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《二氧化碳负排放的生物物理和经济限制》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 季雪婧
  • 发布时间：2021-03-18

  • 为使将温度升高控制在2 °C以下的概率达到50%以上，近期大多数综合评估模型（IAMs）的情景都显示需要应用更大规模的负排放技术（NETs）。这些技术可以实现从大气中净去除温室气体。我们将不同负排放技术（NETs）对不同因素（例如土地、温室气体排放、水、反射率、营养素和能源等）的潜在全球影响进行了量化，以确定更大范围内应用这些技术的生物物理极限和经济成本。对资源的影响因技术不同而存在差异，要使负排放技术（NETs）在实现气候目标中发挥重要作用则要更好的解决这一问题。

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相关报告

  • 《二氧化碳排放量降幅最大:实时数据显示，COVID-19对全球排放的巨大影响》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2020-10-15
    • 纳米医学于2020年10月14日发布关于COVID-19对全球排放的巨大影响的文章，文章指出尽管正在进行的冠状病毒大流行继续威胁着全世界数百万人的生命，但2020年上半年二氧化碳排放量出现了前所未有的下降——降幅超过了2008年金融危机、1979年石油危机，甚至超过了第二次世界大战。一个国际研究小组发现，今年上半年的二氧化碳排放量比2019年同期减少了8.8%，总排放量减少了1.551亿吨。这项开创性的研究不仅对新冠肺炎对全球能源消费的影响提供了比以往分析更为准确的看法。它还提出了在大流行之后可以采取哪些基本步骤来稳定全球气候。 来自北京清华大学地球系统科学系的第一作者朱柳解释说:“我们的研究独特之处在于对精心收集的近实时数据的分析。”“通过查看碳监测研究项目收集的每日数据，我们能够得到一个更快、更准确的概述，包括显示各国减排措施与封锁措施对应的时间线。今年4月，在第一轮冠状病毒感染最严重的时候，大多数主要国家关闭了公共生活和部分经济，排放量甚至下降了16.9%。总的来说，各类禽流感爆发导致的碳排放下降，我们通常只在圣诞节或春节等假期看到短期的。” 这项研究发表在最新一期的《自然通讯》(Nature Communications)上，显示了全球经济的哪些部分受到的影响最大。能源和资源小组主席、加州大学伯克利分校高盛公共政策学院教授丹尼尔·卡门(Daniel Kammen)解释说:“地面交通部门的排放量减少最多。”“主要由于在家工作的限制，全球交通的二氧化碳排放量减少了40%。相比之下，电力和工业部门对下降的贡献较小，分别为- 22%和- 17%，航空和航运部门也是如此。令人惊讶的是，住宅部门的排放量也小幅下降了3%:这主要是由于北半球异常温暖的冬天，大部分人在禁闭期间都呆在家里，供暖能耗下降。” 油漆这个全面、多维图像,研究人员的估计基于广泛的数据:精确,每小时的电力生产的数据集在31个国家,在全球400多个城市日常车辆交通,每日全球客运航班,每月在62个国家工业生产数据以及燃料消耗量数据构建排放在200多个国家。 研究人员还发现了强烈的反弹效应。除了交通部门的排放量在持续下降外，到2020年7月，一旦封锁措施解除，大多数经济体的二氧化碳排放就会恢复正常水平。但是，即使它们保持在历史上的低水平，这也会对大气中长期的二氧化碳浓度产生相当微小的影响。 因此，作者强调，稳定气候的唯一有效策略是彻底改革工商业部门。“虽然二氧化碳的减少是前所未有的，但减少人类活动并不是解决问题的办法，”该研究报告的合著者、波茨坦气候影响研究所(Potsdam Institute for Climate Impact Research)创始理事汉斯•约阿希姆•施勒恩胡伯(Hans Joachim Schellnhuber)说。“相反，我们需要对能源生产和消费体系进行结构性和转型改革。个人行为当然很重要，但我们真正需要关注的是降低全球经济的碳强度。”
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  • 《Evonik和Siemens从二氧化碳和生态电中产生高附加值的特殊化学品。》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2018-02-02
    • Evonik和西门子正计划利用可再生能源和细菌的电力，将二氧化碳(CO2)转化为特种化学品。这两家公司正在一个名为Rheticus的联合研究项目中研究电解和发酵过程。该项目今天启动，将运行两年。第一家试验工厂计划于2021年在德国Marl的Evonik工厂投产，该工厂生产的化学物质如丁醇和己醇，都是用于特殊塑料和食品添加剂的原料。下一阶段可以看到一个年产能高达2万吨的工厂。还有生产其他特殊化学品或燃料的潜力。来自这两家公司的大约20名科学家参与了这个项目。 “我们正在开发一个平台，让我们能够以比现在更经济、更环保的方式生产化工产品，”西门子公司技术项目负责人Gunter Schmid博士解释说。“使用我们的平台，运营商未来将能够扩展他们的工厂以满足他们的需求。”这项新技术结合了多种好处。它不仅能使化学品可持续生产，还能作为能源储存，能够应对电力波动，帮助稳定电网。Rheticus与德国的Kopernikus能源转型计划有关，后者正在寻求新的解决方案来重组能源系统。Rheticus项目将从德国联邦教育和研究部(BMBF)获得280万欧元的资助。 “在Rheticus平台上，我们想证明人工光合作用是可行的”，Thomas Haas博士补充道，他负责Evonik公司战略研究部门Creavis的项目。人工光合作用是将二氧化碳和水转化为化学物质，利用化学和生物的步骤，在一个类似于叶子使用叶绿素和酶来合成葡萄糖的过程中。 西门子和Evonik都为这一研究合作贡献了自己的核心竞争力。西门子正在提供电解技术，这是将二氧化碳和水转化成氢气和一氧化碳(CO)的第一步。Evonik是一种发酵过程，通过特殊微生物的帮助，将含有CO的气体转化为有用的产品。在Rheticus项目中，这两个步骤——电解和发酵——从实验室扩大到一个技术测试设备。 Rheticus汇集了Evonik和Siemens的专业知识。这个研究项目展示了我们如何应用“力量到x”的想法”，来自BMBF的Karl Eugen Hutmacher博士说。利用电力来产生化学物质是一种从动力到x的概念。作为Kopernikus倡议的四大支柱之一，其想法是帮助转化和储存可再生能源，有效地利用电能。与此同时，Rheticus平台也有助于减少大气中的二氧化碳含量，因为它将二氧化碳作为原材料。例如，生产一吨丁醇需要三吨二氧化碳。 Evonik和西门子在Rheticus平台上看到了巨大的未来潜力。它将使工厂规模达到预期的规模变得简单——化学工业将能够灵活地适应当地的情况。在未来，它们可以安装在任何地方，比如发电厂废气或沼气的来源。 哈斯说:“从地理位置、原材料来源和产品的角度来看，其模块化的特性和灵活性使得新平台对特种化学品行业具有吸引力。”Schmid补充道:“我们相信，其他公司将使用这个平台，并将其与自己的模块集成，以制造他们的化学产品。”
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