大型污染企业、科技初创企业和政府都在迅速采取行动,找出从空气中移除CO2的最佳方法,同时从一开始就阻止CO2的排放。
联合国气候科学机构政府间气候变化专门委员会(IPCC)表示,如果世界要将升温幅度限制在比工业化前水平高1.5摄氏度的范围内——这是2015年《巴黎协定》的首选目标——就需要“大规模部署”它们的解决方案。
但是,各种碳捕集技术的有效性和成本问题一直困扰着减少CO2排放的努力。
它是如何工作的?
“碳捕集”一词通常用于在排放点捕集CO2的技术,而温室气体也可以在其分散到大气中后被移除。
有了碳捕集技术,大型污染者——如钢铁和水泥厂、炼油厂和发电厂——就能在CO2进入大气之前捕集它们产生的一些CO2。
工厂通常配备使用化学溶剂和其他方法在燃烧前或燃烧后将CO2与其他气体分离的设备。
CO2被压缩成液体,然后泵入地下,有时泵入枯竭的石油和天然气储层。其中一些还可以用于制造塑料、混凝土或燃料。
当涉及到移除空气中的CO2时,在陆地上种植更多的树木,或者在海上种植海带森林,利用将CO2转化为生物质的自然过程。
也有正在开发的化学和矿物学过程,旨在将CO2从大气中移除的时间比植物封存碳的时间更长——理想情况下,数千年。
一个例子是,当农业和林业废物在缺氧的情况下加热时,产生生物炭,这是一种富含碳的木炭,然后被埋在地下。
另一种被称为增强风化的技术是在农田或海洋中散布矿物质,以加速它们对CO2的自然吸收。

优点和缺点是什么?
碳捕集被认为是有益的,因为它似乎是解决大气中CO2浓度过高问题的直接方法。
然而,并不是所有的捕集、封存和移除项目都能将CO2锁住足够长的时间,从而对全球气温上升产生影响。
“主要的问题是,大气中的每一个CO2分子都会在数千年的时间里产生[变暖]影响,而我们在几千年的未来规划方面非常糟糕,”非营利组织碳市场观察的政策负责人Wijnand Stoefs说。
被泵入地下的CO2很可能会在那里停留数百年。但是树木和其他植物的生命是有限的,当它们分解时,它们会在几个月或几年的时间内将碳释放到大气中。这可能意味着CO2会相对较快地返回到大气中,这取决于其他植物在原地重新生长的速度。
当碳捕集技术被用来证明石油、天然气和煤炭的持续供应是合理的时,它是有争议的。
同时也存在机会成本——捕集技术会消耗电力和资金,而这些电力和资金本来可以用于从源头上削减排放,比如在交通、能源和建筑领域。
当生物质能被用于发电时,关于利弊的争论尤其激烈,而碳捕集则被用于产生的排放物。支持者表示,使用的木材通常是其他行业的副产品,而批评者则表示,这一过程可能与不可持续的森林砍伐有关。
它能拯救地球吗?
科学家表示,过去一年破纪录的气温使得各国在2015年巴黎协议中承诺的一些目标越来越有可能无法实现。这可能会产生对更多CO2捕集或移除的需求,作为限制损害的一种形式。
碳捕集技术也被认为是帮助重工业脱碳的关键,比如那些生产水泥、钢铁的行业,这些行业不容易减少排放。但当它被用来为石油、天然气和煤炭的持续供应辩护时,就会引起争议。
在2023年12月举行的COP28气候峰会上,约有50家世界顶级化石燃料生产商承诺消除自身运营中的排放,这将部分依赖于为炼油厂配备碳捕集装置。但没有人同意大幅减少化石燃料的生产,化石燃料的使用产生了该行业更多的排放。
在欧盟资助的Negem“负排放”项目的旗帜下,一组大学、非营利组织和公司制定了一套负责任地使用碳移除的原则。这些原则包括,除碳应该只与雄心勃勃的脱碳目标一起使用,并且应该导致CO2被封存几个世纪,同时不损害环境。
它已经达到了吗?
工业碳捕集和封存始于20世纪70年代,当时德克萨斯州的天然气加工厂开始捕集CO2并将其出售。
但国际能源署(IEA)在2020年表示,自那以来,该技术的发展“在很大程度上是一种未实现的预期”。“几十年来,人们已经认识到它缓解气候变化的潜力,但部署一直很缓慢。”
这种情况可能正在迅速改变。国际能源署预计,到2030年,每年将有足够的能力捕集4.35亿吨CO2,封存6.15亿吨CO2。然而,这两个数字都低于每年10亿吨的碳捕集和封存量。IEA表示,要在2050年实现净零排放,可能需要每年10亿吨的碳捕集和封存量。
根据牛津大学史密斯企业与环境学院的一份报告,这还不包括植树活动,据估计,植树活动占目前每年消除的20亿吨CO2的大部分。
谁在投资?
麦肯锡(McKinsey)今年早些时候的一份报告显示,到2035年,碳捕集、利用和封存领域的年度投资可能达到1750亿美元,主要用于水泥和钢铁制造等难以脱碳的行业。该公司预计,这些投资将集中在东南亚、中国、印度和北美。
美国政府是碳移除最重要的支持者之一,已为能够直接从空气中捕集碳的设施提供了35亿美元的拨款,并为一系列移除技术的提案提供了3500万美元的奖金。
政府可以通过税收抵免、碳税和“总量管制与交易”计划为投资碳捕集提供激励。在这些计划中,工业污染者必须购买许可,从而获得污染的权利。
另一种激励措施来自自愿碳市场,在这个市场上,每捕集或避免一吨CO2的工具都可以进行交易。污染者可以购买信用额度,并将其记录在非金融账户中,以帮助实现其气候目标。他们通常会支付更多的费用——去年每吨高达1608美元——以换取将CO2封存更长时间的承诺。

资料来源:Kenza Bryan,金融时报
原文链接:https://www-ft-com.ezphost.dur.ac.uk/content/a3e0d3b5-a852-4fa5-ad71-18cdf54046ae
编辑:阿远
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