• 别让CO2成为“道德豪赌”

    枫月

    导语:如果把二氧化碳当做垃圾看待,这将拥有万亿美元的潜在市场。而二氧化碳清除技术则代表着人类终極保险政策或者是道德标准的体现。

    位于温哥华北部的豪海峡,一直是一个充满有毒废弃物的地方,多年来这里被?#32654;?#36827;行污水处理。而在这污染的土地?#20808;?#21364;有一座非常现代的商业办公楼,这就?#28508;?#23572;·盖茨投资的“碳工程公司”总部的工厂大楼了。科利斯是这家公司的首席执行官,“进入这个工厂前,除了穿上保护服装外,还需要你们把隐形眼镜都脱掉”他强调说道。因为建筑物中使用的一些化学物质会导致镜片液化,烧毁参观者的眼睛。在神秘的建筑里面是蜿蜒至?#33539;?#30340;管道,巨大的机器轰鸣声让人难以听见其他的声音。而在房间的一角,堆积着很多白色的沙子。

    瑞士苏黎世“气候劳工公司”建造的直接空气捕获工厂。工厂通过收集泵对空气中的二氧化碳进行搜集,气体随后将在地下储存。工厂表示,这些搜集后的二氧化碳气体还将有更多工业方面的用途,比如制造碳中性燃料、碳酸饮料等。

    “这些沙子都是石灰岩,也就是纯的碳酸钙。” ?#23548;?#19978;,科利斯和他的?#21734;?#22312;这里的工作是清理有毒废物以及空气中的CO2。他们设计了一个清理过程,通过化学反应用钙吸收空气中的CO2,将其转化为碳酸钙的颗粒,也就是那些白?#22330;?#38543;后这些颗粒会被加热,CO2气体被排出,存放在收集罐中。剩余的钙就会?#25442;?#25910;,再次进行整个循环。每天工厂大约能够转化漂浮在太加里波第山脉?#23777;眨?#19968;吨左右的CO2。“如果我们成功的建立了一个围绕二氧化碳清除的业务,那么这将有万亿元的市场。” 科利斯说道。

    现在大气中的CO2含量比以往任何时候?#23478;?#39640;,这导致了两极冰川的融化,海平面上升了60英尺高。直到去年4月,大气中的CO2浓?#21364;?#21040;了创纪录的410PPM(百万分之)。?#35789;?#27599;个国家都在为《巴黎气候协定》大会上做出的承诺而努力,但是这个记录每年都在?#27426;?#30340;被刷新。也许要不了多久,这个记录将会为人类带来无可挽回的灾难。

    二氧化碳的清除工作之所以是一个潜在万亿美元的工作,是因为它不仅减缓了CO2的上升,并且将逆转CO2的产生,这一过程也被叫做“负排放”。这种工厂可以见在任何有需要的地方,从理论上讲CO2的排放量还会继续上升,但是至少我们可以避免灾难的发生。这项技术则代表着人类终极保险政策或者是道德标准的体现。疯?#25317;?#24819;法

    科利斯的“碳工程公司”是现在国际上为数不多的二氧化碳消除公司之一,他们都致力于实现CO2消除的可行性,例如美国纽约的“全球温度公司”以及瑞士苏黎世附近的“气候劳工公司”。而消除大气中CO2的其妙想法却都源?#26434;?#19968;个名叫克劳斯·拉克纳的物理学家,他现在于亚利桑那州立大学工作,并且建立了CO2负排放中心。

    65岁的拉克纳在德国长大,在19世纪70年代后期,拉克纳从德国搬到加利福尼亚,曾和夸克的发?#32456;?#20043;一乔治·茨威共事。几年后,他在洛斯阿拉莫斯国家实验室找到了一份工作。在那里,他致力于?#21496;?#21464;研究。“当时人们倾向于研究核能源,并预言化石燃料的终结,至今看来这种说法过于夸张了。”拉克?#23665;?#37322;道。化石燃料目前提供了全世界大约80%的能源。从比例上来说,这个数字自80年代中期以来并没有多大变化,但由于全球能?#35789;?#29992;量?#36127;?#22686;加了一倍,现在燃烧的煤、石油和天然气的数量?#36127;?#26159;现在的两倍,而?#21496;?#21464;反应堆也许还要在未来的几十年或者更长时间才能技术成熟。

    拉克纳曾经设想过,如果用39万平方英里的太阳能电池板去发电,面积约为尼日利亚国土般大小,所产生的电力可以为全世界提供很多次的电力。如果用这些电力去消除CO2,足以将人类在5年内所排放的CO2全部清除。有些科学家认为他是个疯子,而另一些人则认为他是个有远见的人。前首席能源副助理部长胡里奥·弗里德曼评价拉克纳“显然他是一个天才。” “有时候,通过思考这个极端的情况,你会学到很多东西。毕竟39万平方英里要比许多沙漠要小的多!”

