在不放弃石油的情况下应对气候变化的3种方法
温室气体排放在历史新高．世界主要排放国再一次失败达成限制排放的协议。在所有的阴霾和厄运之中，国际能源机构最新的世界能源展望却没有得到应有的重视。
但是，任何真正关心气候变化的人都需要了解这份报告中出现的两个基本约束。我们如何应对这两个限制因素，将决定是否有一个合理的方法来解决气候变化问题。
第一个限制与与能源相关的二氧化碳排放轨迹有关，这需要将平均温度上升保持在低于一般接受2摄氏度的门槛[PDF]。在下图中，国际能源署称之为“450情景”，即大气中的二氧化碳浓度保持在450ppm以内。
它要求排放量在2017年左右达到峰值。到2035年，“450情景”下的排放量需要仅为“一切照旧的当前政策情景”下的一半。到2035年，这两种情景之间的差异将高达每年22亿吨二氧化碳，约占目前与能源相关的二氧化碳总排放量的三分之二。
在我们考虑如何利用当前和未来的能源技术和效率来实现减排之前，还有第二个限制因素使这项任务更加困难。如果我们在2017年之前不采取进一步行动(这是很有可能的情况)，由现有资本存量(如发电厂、建筑、工厂和汽车)锁定的排放将耗尽2035年的全部碳预算，从而没有实现450情景的回旋空间。
如下图所示，随着旧资本存量的逐步淘汰，这些固定排放量将逐渐下降，但所有的替代和扩张必须是零碳!
国际能源署估计，2010年至2035年间，对一次能源的需求将增加三分之一，到2035年，化石燃料将占全部能源的75%。新英国石油公司能源展望赞同这一趋势，并估计到2030年化石燃料的份额将达到81%。如果在可再生能源、电池技术、生物燃料和碳捕获与储存(CCS)方面没有快速突破，450方案将无法实现。除非，也许，如果我们愿意跳出框框思考。
如果我们能在能源领域之外找到切实可行的减排和封存机会，到2035年抵消大部分化石燃料排放，并为我们完全过渡到清洁能源所需的额外时间，那会怎么样?
最近的一项调查显示，一些非常简单的想法，在某种程度上结合起来，可能有可能让我们沿着相当于450情景的道路到2035年。我将强调三个似乎是现实的，其中两个提供了实质性的非气候效益:
1.黑碳减排。大约18%的全球变暖是由黑碳造成的，黑碳是化石燃料和固体生物燃料不完全燃烧的结果。黑碳会在大气中停留几天到几周，通过吸收光线和散发热量来工作。加热的空气分子持续时间更长，可以移动很长的距离。当黑碳沉积在冰雪上时，也会降低地球的反射率(称为反照率)，从而进一步加剧全球变暖。
解决方案包括:减少柴油车的微粒排放;向清洁燃烧的生物质炉、砖窑和焦炉过渡;并禁止焚烧农业废弃物。通过避免过早死亡和降低健康成本，以及在较小程度上避免作物损失，可以获得很大的非气候效益。炭黑会在下一份IPCC报告中占有重要地位．
2.减少甲烷。石油和天然气生产、天然气输送、煤炭开采、城市垃圾、废水、稻田和牲畜粪便产生的甲烷排放提供了与炭黑在规模上类似的减排机会。非气候效益包括避免作物损失、避免过早死亡和降低健康成本。
3.通过原木掩埋实现碳封存。森林地面上的死树在大约10年后分解，将碳释放到大气中。通过在厌氧条件下掩埋或储存倒下的原木来减缓分解到一个更长的时间框架(100- 1000年)，可以以相对较低的成本潜在地隔离大量的碳。
据估计，这一潜力每年约为10亿吨碳。然而，也存在一些风险，如养分锁定、栖息地丧失、对森林地面和土壤的干扰，以及需要修建一些道路。如果这些风险得到了很好的管理，而我在这里假设的只是利用了潜力的一小部分，短期内影响可能是巨大的。
根据文献资料，我总结了下表中三个解决方案的气候变化缓解潜力、成本和效益(到2035年及以后，以今天的美元计算，使用当前的技术)的粗略估计。如果在2035年之前将现有政策和450方案之间的22亿吨二氧化碳排放缺口扩大，仅使用这三种解决方案就可以弥补一半以上。
结合清洁能源、效率和节约方面的进步，这些解决方案将使我们距离应对2摄氏度的挑战咫尺之遥。
| 缓解气候变化的解决方案 | 缓解气候变化潜力(Gt CO2e/年) | 降低成本(数十亿美元/年) | 气候的好处(数十亿美元/年) | 来源 |
| 减少黑碳(潜力的80%) | 3．4 | 96.9 | 4116.8 | 辛德尔(2012)，雅各布森(2010)，债券(2005) |
| 甲烷减少量(90%潜力) | 3．13 | 64.33 | 136.98 | 辛德尔(2012)，雅各布森(2010) |
| 通过原木掩埋实现碳封存(潜力的15%) | 5．5 | 77 | 0 | 曾(2008)，奥恩斯坦(2009) |
| 总计 | 12.03 | 238.23 | 4253.78 |
这三种解决方案的年成本在全规模下约为2380亿美元，而提高作物产量和健康效益带来的回报远远超过这一数额。此外，对这些解决方案的投资将刺激当地制造业和就业，气候变化缓解本身在未来可能具有一些额外的货币价值;然而，即使不包括这些，好处也是巨大的。
虽然减少黑碳的非气候效益在那些将减少大量碳排放的地区(特别是中国、印度和亚洲和非洲的其他发展中国家)最大，但它们不一定会落到可能承担成本的国家手中。此外，甲烷在大气中混合得相当好，减少甲烷的好处更具有全球性。
这意味着，大部分的缓解措施可能需要通过公共手段提供资金，特别是在空气污染来自公共基础设施、住宅来源、小企业和农场的地方。空气质量法规可能是另一种减少工业产生的黑碳和甲烷的机制。
在不同的成本、收益和风险水平上还有一些额外的机会。以下是一些简单而伟大的想法的样本:土壤固碳使用生物炭[PDF];利用更大的百分比fallen-log埋藏潜力；屋顶漆成白色在冬季供暖需求低的地区(在减少黑碳方面可能特别有效);收割倒下的原木生产eco-neutral燃料现有燃煤电厂;和大规模的灌溉亚热带沙漠造林．
所有这些都表明，有一些合理的轨迹可以将长期平均气温升幅控制在2摄氏度以内。在短期内，任何这类途径都将涉及现成的技术、高度工程化的方法、适度的公共支出，以及远远超出气候变化范围的利益。
电厂的照片通过上面。
