新研究揭示了德国北海和波罗的海的可行性极限2025年4月29日/基尔。德国目前正在讨论增加海洋对二氧化碳（CO2）的自然吸收或在海底下储存捕获的二氧化碳，作为抵消不可避免的残留排放并到2045年实现该国温室气体中和目标的潜在方法。然而，实际可以使用哪种二氧化碳去除（CDR）和储存方法在很大程度上取决于当地条件。在德国的北海和波罗的海水域，选择仅限于几种方法。这是参与CDRmare研究任务的研究人员进行的第一次可行性评估的结论。这项研究最近发表在《地球的未来》杂志上。避免排放是实现气候中和道路上的首要目标。然而，随着未来需要通过从大气中清除二氧化碳来抵消难以避免的二氧化碳排放，海洋二氧化碳清除（CDR）和储存方法正在吸引越来越多的关注。但德国有什么机会来利用其海洋区域来达到这个目的？一项新的研究解决了这个问题，研究人员首次试图评估基于海洋的CDR和在德国水域储存的可行性，同时考虑到当地的海洋条件，以及这种大规模运营所需的材料、基础设施和能源必须来自哪里。
“特定地点的因素在确定哪些基于海洋的CDR和储存方法可以现实地考虑方面发挥着至关重要的作用。共同主要作者姚万轩博士说，他在研究时是基尔亥姆霍兹海洋研究中心的气候建模员，共同主要作者姚万轩博士说：“我们的分析有助于我们了解在讨论这些方法在德国水域讨论这些方法的部署时，我们谈论的规模，以及沿着过程链可能会出现可预见的瓶颈或可行性限制。”
对二氧化碳清除方法及其影响的全面评估
为了分析，该团队审查了当前的科学文献，并纳入了他们自己的研究成果，作为CDRmare DAM研究任务的一部分。对于每种方法，他们评估了所需的水、材料、能源、土地或海洋面积、可能的副产品和废物流、所需的基础设施和运输路线、运营成本以及目前已知的潜在环境和社会影响等因素。
“此外，我们研究了是否已经建立了衡量和监测二氧化碳去除率以及每种方法的潜在环境影响的流程。在没有这种监测框架的情况下，任何拟议的方法都没有大规模部署的现实机会，”研究时莱布尼茨波罗的海研究所的海洋生物学家Teresa Morganti博士在研究时解释说。
十种海洋CDR方法入围
在多年选择过程结束时，还有五种二氧化碳去除方法，这些方法有可能在德国北海和波罗的海水域实施。另外五种方法将需要在国际水域部署或与其他沿海国合作。
“我们概述的选项旨在提出任何大规模应用时需要解决的具体、实际的问题和挑战，并为进一步的讨论提供基础。然而，必须强调的是，这些大纲没有考虑到法律、政治或经济框架，也没有涉及有针对性的海洋碳清除的潜在环境影响是否符合我们的社会价值观和道德原则。该研究的合著者、CDRmare联合主席、基尔GEOMAR Helmholtz海洋研究中心的Nadine Mengis博士说：“这些是后续研究中需要解决的基本问题。”
对海洋CDR的期望往往太高
因此，研究团队正在系统地开发方法和流程，以真实地说明海洋CDR技术的实际可行性，以及它们可能对人类和生态系统产生什么后果。“一旦你扩大了特定地区的海洋CDR方法，使干预措施的真正规模变得切实可见，很明显，早期的期望往往太高，因为这些实际考虑没有被考虑在内。Nadine Mengis说：“如果我们要对海洋CDR的潜力进行强有力的估计，我们需要更多这些特定于上下文的可行性研究。”
还有一个风险是，高期望可能会鼓励像德国这样的国家对未来的技术解决方案抱有过多希望，同时缩减现有和经过验证的减少温室气体排放的措施。Nadine Mengis强调说：“这绝不是我们研究的结果。”
研究中描述的海洋CDR和储存方法包括：
提高海洋二氧化碳缓冲能力（碱度）的方法：
1.生产硅酸盐碱性溶液及其在德国北海沿岸浅水区的分布
2.石灰碱性溶液的生产及其在德国北海的航运路线上的分销
3.火山基地玄武岩沿着德国海岸线蔓延
4.在海水淡化厂中通过电解产生的氢氧化钠的排放（目前北海或波罗的海没有海水淡化厂）
恢复和扩大植被沿海生态系统的方法：
5.在德国北海海利戈兰岛周围建立和扩大海帶森林
6.印度尼西亚红树林的恢复和扩张
7.人工对富含营养的深水进行上湧，以增强北大西洋浮游生物的产生（加强海洋的生物碳泵）
8.南大西洋亚热带旋流的近海Sargassum（藻类）养殖，然后是生物质沉没
储存捕获的生物二氧化碳的方法：
9.大型大型藻类的养殖，随后将生物质转化为生物甲烷；燃烧过程中释放的二氧化碳将被捕获并储存在德国北海的盐水含水层中
10。直接空气捕获二氧化碳，随后储存在挪威海岸附近的海底玄武岩地壳中
