为什么二氧化碳“空气捕捉”是减缓全球变暖的关键

物理学家克劳斯·拉克纳(Klaus Lackner)长期以来一直主张部署从大气中提取二氧化碳的设备,以应对气候变化。现在,随着排放量不断飙升,莱克纳在接受耶鲁环境360采访时说,这种“空气捕捉”方法可能是我们最后最好的希望。

二十年来,克劳斯·拉克纳(Klaus Lackner)一直致力于通过从大气中吸收二氧化碳来对抗气候变化。现在,在目睹了多年的全球社会未能控制温室气体排放后,拉克纳主任负碳排放中心在亚利桑那州立大学 - 正在提供一条钝的信息:避免全球变暖的主要中断的最佳希望是推出一项大规模的二氧化碳“空中捕获”计划,这将开始在我们的氛围中扭转数十亿吨碳的积累。

作为一名理论物理学家,莱克纳在哥伦比亚大学(Columbia University)时开发了一种模仿树木的装置,以风的形式吸收通过树木的二氧化碳,并将其释放到水流中。

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克劳斯缺乏。布鲁斯吉尔伯特

缺乏人表示,他正在继续完善这一设计,他希望有一天会成为全球数百万这些装置的原型。

在采访中耶鲁环境360.缺乏人表示,虽然可再生能源的发展在全球变暖放缓方面至关重要,但这些替代来源正在慢慢地部署。他争夺了最佳的行动方案 - 以及随着海洋和其他气候变动安装山的成本更加卑鄙 - 是为政府要求石油工业,煤炭部门和二氧化碳的其他发射剂去除相同金额从气氛中释放的碳作为排放。

“如果你从地面抽出一吨碳,你需要拿出一个吨的空气,”缺乏人说。“我们需要有能力向后走。我说这是一场战争,我们需要使用所有武器。你不想用一只手绑在背后的手中。“

耶鲁环境360:去年在巴黎,代表们同意将全球变暖控制在1.5摄氏度以内。我们已经接近这一目标了吗?

克劳斯Lackner:让我反过来问:你确定我们还没有达到1.5摄氏度吗?请记住,如果我们明天就神奇地停止二氧化碳排放,未来几十年气候仍会变暖(因为二氧化碳已经存在于大气中)。所以我不认为我们有可能达到1。5度除非我们有办法减少空气中的二氧化碳。IPCC(政府间气候变化专门委员会)自己也说过,如果没有一个显著的负排放期,我们也不会将目标定在2摄氏度。所以在现实中,我们可能已经超出了目标因为系统的惯性。在这一点上,我们需要找出如何倒退,这就是空气捕捉发挥重要作用的地方。

E360:我们不能用风和太阳能到达那里?

缺乏:我们可能会长期,但问题是:我们可以快速阶段吗?我们无处可去做。所以我争辩说,无论我们做什么,我们都将超过450 ppm [每百万C02,一个水平的科学家认为危险地]。当然,我们需要尽可能快地发展替代品。但要保持低于450 ppm,我已经完成了计算,我们必须每年减少8%的碳排放量。你向我展示了如何 - 随着印度和中国等国家的全球人口,随着经济增长的推动 - 我们可能会这样做吗?

''我们已经在我们的碳信用卡上造成了巨额债务,我们需要支付回报。

E360:你开创了建立你所说的机械树的想法,可以放在景观上,以便将C02从空中脱离。那会怎么工作?

缺乏:树木有很多被称为叶子的表面,当风吹过这些表面时,它们会轻微地吸收二氧化碳。所以当我们开始研究的时候,我们说,‘也许有比树叶表面更能吸收二氧化碳的物质。“我们发现了一种塑料材料,一种树脂,可以很好地吸收二氧化碳。当风吹过时,它会带走空气中的二氧化碳。当它干燥时,它负载,当它潮湿时,它释放二氧化碳回来。然后我们把它泵出腔室,压缩成液体co2。

E360:捕获二氧化碳后你要怎么处理它?

缺乏:您可以将其中一些藻类送入藻类,可用于食品和燃料生产,或者您将其喂入温室,在那里它刺激植物生长,或在称为增强的采油的过程中将其泵成油井。我在美国呼叫商家C02的每年增加了800万美元的市场。但是需要在地下地质地层中被隔离的大部分温室气体。从长远来看,地下储存可能还不够,所以我正在寻找另一种技术,您可以在橄榄石和蛇纹石喂食CO 2,这在风化中吸收它,将其转化为地质稳定的碳酸盐。

E360:有些人对象谈论将C02脱离空中,并表示它将讨论转移到它应该是 - 即开发替代能量。

缺乏:我们可以在1980年进行这次谈话,您可能会说服我,我不应该将空气捕获在桌面上,因为它可能被用作延迟削减排放的借口。但现在我们延迟了,拥有这个论点为时已晚。我们需要有能力向后走。我说这是一场战争,我们需要使用所有武器。你不想用一只手绑在背后的手中。IPCC已经说过我们无法解决这个问题,除非我们称之为“消极排放”,这意味着我们在给定年内比我们投入大气的时间更多C02。如果你想这样做,你需要空中捕获。

E360:一些环保主义者会称之为“地理工程”并说这是错误的方法。

缺乏:[气候科学家]吉姆汉森说我们应该回到350 ppm。350.org想这样做,但他们不想从大气中取出C02。但是,没有其他方法可以回到那里。要回来100 ppm,我们可能已经有义务超出我们在整个20世纪的更多C02。所以我争辩说,我们必须只要努力平衡旧条件。我们已经在碳信用卡上造成了巨额债务,我们需要支付额外的费用。

