6种方法消除天空中的碳污染
自工业革命以来，人类已经向大气中排放了超过2000亿吨的二氧化碳。(十亿吨是10亿公吨。)
这层越来越厚的温室气体造成了我们今天所经历的全球变暖。如果什么都不改变，森林火灾、令人窒息的热必威官网是真的吗浪和破坏性的海平面上升等气候影响只会继续加剧。
应对气候变化的当务之急是迅速遏制排放——例如，通过增加可再必威官网是真的吗生能源，提高能源效率，停止砍伐森林和遏制像氢氟碳化合物(hfc)这样的超级污染物。的最新的气候科学必威官网是真的吗然而，这告诉我们，单靠这些努力还不足以防止危险的气候变化。必威官网是真的吗
科学家们说，要想将全球气温上升控制在1.5-2摄氏度(2.7-3.6华氏度)以内，这是防止气候变化最严重影响的必要条件，我们不仅需要减少排放，还需要必威官网是真的吗从大气中去除并储存一些碳．
事实上,大多数必威官网是真的吗气候模型场景这表明，到2050年，我们每年需要清除数十亿公吨的二氧化碳，同时还要加大减排力度。
碳去除可以有多种形式，从新技术到土地管理实践。最大的问题是，这些方法能否在未来几十年达到所需的碳去除规模。
每种碳去除方法都面临挑战和局限性。WRI的工作文件系列探讨了利用碳去除来应对气候变化的可能性和挑战，并建议了一套美国联邦政策行动的优先级，以加速其发展和部署。必威官网是真的吗
以下是从大气中去除碳的六种选择:
1)森林
光合作用能自然地去除二氧化碳——树木特别擅长储存光合作用从大气中去除的碳。扩张,恢复管理森林以鼓励更多的碳吸收可以利用光合作用的力量，将空气中的二氧化碳转化为储存在木材和土壤中的碳。
世界资源研究所估计，仅在美国，森林和森林外的树木的碳去除潜力是每年超过五亿吨相当于美国农业部门全年的排放量。这些方法去除CO2与其他碳去除方法相比(通常低于每公吨50美元)，通过森林可以相对便宜，并且在这个过程中产生更清洁的水和空气。
一个主要的挑战是确保一个地区的森林扩张不会以牺牲其他地区的森林为代价。例如,造农田会减少食物的供应。这可能需要将其他森林转变为农田，除非农业生产力的提高可以填补这一缺口。同样，不从一片森林采伐木材可能导致另一片森林过度采伐。这些动态使得恢复和管理现有森林，以及在农田以外的生态适宜土地上增加树木变得尤为重要。
2)农场
土壤自然储存碳，但农业土壤由于集约化利用而出现了很大的碳缺口。因为农业用地如此庞大——仅在美国就超过9亿英亩——每英亩土壤的碳含量即使有微小的增加可以有效的．
增加土壤碳对农民和牧场主也有好处，因为它可以提高土壤健康和作物产量。在农场上种植树木还可以减少碳排放，同时提供其他好处，如遮荫和为牲畜提供饲料。
增加土壤中的碳含量有很多方法。在土地裸露的时候种植覆盖作物可以延长全年的光合作用，隔绝约半公吨二氧化碳2每年每英亩．使用堆肥可以提高产量，同时将堆肥的碳含量储存在土壤中。科学家们还在开发根系更深的作物，使它们更耐旱，同时向土壤中沉积更多的碳。
然而，大规模地管理土壤中的碳是一个棘手的问题。自然系统本质上是可变的，这使得预测、测量和监测在一英亩土地上任何特定做法的长期碳效益成为一个真正的挑战。
一些做法的有效性也受到持续的科学辩论的影响。此外，每年不断变化的条件或管理做法可能会抹去之前的收益。因为需要大量的农田来去除大量的碳，政府和市场系统需要为土地所有者创造合适的条件来储存更多的碳。
3)生物能源与碳捕获和存储(BECCS)
碳捕获和储存生物能源(BECCS)是利用光合作用对抗气候变化的另一种方式。必威官网是真的吗然而，这比种树或管理土壤要复杂得多，而且它并不总是对气候有效。必威官网是真的吗
BECCS是指在工业、电力或运输部门使用生物质作为能源的过程;在其排放物被释放回大气之前捕获它们;然后将捕获的碳储存在地下或混凝土等长寿产品中。如果BECCS使更多的生物量增长，或者储存更多的碳而不是将其释放回大气中，它就可以提供净碳去除。
但要确定这些条件是否满足，并不总是那么简单。此外，如果BECCS依赖生物能源作物，它可能会取代粮食生产或自然生态系统，抹掉气候效益，加剧粮食不安全和生态系统损失。必威官网是真的吗
