高緯度或高反射率地區的林業項目可以覆蓋淺色表面，增加紅外輻射和變暖。 SHUTTERSTOCK
報告發現，除了快速大幅減少溫室氣體排放外，二氧化碳？去除是「將升溫限制在 1.5 的情境中的一個基本要素？或可能低於2？到 2100 年」。
CDR 是指一系列降低 CO2 濃度的活動？在大氣中。這是通過去除CO來完成的？分子並將碳儲存在植物、樹木、土壤、地質水庫、海洋水庫或二氧化碳衍生品中。
正如 IPCC 所指出的，每種機制都很複雜，並且各有利弊。 需要做大量工作來確保負責任地推出 CDR 項目。
CDR 是如何工作的？
CDR 與「碳捕獲」不同，「碳捕獲」涉及捕獲二氧化碳？在到達大氣之前，先在源頭（例如燃煤發電廠或鋼廠）進行處理。
有 幾種方式 去除二氧化碳？從空中。他們包括：
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地面解決方案，例如種植樹木和採用再生土壤實踐，例如低耕或免耕農業和覆蓋種植，這可以限制土壤擾動， 氧化土壤碳 並釋放CO？
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地球化學方法 那家商店CO？作為岩石中的固體碳酸鹽礦物。在一個被稱為「增強礦物風化」的過程中，石灰石和橄欖石等岩石可以被精細研磨，以增加其表面積，並增強富含鈣和鎂的礦物質與二氧化碳反應的自然過程。形成穩定的礦物碳酸鹽。
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化學溶液 例如使用的直接空氣捕獲 工程過濾器 去除二氧化碳？來自空氣的分子。捕獲的CO？然後可以將其註入地下深處的鹽水層和玄武岩岩層中，以進行持久封存。
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基於海洋的 解決方案，例如增強鹼度。 這涉及直接向環境中添加鹼性材料，或對海水進行電化學處理。 但這些方法在部署之前需要進一步研究。
它現在在哪裡使用？
迄今為止，總部位於美國的公司 Charm Industrial 交付 5,000 噸 CDR，這是迄今為止最大的數量。 這相當於大約產生的排放量 1,000汽車 在一年以內。
還有一些更大規模的直接空氣捕獲設施的計劃。 2021 年 XNUMX 月，Climeworks 打開 位於冰島的二氧化碳年產能 4,000 噸的工廠？移動。在美國，拜登政府已經 分配 耗資 3.5 億美元建造四個獨立的直接空氣捕獲中心，每個中心能夠去除至少 XNUMX 萬噸二氧化碳？每年。
然而，之前的 IPCC report 據估計，要將全球暖化限制在1.5℃，需要消耗100億至XNUMX兆噸二氧化碳？本世紀必須將其從大氣中消除。因此，雖然這些項目代表了大規模的擴展，但與需求相比，它們仍然是滄海一粟。
在澳大利亞， 南方綠氣 和 企業碳 正在開發該國首批直接空氣捕獲項目之一。 這是與包括我們自己在內的悉尼大學研究人員一起完成的。
在這個系統中，風扇將大氣推過由分子吸附劑製成的精細調節的過濾器，該過濾器可以去除二氧化碳？來自空氣的分子。捕獲的CO？然後可以注入地下深處，可以保留數千年 年份.
機會
重要的是要強調 CDR 不能替代減排。 但是，它可以補充這些努力。 IPCC 概述了這可能完成的三種方式。
短期內，CDR 可以幫助減少淨二氧化碳嗎？排放。如果我們要將暖化限制在臨界溫度閾值以下，這一點至關重要。
從中期來看，它可以幫助平衡農業、航空、航運和工業製造等行業的排放，這些行業尚不存在直接的零排放替代品。
從長遠來看，CDR 可能會消除大量歷史排放，從而穩定大氣中的二氧化碳？並最終使其恢復到工業化前的水平。
IPCC 的最新報告估計了 12 種不同形式的 CDR 的技術準備水平、成本、擴大潛力、風險和影響、共同利益和權衡。 這為以前報告中較少探討的幾種形式的 CDR 提供了更新的觀點。
它估計每噸二氧化碳？透過直接空氣捕獲回收將花費 84-386 美元，並且每年有可能清除 5 億至 40 億噸。
擔憂和挑戰
每種 CDR 方法都複雜而獨特，沒有完美的解決方案。 隨著部署的增長，必須解決一些問題。
首先，IPCC 指出，擴大 CDR 不得減損大幅減少排放的努力。 他們 寫那個 “CDR 不能替代深度減排，但可以發揮多重互補作用”。
如果做得不好，CDR 項目可能會與農業競爭土地或引入非本地植物和樹木。 正如 IPCC 指出的那樣，必須注意確保該技術不會對生物多樣性、土地利用或糧食安全產生負面影響。
IPCC 還指出，一些 CDR 方法是能源密集型的，或者可能消耗其他活動脫碳所需的可再生能源。
它表示擔心 CDR 也可能加劇水資源短缺並使地球 反射較少的陽光，例如在大規模重新造林的情況下。
鑑於所需解決方案的組合，每種形式的 CDR 可能在不同的位置發揮最佳效果。 因此，仔細考慮放置可以確保將農作物和樹木種植在不會顯著改變地球反射率或使用過多水的地方。
直接空氣捕獲系統可以放置在可以輕鬆獲得離網可再生能源並且不會與農業或森林競爭的偏遠地區。
最後，部署長期 CDR 解決方案的成本可能相當高——遠高於植樹和改變土壤等短期解決方案。 迄今為止，這阻礙了 CDR 的商業可行性。
但成本可能會下降，就像太陽能、風能和鋰離子電池等許多其他技術一樣。 CDR 成本下降的軌跡因技術而異。
未來的努力
展望未來，IPCC 建議加快研究、開發和示範，並有針對性地鼓勵增加 CDR 項目的規模。 它還強調需要改進碳儲存的測量、報告和驗證方法。
需要做更多的工作來確保負責任地部署 CDR 項目。 CDR 部署必須讓社區、政策制定者、科學家和企業家參與，以確保以對環境、道德和社會負責的方式進行。
關於作者
山姆·溫格， 博士生， 悉尼大學 和 迪安娜·達亞歷山德羅, 教授和 ARC 未來研究員, 悉尼大學
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