二氧化碳去除(CDR)?要想净化空气,看看海浪下面

浏览: 作者: 来源: 时间:2022-04-11 分类:海洋前沿

去年底在格拉斯哥举行的第26届联合国气候变化大会(简称COP26)的与会者重申,人类需要在未来几十年聚焦于气候环境,将全球变暖的温度变化限制在1.5℃(巴黎协定中约定为2℃)。要在2050年实现这一目标,需要的不仅仅是很多的电动汽车和增加素食主义。2050年是各环保部门为防止地球毁灭而商定的期限。除了从源头上减少排放,人类还需要清除自工业革命以来数百年来产生的大气碳。

二氧化碳去除(CDR)可以通过自然和人工过程改善大气。这与碳捕获和封存等其他技术不同,后者旨在在碳进入大气之前在碳源附近收集碳。一个较新的技术是海洋CDR领域的研究和开发,以帮助和加速海洋的自然碳汇过程,从大气中去除大量碳,并使1.5℃变化限制的目标更容易实现。


六度脱碳

根据美国国家科学、工程和医学院(NASEM)的数据,目前有六种主要的海洋CDR技术:1)海藻养殖,以增加需要二氧化碳生长的绿地;2)营养施肥,以促进浮游植物生长和吸收二氧化碳,3)生态系统恢复,通过粪便和有机物将二氧化碳通过食物链转移到海洋中;4)人工上涌和下涌,将营养丰富的水带到表面,提高海洋植物生产力,5)碱度增强,以提高海水的pH值,并提高其吸收CO2的能力;6)电化学脱碳,将其埋在地下水库中。并不是每一种技术都在同样的程度上被采用,该领域的专家们一致认为,需要更多的研究来理解这些过程的全部影响和潜在后果。那么,海洋CDR目前处于什么位置?


碳泵

海洋化学和地球化学高级科学家肯·布塞勒博士,加上伍兹霍尔海洋学研究所和NASEM委员会成员,指出这六种策略只是选项的一个子集,而且没有任何方法可以单独使用。Buesseler专门测量海洋中的放射性元素,当碳被“海洋雪”或浮游植物和食物链中其他有机体留下的有机碎片从表层带到深海时,这些元素会追踪碳。这是一个“生物碳泵”,将二氧化碳输送到海洋深处,并在那里储存一千年或更长时间。

我们知道海洋CDR是自然发生的,问题是它是否能被增强,”Buesseler解释道。“将我们的地球温度保持在巴黎商定的2℃阈值以下的关键是立即减少温室气体排放,但与此同时,开发海洋CDR方法来减少已经排放到大气中的二氧化碳。”他指出,海洋技术随时准备发挥关键作用。“在过去十年中,我们在研究海洋的自主平台和传感器方面取得了巨大进展。这些技术进步对于评估当前海洋碳循环的状态以及观察加强碳储存可能会产生什么影响至关重要。”


CDR势在必行

二氧化碳对环境影响带来的危险令人望而生畏。正如气候工程基金会项目经理Frances Wang和高级主管Jan Mazurek所强调的,最近的研究表明需要将10-20亿吨的二氧化碳去除,并保持数百年的时间,同时保持零排放,以保持全球变暖温度的安全范围。ClimateWorks支持CDR自然和技术方法的研究和开发。Wang和Mazurek认为,这项工作的好处很明显,因为与陆地相比,海洋具有更高的碳储存潜力,海洋CDR不需要利用土地,并加速自然固碳过程,很多方法会提供恢复海洋生态系统健康的机会。 

“海洋是我们气候工具箱中一个不容忽视的关键元素;它是地球上最大的碳汇之一,”王和马祖雷克解释说。“然而,碳循环的自然过程太慢,无法在未来几十年内减少(更不用说扭转)我们的气候变化轨迹。但是,如果我们能够加快海洋安全吸收和储存二氧化碳的速度,以帮助实现气候目标,同时将目前的排放量降至零,这将是保护环境和人类生命的一个有利机会。”


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