从大气中吸收温室气体的六种方法
研究人员在最近的一份报告中评估了从大气中清除温室气体的最佳和最差的方法。
2019年10月23日
照照在……上面
· 国际应用系统科学研究所(
InternationalInstituteforApplySystemScience)最近的一份报告评估了六种陆基方法从大气中去除温室
· 尽管他们得出的结论是，每项技术对世界都是有利的，但有些技术的风险或成本要比其他技术高。
· 最安全、最便宜和最全面的最佳办法之一是恢复湿地和土壤固碳。
2016年，"巴黎气候协定"提出了一个雄心勃勃的目标，即将全球气温的上升幅度限制在比其工业化前水平高出2摄氏度以下，最好是在1.5摄氏度以下。这些数字可能看起来很小，但改变整个世界平均气温所需的能源数量是巨大的，其影响也是如此。例如，如果全球气温超过2摄氏度，达到4摄氏度，那么几乎所有的美国都会变成.
但过于关注气候变化经常围绕的厄运和悲观可能会让人筋疲力尽。所以，让我们把重点放在可能的解决方案上。如果我们要保持在2摄氏度以下，我们就需要部署一个多方面的战略。其中的一部分必须是找到办法来消除已经存在于我们大气层中的温室气体。
最近，国际应用系统科学研究所(
InternationalInstituteforApplySystemScience)的研究人员研究了从大气中吸收温室气体的前六大陆基方法，以评估它们的成本、效益，这可能是我们未来最好的选择。虽然其中一些措施的风险更大或成本更高，但它们都在某种程度上作出了贡献，并有效地将温室气体从大气中清除出来。
1.造林和再造林
在1990到2015年间，世界失去了森林。恢复这些枯竭的保护区(重新造林)和在以前没有森林的地区植树(造林)是应对气候变化的一种相当简单、常识的方法。树木从空气中吸收二氧化碳并储存在木材中--不仅如此，而且还有助于粮食生产，帮助调节淡水，为动物提供栖息地，以及提供就业和娱乐等好处。
另一方面，植树造林和再造林需要大量用水，并占用本来可以用于耕作的土地。尽管如此，研究人员估计，这一策略可以从大气中去除5亿到7千吨(10亿吨)的二氧化碳。为了将其置于上下文中，有一项估计是由这表明自工业革命以来，人类已经向大气排放了1，374万亿吨二氧化碳。幸运的是，我们不需要消除所有这些额外的二氧化碳，只要能在可接受的范围内保持气候变暖就足够了。
2.湿地恢复
湿地似乎是地球上最有益的特征之一，但它们有可能从空气中再清除27亿吨二氧化碳。事实上，虽然湿地覆盖了地球的百分之九，但是据估计全球生态系统提供的总价值。
例如，湿地是世界上水资源最好的调整器--它们有时甚至是故意在附近开发的。帮助过滤污染物。它们还为Keystone物种提供了栖息地，可以帮助生产某些作物(例如水稻或蔓越莓)，并且对海平面上升具有极强的抗御能力。
尽管它们倾向于释放一些甲烷，但是它们吸收的二氧化碳的数量是值得的。然而，令人遗憾的是，全球一半的湿地已经丧失，因此恢复湿地成为当务之急。除了是一个廉价的投资项目，研究人员还几乎没有发现修复湿地的不利因素。
3.土壤固碳
像湿地恢复一样，土壤固碳--长期储存在土壤中的碳--几乎没有什么坏处。这可以通过多种机制来实现，最大的一种是植物的光合作用。但是，聪明的作物管理，如轮作作物，种植多年生作物(那些不需要每年重新种植的作物)等等，都可以增加土壤中的碳储存量。因此，也可以优化肥料的使用，减少耕作强度，改善水管理，以及许多其他技术。实施这些技术可使二氧化碳减少2至5千兆吨。
通过有意识地在土壤中隔离更多的碳，我们还获得了在建筑材料中使用更多有用土壤的好处，、电子产品和其他工业应用。此外，它有助于防止侵蚀，保持景观，并增加。.
