超越排放:来自碳捕获产品的承诺
超越排放:来自碳捕获产品的承诺
尽管有关于减少碳排放的国际谈判,147个国家为准备巴黎气候会谈所做的承诺加起来还不足以防止损害联合国在分析周五发布。
但还有另一种方法来解决这个问题:从空气中去除碳。
这是科技博客网站VERGE 2015上周在圣何塞举办的一场颇具争议性的会议的主题。诺亚•戴奇(Noah Deich)是一家名为the的非营利企业孵化器的创始人除碳中心他与该领域的几位科学家和企业家讨论了这一概念。
他说,科学家和现在的联合国官员担心,减少碳排放的步伐将过于缓慢。“所以,我们必须摆脱我们所拥有的。”
Amanda Ravenhill,执行董事项目减少一位前普雷西迪奥管理研究生院的教授这样说:当大气中的碳排放量超过百万分之350时,重大的气候破坏就开始发生了。她说:“我们现在的浓度是400ppm。”换句话说,我们不仅仅是通过停止增长来防止损害。
但是Ravenhill的组织已经确定了100种从大气中吸收碳的方法——一些主要的方法如把碳循环到产品中,一些次要的方法如种树。
“好消息是,有大量的解决方案,”戴奇指出。“我们可以建立从空气中吸收碳的系统,然后我们可以利用这些材料”来制造产品或生产能源。
我们还可以回到农业实践的光合作用可以发生在丰富和其完整疗程衰减扎根离开土壤中的碳,而不是释放到空气作为农业废弃物从货车或填埋。
从本质上讲,碳去除有三个广泛的领域:
1.生物解决方案通过光合作用将碳从空气中吸出。当然,这已经发生了。但是,防止森林砍伐和重新造林将使这个强大的自然碳汇扩大。在农业中,人们相信轮牧或让动物从出生到结束都吃草,会让更多的植物生长,从而使土壤再生。
2.创造产品的化学去除解决方案利用从空气中吸出的碳,再循环利用,并与催化剂结合,制造出类似塑料的材料。
3.生物能源解决方案,从燃烧生物质中捕获碳来创造能源然后隔离剩下的碳。在这个领域,这叫做生物能源与碳捕获和封存。
周五,《联合国气候变化框架公约》(U.N. Framework Convention on Climate Change)公布了对各国迄今提交的减排承诺的分析。报告总结说:“到2025年和2030年,因实施《国家自主贡献预案》而产生的全球年排放总量不属于成本最低的2摄氏度情景。”
所以这些碳去除技术可能很重要。让我们从最后一个开始,生物能量。
来自捕获、隔离和燃烧碳的生物能量
丹尼尔·桑切斯(Daniel Sanchez)是加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)能源与资源专业的博士研究生可再生和适当的能源实验室该公司一直在设计一种生物能源工艺,从空气中捕捉碳,燃烧产生能量,然后隔离碳副产品。
他试图颠覆化石燃料的等式。“我们现在从地面提取碳,把它带上来,然后燃烧。如果我们反过来呢?”他说。
他说:“我正在努力把二氧化碳从空气中提取出来,把它燃烧掉,然后把它埋在地里,埋在它应该埋的地方。这是一种具有碳捕获和储存功能的生物能源。”
他的团队在伯克利的实验室里掌握了这方面的科学知识,但他正在开发一种可扩展的、可商业化的解决方案。
他称之为生物碳捕获封存,因为它不仅仅是捕获空气中的碳并将其燃烧,这是一种碳中性。封存燃烧过的东西可以去除碳,所以碳是负的。
“挑战在于成本,”桑切斯在VERGE网站上说。有两种商品是有一定价值的——能源和碳消除。“但是我们还没有对其中的一个进行估价,”或者对经济中的碳排放成本进行估价,因为在美国碳排放还没有价格,除了在加州等实行限额与交易制度的地区。然而,即使是在加州,“碳的价格也比反映其对经济真正影响的价格低了一个数量级”。
但该团队将继续致力于制造可扩展的、低成本的生物能源,包括碳捕获和封存过程。
土壤
有趣的是,土壤,尤其是农业土壤,通常是碳不足的,需要更多的碳——至少在大多数发达国家是这样——在多年农业使用杀虫剂和化肥提高土壤氮含量之后。
根据一项2007年,伊利诺斯大学的科学家发现这是因为,虽然土壤和植物需要氮,但增加更多的氮来刺激更快的生长周期,也会导致比正常分解周期更快,并刺激微生物的生长,这些微生物以土壤中的碳和其他营养物质为食,从而耗尽这些营养物质。