“我们需要改变我们对二氧化碳的看法,认识到这是一个废物处理问题。”

E360:一些试点工厂使用的一项技术是直接从发电厂和工厂的废气中提取二氧化碳。

缺乏:在电厂和工业烟道气中捕获C02,浓缩的有利。将CO 2从空气中取出的成本通常高于从烟道气中擦洗它。然而,从发电厂获得C02不会使碳中性远离它。所有排放的一半来自较小的来源,在那里你没有太多的选择。飞机无法携带HOME The C02,即使您可以弄清楚如何捕获它,因为它无法处理重量。也没有车。你必须在你的行李箱中有6个C02的气缸。所以我们也必须处理这个C​​02。直接空气捕获是一种方式。

E360:对空气捕捉技术的最大批评是它太昂贵了,而且它还没有在任何规模的商业上被采用。

缺乏:如果碳上还没有价格,我为什么要采用它?我作为公司这样做是什么激励?没关系价格的价格,即使你告诉我它是1美元,为什么我会这样做?我的观点是我们需要改变我们对C02的看法,并认识到这是一种废物处置问题。如果我们打电话给它'C02倾倒'而不是'C02排放,那么我们现在就可以解决这个问题。

E360:这会如何改变讨论?

缺乏:如果我出去倾倒在街上的垃圾,我的邻居会抱怨它。If I went to them and said, “Look, guys, I thought about ways to make my processes more efficient and I’m only dumping 80 percent of what I used to onto the street,” they wouldn’t take that as a good answer. Because they would understand that it is a waste problem and you are not allowed to put it out — period and end of discussion. If you create garbage, you are responsible for taking it out.

我讨论如果您想从地面脱离石油,煤炭或煤气,您必须提出封存证书,该证明书证明了已经被推出的等量碳。如果将一吨碳从地面上泵出来,您需要占用空气。最终,您需要一个规定,说您必须购买抵消。

E360:那么政府监管就是答案?

缺乏:这里没有像往常一样的业务问题。最终,气候变化的痛苦会变得太高,我们将被迫采取行动。碳规则可能是税收,可能是碳价格上限和贸易[系统],或我们刚才谈论的封存证书。但除非有规定,否则这没有钱。如果没有钱来,没有任何东西会发生任何事情,你可以肯定。

“你需要100万空气捕获设备来取出我们今天进入大气的所有C02。

E360:有些人认为种植树木对环境更好,而不是机械空气捕获。

缺乏:环境真的更好吗?如果你真的想获得我们产生的C02,你需要在树上有更多的土地,而不是我们现在用于养殖食品生产。环境足迹是巨大的。一个好的树在其寿命中收集了几十吨碳。我们可以生产相同尺寸的设备,并每天收集吨,比树比树大约1000倍。我使用的类比是:你可以用马犁犁吗?当然可以。但是你宁愿使用拖拉机吗?

E360:你不是说我们不应该植树,是吗?

缺乏:种植树是混合物的一部分,也是其他形式的生物封存,如生物炭和在海洋中种植微藻。我不是说你不应该这样做,我只是说它不会扩展到你需要它的大小。我的意思是,看看生物乙醇 - 我们从中获得了我们总燃料消耗的10%。但看看它对我们的农业系统做了什么。生长树木是一种农业形式,将争夺土地与粮食农业。没有足够的土地即可。

E360:你们多年来一直致力于开发一种可行的空气捕捉装置,但它还没有投入使用。现在需要发生什么?

缺乏:有1000万到2000万美元的工程研发,我们就能起步了。我的希望是,我们能有一个设备,可以每天从大气中提取一吨的碳。如果你每天取出一吨,你将需要1亿个空气捕捉装置来取出我们今天排放到大气中的所有二氧化碳。我想说的是,它会比这个少很多,因为我们也会在烟道中捕获碳,而不是通过开发太阳能和风能技术首先产生二氧化碳。

E360:这仍然是一个巨大的数字。但与汽车的数量相比可能不是这样。

缺乏:是的,这是我会做的论点。那里有大约10亿辆汽车。我们每年建立7000万辆汽车和轻型卡车。因此,这种工业生产很可能。最终,我们应该能够生产空中捕获装置,以便大致为生产汽车的成本。

E360:开发可行的空中捕获单元需要多长时间?

缺乏:1935年,人们表示喷射飞机永远不会到达那里,因为喷气发动机效率低下,甚至无法携带自己的重量。到1938年,第一个飞行。到1951年,喷气式飞机进入商业服务。因此,在证明它的工作以及进入商业生产时,延迟了延迟。风力涡轮机今天便宜40%,而不是1960年的百分之百,光伏的百分之百便宜100%。今天的空气捕获的差距远远超过我们对可再生能源的差距。

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因此,从开发到大规模商业应用的典型时间框架是20到30年。

E360:考虑到目前的大气状况,我们没有20到30年的时间来开发空气捕捉技术,不是吗?

缺乏:这就是为什么我争辩说,说我们不应该这样做是愚蠢的。我脑子里没有疑问,我们将为时已晚。如果您想要将此达到1.5度C,您应该在1980年开始。

E360:你是说我们已经太迟了,但是…

缺乏:如果你必须在热水中,你至少想在另一边再出来​​。一旦设备出现在那里,它仍然需要数年的时间来回滚C02在大气中。如果你[每年减少碳负荷] 2ppm,你做得很好。如果您想在每年返回100 ppm,那是五十年。所以我说每年我们没有这项技术会变得更糟,处理它会变得更大。