4.生物炭
Flickr用户生物炭
生物炭是生物质热解的结果，简单地说，是木炭。当生物质在低氧或无氧环境中燃烧时，它就会被碳化，将碳锁定在物质中，并阻止其向大气迁移。生物炭以一种长期、持久的方式储存碳。通常，生物炭分布在土壤中，有助于改善粮食生产和平衡酸性土壤的pH值。土壤中的微生物也会释放出另一种温室气体--一氧化二氮，但添加少量的生物碳会显著减少这些排放，同时还会减少二氧化碳以外的其他温室气体。此外，生产生物炭也可以发电。
然而，生物炭的生产必须谨慎。如果生产过程中没有遵循清洁的指导方针，生物炭实际上可以更多的温室气体进入大气层。但如果正确的做法，生产生物炭每年可减少高达20亿吨二氧化碳的温室气体。
5.陆地增强风化
相当多的化学物质正在我们脚下缓慢而持续地进行着。特别是风化作用在土壤化学中起着重要的作用。随着时间的推移，土壤中的矿物质会分解，它们释放养分，形成次生矿物，如粘土。我们可以通过添加富含钙、镁和低金属离子如镍或铬的碎硅酸盐岩石来改进这一工艺，并鼓励人们进行理想的土壤化学研究。例如，玄武岩将是一个很好的选择。
这样做可以降低土壤酸度，并鼓励二氧化碳转化为碳酸氢盐(HCO 3)。-...作为一个额外的好处，运行HCO 3。- 可以增加海洋的碱度，使海洋对pH的变化更有抵抗力。尽管这会产生一些积极的影响，但研究人员指出，对这项技术与其他方法的相互作用进行实地评估--比如重新造林--将是必要的，以准确确定陆地增强的风化作用能为减少温室气体排放做出多大贡献。
6.生物能源碳捕获和储存(BECCS)
凯瑟琳·弗雷/华盛顿邮报盖蒂图片社一位工程师走过位于华盛顿特区的贝利生物能源设施。
BECCS的使用是一举两得的；它提供了能源，避免了使用化石燃料的需要，而且随着原料的增长，作为燃料，它们会从大气中吸收二氧化碳。像柳枝或大芦苇这样的植物是优良的BECCS原料。
通常来说，常规生物能源是一种碳零的产品，因为燃料会在二氧化碳生长的同时产生二氧化碳，而当它被燃烧为能源时会释放二氧化碳。但是，在这一过程中纳入碳捕获和储存(CCS)技术会产生负排放。这比在化石燃料过程中加入CCS技术要好，因为燃烧化石燃料是从增加大气排放开始的--因此，现有的CCS技术只能减少化石燃料的排放，而不是像生物能源那样把它们变成负值。
如果在2100年前大规模实施BECCS，每年可减少150亿吨二氧化碳。然而，这样做是昂贵的，用于种植生物能源原料的土地可以用来种植粮食。它还需要更多地使用化肥，并需要大量的水才能生长。
除湿地恢复和土壤固碳外，所有这些温室气体清除方法都有一些不利之处，我们需要加以缓解。最具挑战性的办法是植树造林/再造林、BECCS和生物炭生产，这主要是因为它们使用了本来可以种植粮食的土地，并满足了对水的需求。
然而，研究人员发现，所有这些去除温室气体的方法不仅可以减少大气中的温室气体，而且总的来说，它们还可以通过创造就业机会、减少污染、促进食物、促进生态多样性或其他附带利益来改善我们的生活。应对气候变化通常被认为是一项代价高昂的冒险，但在现实中，更多的是一种投资。通过评估这六种方法的成本和收益，我们可以更好地了解我们的回报。
转载自：
https://bigthink.com/technology-innovation/greenhouse-gas-removal?rebelltitem=6#rebelltitem6
