解決全球變暖最具潛力的技術

2020-11-24 中國氣象局

  全球變暖的公益海報。我們要拯救地球,拯救自己……

  「除非二氧化碳的排放量得到顯著減少,地球的未來只能有賴於具有潛在危險、未經驗證的地球工程學技術。」英國皇家學會最新的一份研究報告將早已備受爭議的地球工程學技術定義為遏制全球變暖的「下下策」。

  這份在9月1日由英國皇家學會公布的研究報告稱,除非人類目前的減排努力獲得成功,在未來要想對地球降溫就只有採取地球工程學的方法。地球工程學技術被認為是解決全球變暖的終極手段,但由於其設想過於「瘋狂」,有人表示贊成,更多的人則因其可能產生「難以預測的後果」,表示堅決反對。

  英國皇家學會負責地球工程學研究的約翰·謝潑德教授說:「這是一個令人不快的現實,除非人類在溫室氣體減排上獲得顯著的成功,否則未來我們面臨的氣候危機可能還會更加嚴峻。而如果到了那時,地球工程學將是我們手中能阻止地球氣溫繼續升高的唯一選擇。」「經過研究我們發現,有些地球工程學技術的確會對人類和環境帶來嚴重危害,而有些仍然可以依賴。地球工程學及其後果或許是我們在應對氣候變化不利上所必須付出的代價。」

  該報告將現有的地球工程學技術分成了脫碳技術(CDR)和太陽輻射管理技術(SRM)兩類,並對其進行了評估。

  報告認為,脫碳技術主要致力於解決二氧化碳含量逐漸增多的問題,因此,不確定性和風險性較小,相對更為適用。但研究人員無法證實,該技術能否在可接受的環境影響下以較低的成本實施。並且,一般來說該技術降溫的作用在一個較長的周期內才會顯現。太陽輻射管理技術通過反射太陽能量的方式來對地球降溫,這種方法將能迅速降低地球溫度,但並不能降低二氧化碳的水平,解決海洋酸化的問題。

  除此之外,由於技術難度高工程量巨大,被認為可行性較小。

  報告的結論是:在全球氣溫達到警戒值,不得不立即採取降溫措施的時候,可採納太陽輻射管理技術;但在減少溫室氣體方面,它並不能替代脫碳技術。

  報告認為最具潛力的技術:

  1.碳捕獲法

  技術設想:用高大的碳捕獲裝置吸收空氣中的二氧化碳,並將其注入地下或轉化為石灰巖。美國哥倫比亞大學物理學家克勞斯·拉克納是該技術的代表人物。

  報告評價:由於能有效解決氣候變化的根源問題,該技術被認為是所有地球工程學中的首選,但到目前為止,該技術未見有低成本實施的實例。

  2.強化風蝕法

  技術設想:這種技術的設想是讓空氣中的二氧化碳與巖石和礦物質自然發生反應,以化學的方法減少溫室氣體含量。

  報告評價:該技術反應周期極為漫長,成本高昂。因此,需要進行進一步研究,以達到減少成本和弄清對環境影響的目的。

  3.造林法

  技術設想:通過更大面積的種植樹木以及減少砍伐,從而實現緩解全球變暖的目的。

  報告評價:合理化使用土地應該而且能夠在二氧化碳減排中發揮重要的作用。但由於涉及土地使用權這一敏感的問題,這一技術的應用範圍會受到嚴重影響,而且見效周期同樣比較漫長。

  4.平流層噴霧法

  技術設想:使用火箭、飛機、大炮,甚至人造火山,將細小的二氧化硫顆粒釋放到平流層中,減弱太陽輻射,從而遏制全球變暖。

  報告評價:這種技術雖然成本低、見效快,但副作用不容忽視,特別是對平流層臭氧的損耗上。

  5.空基反射法

  技術設想:在地球軌道上部署由眾多鏡子組成的「太陽盾」,來抵禦或減少太陽輻射,從而為地球降溫。

  報告評價:如果部署和維護的問題能得到妥善解決,也可以被看作是一種有潛力的技術。但目前的問題是,整個系統過於複雜和昂貴,且不能直接減少二氧化碳。

  6.制雲反射法

  技術設想:最具代表意義的是兩年前由美國國家大氣研究中心和愛丁堡大學提出的「制雲船」項目。該技術主要通過將海水轉化為雲層,反射太陽輻射,從而達到降溫的目的。

  報告評價:這種技術的作用和影響面較小,且極易受到洋流等因素的影響,可行性和有效性還不確定,在大面積實施前還需更多的研究。
報告認為潛力較低的技術:

  7.生物碳法

  技術設想:使用燜燒的方法將含碳的有機廢物形成具有多孔結構的生物碳,支持該技術的專家稱,生物碳技術可完美地解決土壤退化,糧食安全,使用農業化學品造成的水汙染與氣候變化等問題。

  報告評價:英國皇家學會對生物碳減排的有效性和安全性存有質疑,建議增加相關方面的研究。另外,生物碳的製備過程中也會有一定的二氧化碳釋出,碳排放配額的獲取也是生物碳技術發展所面臨的一個問題。

  8.海洋施肥法

  技術設想:通過向海洋表面投放鐵或尿素等營養物,或使用將海洋表面和深部的水體進行交換的方法,刺激吸收二氧化碳的浮遊生物快速生長。「飽餐」了二氧化碳的浮遊生物死亡後就會將碳帶入海底,從而實現減碳的目的。

  報告評價:這種方法的有效性並未得到實例證明,嗜碳浮遊生物所釋放的二氧化碳極有可能超過其所消耗的部分,其對生態環境的副作用可能會十分明顯。

  9.地表反射法

  技術設想:其中最具代表的就是所謂的「白色屋頂法」,即將房屋的屋頂塗成白色,以反射太陽輻射並減少降溫能源消耗的方法。還有一種類似的方法,主張在海洋或沙漠放置大量反光物,將陽光和熱力反射到太空,以達到同樣的目的。

  報告評價:該方法未能充分考慮地域和氣候差異,在一些地區這種技術非但完全無效,還會嚴重影響當地的氣候。

  在談及上述技術可能帶來的副作用時,謝潑德稱:「迄今為止,在所有的地球工程學技術當中,還沒有任何一種能完美地解決全球變暖問題,所有的技術都伴有不可預知的風險。就目前來說,我們應該繼續想方設法減少溫室氣體,而與此同時,該努力萬一失敗,我們也應有充分的準備。如果『B計劃』有成為我們未來選擇的可能,其對環境影響的研究目前就必須立即展開。如果無視該技術可能帶來的副作用,或採取不負責任的態度忽視存在的問題,地球工程技術可能帶來的災難性後果與全球變暖本身並無多大區別。我們必須防止這種現象的發生。」

  (來源:科技日報 責任編輯:顏昕)

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