越来越多的人支持改变农业,允许植物以正常的速度进行光合作用和腐烂,让土壤从这个过程中获取碳,亚利桑那州立大学的彼得·伯克教授就是其中之一。
“我们的土壤应该有7%、8%或9%的碳,但实际上它们只有1%或2%,”Byck在VERGE网站上说。”没人知道我们什么时候发明氮(杀虫剂)的。”
他主张通过轮牧的方式喂养牛和其他农场动物,从出生到被屠宰,或者按照他们行业的说法,吃完草。
他说:“如果我们放牧的方式彻底改变了碳排放问题,创造了一个碳汇,”甲烷和碳进入土壤,氧气释放到空气中。
Byck她在可持续发展研究生项目和传播学院任教,一直致力于这必威体育2018个问题的科学和传播。在制作了这部广受好评的电影之后“碳排放的国家,”他最近又创作了第二部电影“土壤碳牛仔”,这是两个牧场的生活轨迹,它们的农民从美国过去50年左右的传统放牧转向了不使用化肥和杀虫剂的轮牧。
Byck将这种方法描述为回到一个世纪前的放牧方式,就像美洲野牛现在在美国吃草的方式一样。美国西部的野牛仍在漫游。
但是土地不再便宜了。然而,农民可以通过引导牛群停留在一个新的区域,让以前的放牧区休耕足够长的时间来补充植物的生命,让光合作用周期自己完成,这样碳就会释放并留在土壤中。
产品
从空气中提取碳作为产品成分是一种正在多方面研究的解决方案,包括从可口可乐公司(Coca-Cola Company)到汽车制造商奥迪(Audi),从工业巨头斯伦贝谢(Schlumberger)到ADM,再到初创企业酷地球美国新光技术公司(NewLight Technologies)和液体光技术公司(Liquid Light)向水泥生产商Solida Technologies致敬。
我们的VERGE小组没有讨论正在进行的商业化努力,但在与GreenBiz的对话中,Deich分享了这张产品创新列表,这些创新都处于研发和早期商业化的不同阶段。
一些,GreenBiz报道,已经处于早期的商业阶段。LiquidLight正在为可口可乐公司生产由捕获的碳制成的饮料瓶。新光技术已经从空气中捕获并隔离碳并将其回收成树脂它叫空气碳,一种热塑性材料,其性能类似于石油基塑料。
戴尔电脑(Dell computer)用它来包装电脑,Sprint用它来包装手机。最近,Vinmar国际公司签署了一项协议,将在未来20年内购买10亿磅的AirCarbon。
项目减少
项目减少正如我们之前所写的,是关于推进无数的解决方案来开始减少空气中的碳。该组织通过出版一本书和创建一个列出100个潜在解决方案的数据库并将它们出版在一本书中开始了这项工作。
以下是100个名单中的一个例子:“海洋生物量,避免砍伐森林,牲畜饲料造林,可持续的水稻生产,森林重新造林,轮牧,木材建筑。”Silvopasture is an agricultural practice of growing trees in forage pastureland for livestock. Practitioners say the trees take stress off the forage by providing some shelter and variants of nutrients.
有趣的是,这100个解决方案中的一些是解决其他问题的行动,如饥饿或清洁海洋。“如果我们解决了气候变化,我们就可以改变我们社会中的其他问题,”Ravenhill说。
一些列出的解决方案是技术性的,如碳吸收玻璃和生物炭,而其他显然是社会性的,如女童教育,这可能会减少人口增长,从而减少对世界资源的需求。
Ravenhill说,该项目的减少预示着“温室气体排放达到峰值并开始逐年减少的那一刻”。它详细描述了目前正在使用的解决方案,以及它们在今后30年将产生的影响。
它的目标是在一本书中发布100个解决方案,并使信息可在数据库中飞行,这样人们就能了解他们在减少碳排放方面可以采取的行动。
“我们认为获取这些信息将加速气候的复兴,”Ravenhill说。