还有时间避免失控的气候变化吗?在很大程度上,答案取决于“负排放” - 吮吸二氧化碳的技术或技术的可行性。在政府间气候变化(IPCC)的最新报告中,全部限制变暖到1.5摄氏度的情况取决于负排放技术或网。大多数2度的情景也依赖于负排放;许多人呼吁在世纪中期删除数十亿吨二氧化碳。
然而,大多数网仍然是未经测试的或未经制作的。为了帮助弥补这一差距,国家院校召集了一名科学家,并要求它提出一个研究议程。该小组考虑了几种可能的技术,从低技术——种更多的树——到高科技——开发从天空中清除二氧化碳的机器。它还研究了一种混合技术,即众所周知的生物能源与碳捕获和储存,简称BECCS。该小组建议将数十亿美元用于研究蚊帐。报告建议,这些技术应该被视为“减排组合的组成部分”,而不是未来的、减少大气中二氧化碳的最后努力。
普林斯顿大学生态和进化生物学教授的Stephen Pacala主持了小组。在接受采访中360年耶鲁大学环境他谈到了为什么需要蚊帐,应该做些什么来推进它们,以及为什么他相信“直接空气捕捉”技术会在未来10年内得到广泛使用。
360年耶鲁大学环境:几年前,消极排放并不多的讨论主题,除了你在IPCC的内在世界中。现在,我们听到了很多关于他们的声音。什么改变了?
Stephen Pacala所谓:我认为有三个原因。第一个是:人类一直在拖延减缓行动,因此在不产生负排放的情况下,达到安全的或宣布的将气温上升限制在1.5至2摄氏度(摄氏度)的目标是不可能的。可悲的是,这就是我们现在的处境。为了实现《巴黎协定》的目标,到本世纪中叶,我们需要负排放量达到100亿吨左右,占今天年排放量的20%,到本世纪末达到200亿吨。这是一个很多。
第二个原因是,在某些圈子里,人们对(减少二氧化碳排放的)土地利用选择重新产生了兴趣。在美国和其他一些国家,有兴趣在土地使用选择(如重新造林和免耕农业)方面建立慈善基金会,这些选择现在就可以产生负排放。第三个原因是,技术界在工业版负排放技术方面取得了进展。
e360:我们刚刚在[10月8日]联合国政府间气候变化专门委员会的特别报道保持温度增加到1.5度,所有这些途径都包含在一个学位或另一种负排放。与此同时,您的报告表明现在在这一领域没有那么多的实际工作,即使我们有一个巨大的研究议程,甚至可以确定物理上可能的境界。所以这里似乎有一个非常大的断开。
帕卡拉:为什么我们不在负排放方面做更多的工作?这也是为什么我们没有做更多的刻意减排。碳的价格还不够,我们解决问题的决心还不够坚定。正如政府间气候变化专门委员会(IPCC)的1.5摄氏度报告所称,人类正在拖延——我们必须做更多、更早的事情。
“过去15年,解决这一问题的现有技术发生了一场革命,历史上没有先例。”
但是,了解可在过去的15年内解决这个问题的革命是非常重要的,没有历史先例。十五年前,如果你问我如何解决碳和气候问题,我会说,“我不知道。我们没有技术要做。“现在,当你问我时,我会告诉你我们必须作为一个物种建立的东西。
e360:这些突破是什么?
帕卡拉:首先,在过去的15年里,风和太阳能从极度昂贵的绿色奢侈品,以减排最便宜的能源形式。发生了,因为政府补贴风和太阳能,为公司的竞争而制定了市场,而且他们无情地推动了降低成本。这是一个显着的成就 - 保守派应该享受市场成功,而是通过政府补贴。
还有什么时候发生了什么?天然气,15年前,供应不确定,我们不知道如何做碳捕获和储存。我们做了最小的话。从那时起,整个压裂和非传统的气体发生了。无论您是否喜欢那样,事实的事实是燃料现在超级丰富,将持续的几个世纪。碳捕获和存储已经从“嗯,也许可能会这样做,”这是一个很大的事。六十一百万吨二氧化碳进入水库,并在今年的48年里留在那里[美国单独的。这是一个很大的数字。
e360:你的小组看着造林和更好的土地使用等技术,你也看着岩石的增强风化。而且你想到了圣杯,我想,这是直接空气捕获的二氧化碳,在那里我们将其从空中吸出来,将其埋葬或矿化。你在哪里看到了在这里的大突破的可能性?
帕卡拉:我认为造林,重新造林,森林管理的变化,重建在我们的农业土壤中维持生育能力的碳骨架,以及使用废物生物量的碳捕获和储存的生物量能源可以提供物质增益。
有了直接空气捕捉技术,十年前你可能会说这就像一个童话。而是因为勤奋的活动由少数技术人员,有快速进展,以至于知识渊博的人不是不切实际的人,只是冷静的,相信有一个非常高的概率,研究工作在10年内将产生直接空气捕捉不到一美元一加仑的汽油。每吨(捕获的二氧化碳)需要100美元。
想象一个场景,你飞到德国,在路上燃烧航空天然气,但我们有一个直接空气捕捉机,以每吨100美元的价格将二氧化碳从大气中提取出来,放在地面上补偿。问题是,清理大气层在燃料方面的成本是多少?答案是每加仑多一美元。所以价格从2。5美元到3。5美元每加仑。现在,作为替代,航空沼气的成本要高得多,而且它占用了我们需要的其他用途的土地。如果你能把(碳捕捉价格)降至每加仑50美分来解决碳和气候问题,那有多好?我们的小组认为,直接空气捕捉技术将在10年内大量投入市场。
e360:这是因为某种技术上的突破,还是因为我们只是想降低这些过程的成本?
