在过去的几年中,二氧化碳去除(CDR)已从鲜为人知的概念转变为气候作用组合的普遍接受的组成部分,必威官网是真的吗数十亿美元的公共支持数亿美元的私人支出支持其增长。

这种转变是由科学共识从空气中去除二氧化碳(CO2)的这种结论最初包括在气候变化间的政府间小组中,需要发挥至关重要的作用来限制全球温度升高至1.5度C(2.7摄氏度)。必威官网是真的吗地标报告1.5度C在2018年,在刚发布的2023第六次评估报告

CDR将在帮助满足气候目标方面发挥关键作用,但不能替代大幅度减少温室气体的排放,这必须是当务必威官网是真的吗之急。

对CDR的兴趣和投资日益增长,这激发了广泛的新CDR方法和技术。每个都处于开发的不同阶段,碳的位置和方式都不同,以及测量去除多少碳的容易程度。尽管某些方法和技术可能会提供意外且有价值的共同利益,但许多方法也带来了不确定的环境和社会影响。

由于去除碳是一个相对较新的领域,因此开发广泛的技术和方法组合对于降低风险和成本并有助于确保有能力以未来几十年所需的水平从空气中清除碳。

关于CDR领域在过去几年中最近的增长和多样化的近期增长和多样化,这是四个关键的事情。

1.许多新的CDR方法正在新兴

就在几年前直接空气捕获(DAC)可以说是CDR技术最先进,最富有理解的技术。在过去的几年中,该投资组合已经大大增长和多样化:

直接空气捕获:启动公司,诺亚,正在开发新的DAC技术,这些技术可以减少能源或资源的利用,并可以集成到现有的基础架构中,从而避免选择新的独立基础架构带来的一些挑战。例如,可以将DAC集成到建筑物的冷却塔中,该塔通过循环水和空气来消除建筑物的热量。通过该冷却系统移动的空气可以重定向到管道和独立的二氧化碳捕获设备中。该系统使用小型表面积,并可以减少能源需求。DAC的其他概念,例如由Verdox,可能能够显着降低能源的使用。

基于生物质的CDR:与其燃烧生物量并捕获排放(如使用碳捕获和储存或BECC的生物能源所做的那样),不如对使用生物质(来自植物的有机材料)进行直接去除的兴趣。从此迭代魅力工业涉及将剩下的生物量从种植农作物转化为富含碳的“生物油”,并将其注入碳隔离的地面。另一种方法,由Kodama系统,涉及改善森林管理实践,包括森林稀疏以减少野火,再加上残留的木材以清除碳。

矿化海洋碱度增强是一种碳矿化可以用某些用二氧化碳反应的岩石(例如橄榄石)来完成。一些公司,例如维斯塔,正在寻找将这块岩石与沙子混合在一起,并将其铺在海滩上。这样,波动作用有助于加快锁定二氧化碳的化学反应,同时还有助于补充侵蚀的海岸线,从而有可能减少风暴潮。在陆地上,将玄武岩岩石扎根可以应用于农田在去除碳的同时提高土壤质量。

海洋CDR:一些公司计划农田海藻例如海带或野蛮人在开阔的海洋中,正在测试将其沉入深海以隔离所含碳的方法。例如,西菲尔斯通过破裂空气囊来培养和下沉。其他人,喜欢海藻产生, 是收集现有的sargassum并下沉带有自动船。在过去的十年中,Sargassum在爆炸性中西部大西洋的侵入性水平可以与肥料径流有关。这种方法可以帮助减轻碳的滋扰。

作物增强:研究人员和公司正在探索使用增强的光合作用用于碳固存的使用。这是一种在农业中用于基因修改或繁殖杂交植物物种的过程,以增加土壤中二氧化碳的摄取和隔离。一些新的CDR公司,例如活碳,通过基因编辑开发具有增强光合作用能力的树木,以便它们可以生长更快并吸收更多的二氧化碳。在一种情况下,金属积累特征可以帮助这些树木通过其根部吸收金属,从而减慢木材的腐烂,并使这些树木被种植在被重金属污染的土地上。其他人,喜欢夺回,正在使用未经遗传修饰但繁殖以吸收更多二氧化碳并更快的杂种树种。然后,将树的木材用于建筑材料,并存储具体的碳。

