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迫在眉睫!美国科学家发表报告,论证二氧化碳捕获技术的重要性

来源:材料科技在线|

发表时间:2018-10-29

点击:15931

艺术家对二氧化碳提取系统的设想(来源:Carbon Engineering)


由于温室效应不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,能量不断在地气系统累积,从而导致温度上升,造成全球气候变暖。汽车限行,暂停生产等措施只有短期和局部效果,并不能从根本上改变气候变暖和雾 霾污染。避免未来几十年全球气温上升,可能需要使用直接从大气中去除温室气体的技术。这是根据今年10月24日美国国家科学、工程和医学院发布的一份新报告得出的,这份报告警告说,即使拥有一个碳中性能区也不足以扭转地球气候的潜在灾 难性变化。


这份名为“负排放技术和可靠封存:研究议程”的报告指出,为了达到《巴黎协定》将气温变暖限制在1.5-2.0℃的目标,温室气体排放量必须从现在的50亿吨当量二氧化碳(GtCO2e)到2050年降至20亿吨当量,到2100年则需要达到零排放。然而,撰写这份报告的17个委员会成员发现,10-20GtCO2e的排放主要来自农业和航空旅行,这些我们无法消除,因此有必要广泛实施负排放技术。



报告指出,某些形式的网络已经准备好升级,如植树造林以及“生物能源与碳捕获和封存”,其中以植物材料用来发电产生的二氧化碳捕获并将其储存在地下。然而,来自普林斯顿大学的环境科学家Stephen Pacala,主持委员会撰写了这份报告,指出这种方法的环境和社会影响可能产生严重后果。Pacala说:“这会在危 难中导致严重的土地变化,所以我们不想这样做。”


做出承诺


委员会反而勾勒出了一些具有潜在副作用的网络。一种是CO2的矿化作用,它与岩石中的活性矿物结合。然而,这种技术存在一些缺点,特别是将CO2插入地层可能迅速堵塞岩石表面,或者正如在自然界中观察到的,会引起放热反应,使岩石破裂增强了封存作用。


为了解决这些问题,NASEM报告建议资助一项为期10年的研发计划,其中包括在橄榄岩中进行1000万美元的野外试验,以便更好地研究这项技术。“利用这种技术,我们正在谈论(去除)数亿吨二氧化碳,”哥伦比亚大学的地球化学家Peter Kelemen说,他是这份报告的共同作者。“我们研究的挑战是进入这样一种状态,那就是通过产生新的裂缝延伸现有的裂缝,这一过程使注入空间保持开放。”


根据报告,另一种可能的“革命性”净化方法是从空气中直接捕获CO2。这将涉及在衬底上捕获环境中的CO2,然后将其释放到存储容器中。报告强调了成本是这项技术的主要障碍,他们建议建设一个耗资1亿美元的空气捕捉示范工厂,每年将封存1万吨以上的二氧化碳


亚利桑那州国家大学负排放中心领导者物理学家Klaus Lackner说,由于过去的排放需要处理,“投资和部署这个网络的时代到了”。但他预计,直接捕获CO2的价格将在未来降低,这类似于光伏技术如何降低成本。Lackner说:“我看不到实际的效果,把成本降到一定的水平很难。”


文章来自physicsworld,原文题目为Panel calls for more research into carbon-capture technologies,由材料科技在线汇总整理。


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