帕卡拉:这只是成本。风和太阳能是一个精确的类比。政府应该通过补贴这项活动来创造一个市场,然后在硅谷拥有一名超级雄心勃勃的人,他们想要拯救世界,成为其中最富有的人,与其他这样的人竞争,并使成本不懈地贬低,而且we’ll all be the beneficiaries.
“对科学的持续否认,尤其是在共和党圈子里,是真正的保守派不会容忍的事情。”
对于直接空气捕捉,我并不感到惊讶,因为我认为直接空气捕捉开发商将会获得成功。如果有意外,那就是在强化矿化区。我们脚下是矿物质,因为它们从未暴露在大气中,它们的状态会自发地结合二氧化碳并将其转化为碳酸盐矿物:岩石。这块岩石有多少?很难精确测量,但有人估计,大约需要1000倍的量。所以我们脚下的资源我们甚至不知道它是一种资源。没有映射它,也没有尝试访问它。
e360:你在报告中提到的一点是有时直接捕捉空气被归为地球工程的范畴,报告试图理清这个问题。这些负排放技术和地球工程有什么不同?
帕卡拉:负排放技术与地理工程之间的差异是负排放技术解决了气候问题的根本原因 - 大气中的二氧化碳太多。它只是取出了CO2。Geoengineering说,“哦,那个大气中的二氧化碳正在改变气候,让我试着用补偿方式改变气候,就像通过在大气中注射硫酸盐气溶胶,以与一些阳光相交,以便将一些阳光与下来的阳光相交。”当然,问题是我们无法完全弥补C02,因此我们在我们这样做时会产生其他问题。此外,如果您在大气中保持越来越多的二氧化碳,则必须继续将这些地理工程化合物添加到大气中以补偿。解决根本原因和试图弥补症状的差异是非常差异。
e360:报告指出的另一点是,特朗普政府正在撤销《清洁能源计划》(Clean Power Plan),降低汽车燃油效率标准。这似乎是另一个脱节。
帕卡拉:好吧,美国当然是一个非常特殊的案件。它决定采取非证据基础的方法来处理气候问题,这是我认为是一个国家耻辱。这是我们将最终纠正为人民的东西。科学的持续否认,特别是在共和党圈子中,只是真实保守派不会忍绝的东西。商界人士做出基于证据的决定 - 他们必须或他们不生存。
“如果是在20年前,我肯定会下一大笔赌注……那里不会有足够的(二氧化碳)储存能力,但现在我认为有了。”
现在让我们看看翻盖。正如我所说,现在有能够解决碳和气候问题的技术。我们有风和太阳能,天然气,碳捕获和储存和电动汽车。
现在,在[2017]税收法案中,一个完全是共和党的法案,他们保留了对风能和太阳能的补贴,每千瓦时1.9美分和2.3美分,他们保留了购买电动汽车7500美元的税收抵扣。然后,在去年2月,一项两党法案为碳捕获和储存每吨提供了50美元的税收抵免。这意味着共和党国会通过了对整个玉米卷饼的补贴。我认为这是非常有趣的思考,为什么一方面我们有这种政治修辞,另一方面我们有这种补贴替代方案。
e360:你的另一个挑战是研究二氧化碳的储存能力。如果我们用碳捕获和储存来实现大量的生物能源,用碳捕获和储存来实现大量的化石燃料,用直接的空气捕获来实现大量的碳捕获和储存,那么二氧化碳就会到达某个地方。我们的仓库有问题吗?
帕卡拉:看起来没什么问题。我敢打赌,20年前,当我第一次在普林斯顿指挥一个研究这个问题的小组时,不会有足够的存储容量,但现在我认为有了。事实证明有很多,比如向含盐含水层注入二氧化碳,这是一种深埋在地下的盐水。那里是石油和天然气的来源。现在有一些非常明显的迹象表明,盐内部的二氧化碳会发生反应,很快地变成岩石。该报告呼吁的一件事是大规模注入盐。
位于苏黎世的一个直接空气捕捉设施,由总部位于瑞士的技术公司ClimeWorks创建。Julia Dunlop /ClimeWorks
e360:您是否已从国会或代理商到该报告的任何回复?
帕卡拉:这是一个艰难的时期,因为你有一项国会,当我们发布报告时,我们在共和党的手中,现在就是分裂。当我和保守派交谈时,其中许多人私下承认气候问题的重力。问题是,什么是保守的理由?一个是它只是竞争力。如果你拿走了我继续竖立的能源系统,我们现在可以使用的是,这将解决碳和气候问题,并询问,“世界上哪个国家最适合那种能源系统?这将获得,相对于所有其他人?“答案是美国。美国拥有天然气,具有梦幻般的[二氧化碳储存]水库容量,管道基础设施,有风和太阳能巨大的土地。我们得到了所有的。所以我们可以成为世界的能源超级大国的人或之一。
e360:甚至谈论消极排放的反对意见一直是道德危险问题,担心人们会说,“现在让派对是因为未来的某个时候,我们将能够从空中取出这个。”你对那个的回应是什么?
帕卡拉:有两个反应。首先是大多数人说也知道我们可以等待的声称不是在任何严肃的情况下做出的,因为我们没有足够的负面排放技术,甚至可以做到10%或20%的工作。道德危害论点本身创造了一个更严重的道德危险。因此,一个技术团体,即我担任主席的技术团体将不得不决定这对公众来说太危险了,所以他们不能值得信任自己的决定,我们必须将这些信息和能力从他们中保留。这让我成为毁灭的道路。这是一个真正的道德风险。