亿吨的煤矿开採量要来得少。

若要种植十亿棵树木,大约需要造出 906.5 万平方公里大的新林地。这片森林面积之广,会跟包含阿拉斯加在内的美国国土差不多大。这么大片的耕地不再用于生产农作的话,可能造成上百万人面临饥饿。乔治城大学的教授欧卢费米.泰伊洛(Olúfẹ́miO. Táíwò)近期表示,有一种危机是「我们每迈出一大步的同时,却在公平正义上倒退两步。」然而,大家也不清楚,用未开发的土地是否就会比较安全。

树木是深色的,所以若把冻土变成森林,反而会增加地球要吸纳的能量,并造成全球暖化,最后也无法达成目标。解决这个问题的方法之一,可能是用 CRISPR 技术基因改造出浅色的树木。就我所知,目前还没有人提出这个构想,但似乎只是迟早的事。

——本文摘自《在大灭绝来临前:人类能否逆转自然浩劫?》,2022 年 1 月,脸谱出版。

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