某些形式的BECCS可以将农业残留物或垃圾等废物转化为燃料。这些原料可能是BECCS未来的关键，因为它们不需要专门的土地使用。即便如此，会计也必须是正确的——而且有很多方法会出错-为BECCS提供预期的气候效益。必威官网是真的吗
4)直接空气捕捉
直接空气捕获是直接从环境空气中用化学方法去除二氧化碳，然后将其储存在地下或长期使用的产品中。这种新技术类似于碳捕获和存储技术，用于捕获来自发电厂和工业设施等来源的排放。不同之处在于，直接空气捕获法直接从大气中去除多余的碳，而不是从源头捕获。
测量和解释直接捕获空气对气候的好处相对简单，而且其潜在部署规模是巨大的。必威官网是真的吗但这项技术仍然昂贵且耗能大。通常很难确定新的直接空气捕捉技术的成本，但是2018年的一项研究估计每公吨的成本约为94至232美元。此前的估计更高。
直接捕获空气也需要大量的热量和电力输入:从空气中清除10亿吨的二氧化碳可能需要近10%今天的总能源消耗。直接空气捕捉技术还需要低碳或零碳能源来驱动，以实现净碳去除。
在技术开发和部署经验方面的投资，以及在部署廉价、清洁能源方面的持续进展，可以促进大规模直接空气捕获的前景。
多家公司已经开发出了直接空气捕捉系统，尽管多年来在该技术上几乎没有公共研发支出。然而，2019年底，国会拨款6000万美元用于碳去除技术，包括至少3500万美元用于直接空气捕捉，这是向扩大发展努力所需投资水平迈出的重要一步。
最重要的是，直接空气捕捉仍然是一项新技术，尽管它显示出了巨大的扩大规模的潜力，但这些系统是同类中的第一个需要公众的支持才能前进．
5)碳矿化
有些矿物质会与CO自然反应2将碳从气体变成固体。这个过程通常被称为碳矿化或增强风化，它自然地发生得非常缓慢，需要数百年或数千年。
但科学家们正在研究如何加速碳矿化过程，特别是通过增加这些矿物与CO的接触2在空中或海洋中。这可能意味着将碱性泉水从地下抽到矿物与空气发生反应的地表;流动的空气通过含有正确矿物成分的大型尾矿矿床(采矿作业留下的岩石);碾碎或发展酶，咀嚼矿物沉积物以增加其表面积;并找到方法来抵御某些工业副产品，如飞灰、窑尘或钢铁渣。
碳矿化也可以作为一种储存CO的方式2通过注入合适的岩石类型，在那里它反应形成固体碳酸盐。此外，一些应用可以取代混凝土等产品的传统生产方法，混凝土在全球的使用规模达数十亿吨。
科学家们已经证明碳矿化是可能的，一些初创公司已经在开发基于矿化的建筑材料，但要规划出具有成本效益和谨慎的大规模应用，还有更多的工作要做。
6)海洋概念
已经提出了一些基于海洋的碳去除概念，以利用海洋储存碳的能力，并确定除了陆地应用以外的方法。然而，几乎所有这些项目都处于开发的早期阶段，需要进行更多的研究，在某些情况下需要进行试点测试，以了解它们在潜在的生态、社会和治理影响下是否适合进行投资。必威官网亚洲体育
每一种方法都旨在加速海洋中的自然碳循环。它们可能包括利用沿海植物、海藻或浮游植物的光合作用;添加某些矿物质以增加溶解碳酸氢盐的储存;或者在海水中通电来帮助提取CO2．
一些以海洋为基础的碳去除方案也可以带来协同效益。例如，沿海蓝碳和海藻种植可以去除碳，同时也支持生态系统恢复，添加矿物质帮助海洋储存碳也可以减少海洋酸化。然而，这些方法对更广泛的生态影响仍有很多未知之处，需要进一步的研究才能更好地了解这些方法在任何规模上实施之前的潜在风险。
在短期内，养殖的海藻还可以用于食品、燃料和化肥等产品，这可能不会导致碳去除，但与传统生产相比，可以减少排放，并提供支持行业增长的经济回报。
考虑到所提议的方法对生态、社会和治理的潜在影响，更多的研究可以开始澄清不确定性，并告知在必威官网亚洲体育何处和何时应推广海洋二氧化碳去除概念。
碳去除的未来
WRI的分析已经表明，建立碳去除能力的最具成本效益和最低风险的策略包括开发和部署多种方法相结合。
每一种碳去除方法都有其前景和挑战，但捕获和储存CO2必须成为美国和全世界气候变化战略的一部分，以避免全球变暖达到危险水平。必威官网是真的吗
是时候开始了投资通过碳去除方法的组合-在研究、开发、示范中、早期部署和有利条件，使它们成为未来几十年所需规模上的可行选择。
了解更多关于WRI的碳去除分析和建议，请阅读我们的CarbonShot研究系列．