徘徊在每种方法上了解更多信息:

长箭头,顶部具有自然方法,而技术接近底部
陆地上的碳清除方法 一组树木代表造林和造林 土壤碳螯合图标的幼苗轮廓 众多岩石图标的大纲 阳光和田间的轮廓,用于生物质碳去除和存储图标 大岩石,碳矿化图标的轮廓
海洋中的碳去除方法 湿地草从水轮廓中出来 海藻和岩石图标 箭头朝上的波浪 箭头朝下的波浪 氮气周期表符号 大石头作为碱度增强 用光螺栓电池

注意:该图包括国家长期气候策略中提到的碳去除方法以及其他领先的建议方法。必威官网是真的吗
注意:此处显示的自然与技术分类是说明性的,而不是确定性的,并且会根据如何应用方法而变化,特别是对于海洋中的碳去除方法。

2.结合CDR方法和技术有好处

一些项目正在努力结合不同的CDR方法。例如,瑞士Neustark正在与DAC耦合矿化。在一次迭代中,可以在再生混凝土中隔离DAC捕获的二氧化碳。然后可以将拆除的碎混凝土与捕获的二氧化碳反应并存储它。然后,这种矿化材料可以用作骨料 - 混凝土的关键组成部分,以及水泥。另一个例子是位于旧金山的传家宝,使用的直接空气捕获公司捕获碳的石灰石并经营美国的第一个DAC设施。在2023年初,他们与碳壳将二氧化碳注入混凝土中,通过矿化将其隔离。

还有一些基于海洋的CDR项目将海藻种植与一种称为人工增长的方法相结合,以实现营养耗尽的地表水的生长。上升是一个自然的过程,从较深的海洋中,寒冷,富含营养的水升至表面,取代了养分耗尽和温暖的地表水。人工上升的速度加快了这一过程,并且在海洋沙漠中可能很有价值,在海洋沙漠中,较高的海洋温度破坏了自然上升周期并降低了表面养分水平。

海藻也可以在离岸卫星控制的钻机上生长在水面下方,通过波和太阳能泵重新创建上升流。通过波浪的运动,将深海营养丰富的水通过阀门泵送到海藻生长的钻机中,从而提供了生长所需的养分。

3.量化和跟踪碳去除很重要

不同的CDR方法和技术以不同的方式捕获和去除碳。对于某些人来说,很容易测量删除的数量,而对于其他人来说,这更具挑战性。而且,随着时间的流逝,这一数量的变化也取决于方法:有些提供了更永久或耐用的去除,而另一些则更容易逆转。例如,可以直接测量通过DAC去除的二氧化碳。当在地质形成中隔离时,预计将在那里持续数千年,并且已经存在监测方法来跟踪这一点。

然而,许多其他新型的CDR技术和方法以更难测量的方式隔离二氧化碳,这会导致更高程度的不确定性去除多少碳。有些还以非永久性的方式隔离碳,因此去除的量可能会随着时间而减少。如果没有更大的确定性,则在何时持续时间内,很难理解这些方法对气候的最终影响。必威官网是真的吗

这些测量还基于碳信用额的买卖。如果没有准确的测量和验证,碳信用额可能会夸大或以其他方式陈述,从而删除了碳的量,危害市场完整性。

二氧化碳去除过程及其碳存储的估计时间尺度范围。

例如,测量在包含环境之外应用的方法的碳固执可能是特别困难的,例如,在农田或海洋中散布岩石灰尘(这与诸如DAC设施之类的封闭系统形成鲜明对比)。在这些情况下,需要在不同位置和随着时间的时间进行采样,可能与实验室模型相结合,以估算隔离,这可能需要大量的努力和成本。

跟踪随着时间的推移隔离的碳(通常称为持久性或耐用性)对于理解碳隔离多长时间并超出大气也很重要。对于依赖于生物过程隔离碳而不是地质碳固换的生物过程的方法,耐用性可能不确定。例如,以天然或人制造的干扰重新发行的有机形式隔离的碳,而碳储存的碳在地质上被化学地变成固体矿物质或如此深入地在地球中,以至于需要数千年的时间才能自然地自然地储存。回到大气中。

以海洋为基础的CDR方法作为开放系统的一个例子,二氧化碳可以隔离在海洋中在许多方面。一种方法是生长和下沉海藻,隔离了其在深海中所含的碳。根据数十年到几个世纪的大气接触,它可能会与大气接触,这可能使它与大气接触。但是,在深海环境中进行监控是具有挑战性的,并且随着时间的流逝,要做的是昂贵的,并且会涉及与去除的碳量有关的一些不确定性。

一家CDR公司运行潮汐,已经部署了开放式监测系统,以收集地球化学和海洋学数据以跟踪海洋CDR干预的影响,并可以帮助减少这些不确定性。

尽管这些新的CDR方法和技术中有许多具有潜力,但它们是新颖的,需要进一步的研究和测试,以了解它们在去除二氧化碳,碳固存的时间标准以及预期的社会和环境影响方面的功效,以及进一步的研究以改善测量以及验证方法和框架,以准确测量和跟踪所有这些。那些在公共和私营部门以及努力促进CDR的其他部门的人都需要努力将这些不确定性最小化,因为该领域不断发展。

4.新兴的CDR方法有权衡

所有CDR方法都构成积极和负面的环境和社会影响。虽然一些新的CDR公司宣传其技术的共同利益,但重要的是要从整体上了解与每种方法相关的权衡。这些必须逐案评估,并考虑应用它们的影响和地方环境。

一些公司通过在其CDR方法中使用废料来提供好处。某些类型的矿山尾矿(粉碎的岩石是采矿活动中的废产品)不仅可以通过碳矿化从空气中清除二氧化碳,而且在某些情况下也可以中和危险材料,例如石棉或习惯在采矿废物中收回有用的化学品

研究也正在开发结合的过程关键的矿物提取随着碳矿化的速度,鉴于一系列清洁能源技术对关键矿物的需求迅速增长,这一点尤其重要。

同时,矿化方法会带来负面影响。岩石尘可能包含诸如镍和铬之类的微量金属,可能对生态系统和人有毒。大规模的矿化将需要扩大采矿业以获取足够数量的合适岩石,这可能会提供工作,但也可能会以类似于现有的采矿工作的方式对社区和当地环境产生负面影响。

许多基于海洋的CDR方法还提供了一系列的权衡,如果不负责任地做出负责任的环境和社会影响。例如,海洋碱度增强可以为帮助当地减少海洋酸化的好处,但一旦碱度添加停止,可能会对海洋生物群产生负面影响,并需要长期逐步淘汰大型的大型计划,也可以将反弹的风险带到酸性条件下。- 规模碱度添加。

一个海带农民站在一条小船上,将绳子衬有糖海带,从水中拉出。
华盛顿胡德运河的蓝点海农场目前是该州唯一的海藻农场,那里的官员和其他地方说,繁重的许可系统正在阻止海洋耕作。Pew Charitable Trust的照片(照片来源)。

其他基于海洋的方法等海藻种植可以提供共同利益,例如在当地减少酸化,减少风暴潮流并吸收沿海地区多余的养分。同时,大规模的海藻种植可能会在地表水中耗尽养分,从而降低浮游植物的生长。将海藻沉入深海可能会对海底生态系统产生负面影响还没有足够的理解

最后,使用生物质的方法需要仔细考虑该材料的采购以确保其使用产生净气候利益,不会导致间接土地利用变化或与农业生产竞争,并且不会恶化生物多样性。必威官网是真的吗专注于负责任的废物生物量和避免目的成长的农作物对于确保该方法带来净收益很重要。

去除二氧化碳的下一步是什么?

CDR是一个快速发展的领域。开发广泛的投资组合对于最大程度地减少与任何一种方法或技术相关的风险至关重要,并有助于确保CDR可以扩展到未来几十年所需的水平。鉴于该行业仍处于早期阶段,并且其中许多公司最近出现了,因此尚不清楚哪些方法和公司可以提供可靠的拆除,同时最大程度地利用对环境和当地社区的负面影响和最大程度地减少负面影响。

需要继续进行研究,开发和部署的政府资金来进一步创新,并注意改进测量,报告和验证以更好地跟踪进度。还需要关于如何实施项目以及为其索取信贷的强大准则和协议。