    2000年?#20445;?#25289;克纳得到一份在哥伦比亚大学的工作,也是那时他对二氧化碳的消除越来越?#34892;?#36259;,特别?#28508;?#31216;为“直接空气捕捉”的技术。在他的办公室里有一个打过很多补丁的床垫,里面是用?#30475;?#20316;成的?#32487;酰?#24182;且装着很多琥珀色的粉末。这些琥珀色的粉末是一种特殊的树脂,一般是进行水处理用的,目的是去除水中的硝酸盐等化学物质。

    拉克纳不经意间发现,这些树脂是可以被再利用的。干燥,它们会吸收CO2;湿润,则会?#22836;?#27668;体。他的想法是将这些树脂暴露在亚利桑那干燥的空气中,然后将其回收至装满水的密封容器。在干燥阶段被树脂粉末吸收的CO2将在水中?#22836;牛?#20043;后可以从容器中抽出气体,重新开始整个过程。

    经过拉克纳的计算,半拖车大小的树脂每天就能?#28784;?#38500;一吨左右的CO2,一年也就是365吨的CO2。世界上的汽车、飞机、?#38431;?#21378;和发电厂现在每年生产大约36亿吨CO2,因此,拉克纳说道,“如果你有了1亿?#23601;?#36710;大小的树脂,你就能真正跟上当前世界的CO2排放了。”他承认这个数字听起来令人生畏。“但是, iPhone只存在了10年左右,现在已经有7亿人在使用了。在这场比赛中,我们才刚开始。”

    拉克纳在起初筹得500万美元成立了?#32422;?#30340;技术公司,但随着金融风暴的开始,公司也停止了运转。随着地球继续变暖,CO2 浓?#29123;?#32493;上升,拉克纳相信,人类已经在不知不觉中对“负排放”的概念做出了承诺。更重要的是,拉克纳看待事物的独特方式,“避免‘大麻烦的关键在于以不同的思考方式。“我们需要改变对CO2 的态度”他说道,“CO2 应该和我们看待污水或垃圾的方式一样。我们不会要求人们停止生产废料。鼓励人们少去上厕所是毫无意义的,但是,我们不会让他们在人行道上大小便,也不应该把空的饮料瓶随便?#25317;?#34903;上。”

    拉克纳认为,我们在气候变化问题?#20808;?#24471;如此小进展的一个原因是,二氧化碳问题是个道德上的指责,它使人?#28508;?#24471;两极分化。“这就像在说,我在你家门口今年少扔了20%的垃圾一样,依然让人无法忍受。”从?#25345;?#31243;度上说,排放被视为有害的,排放国就会变得有罪。“这样的道德立场将改变对话。停止争论它是否是个问题,而最终开始做一些事情。

    2015年全球二氧化碳排放量示意图。

    清除的CO2去哪了?

    1754年一名名?#24615;?#29791;夫·布莱克的苏格?#23478;?#29983;发现了二氧化碳,10年后另一名苏格兰人詹姆斯·瓦特发明的蒸汽机将人类带入了碳排放的工业时代。这让19世纪末的地球平均温度升高了十分之一摄氏度。变暖的过程开始是缓慢的,随后是突然的,到目前为止全球平均气温上升了至少1摄氏度。

    “这1摄氏度导致的海平面上升将会加剧哈维飓风的破坏力”气象学?#19968;?#23572;特斯评论道。与此同?#20445;?#28201;度的变化将导致气候系统一系列的惯性,以至于地球还没有完全适应过去几十年里大气中添?#25317;?#25968;千亿吨CO2。目前人类每10天就会?#22836;?#20986;数十亿吨CO2。经过计算,为了平衡目前的CO2 水平,地球仍然需要升温半度。城市被海水淹没,关键生态系?#25104;?#29786;礁被破坏,这些每?#27893;?#21051;都在发生,没人能够确切的说,在灾难发生时地球能有多温暖。

    ?#23548;?#19978;在2010年坎昆举行的一輪气候?#27010;?#20013;,?#36127;?#27599;个国家都确认了温度再上升2摄氏度的这一“灾难门槛”。而在2015年巴黎召开的会议上,领导人又将这个门槛降低到了上升1.5摄氏度。有意思的是,政府间气候变化专门委员会(简称I.P.C.C.)利用计算建立一个全球气候能源系统模?#20572;?#21487;?#26434;美?#32534;程现在以及未来地球气候的不同“情景?#20445;?#27169;型显示当气温上升3摄氏度?#20445;?#27668;候的状态被标记为“灾难”级别,而当气温上升5摄氏度?#20445;?#29366;态则被标记为“未知”级别。“这个所谓的‘未知级别他们说道,“在过去的?#35282;?#19975;年间从未出现过,一旦出现将对人类存亡构成生死攸关的威胁,”

    I.P.C.C.利用模?#22270;?#27979;了上千种可能性,然而其中仅有116中方式能够控制温度上升在2摄氏度?#38405;凇?#20854;中包括改变能源基础等方式,这就意味着让世界上所有工厂,农业设施,汽车采用新能源。还有一种方式被叫做“超量调控?#20445;?#20154;们可以让CO2水平暂时超过2摄氏度的阈值,然后再通过负排放将CO2从空气中抽走。这种办法类似“碳工程公司”所做的,虽然CO2可以和钙结合产生石灰石,但纯钙形式的材料并不是非常容易得到的,在生产钙的过程中?#19981;?#20135;生少量CO2。

    德国国际安全事务研究所负责人奥利弗·格登评论道,“这种没有办法的办法听?#20808;?#31616;直疯了。I.P.C.C.?#23548;?#19978;是在说‘我们尝试了很多的场景,然而在那些安全的场景中,?#36127;?#27599;个人?#23478;?#20855;备一些‘神奇的负排放手段。否则就死定了。”

    即便按照现在清理手段之后,每年都将会有数十亿吨甚至上百亿吨的废物CO2产出,如何处理这些“垃圾”气体成为了一个问题。除了把CO2变为石灰石外,还有一种办法则是将这些气体彻底封存于地下。

    伊利诺斯州地质调查局能源研究发展副主任苏丽·格林伯格说道,“如果说要封存CO2,那么首先你必须找到一种特定的岩层。”在当地地表麦田地一英里以下的地方,有一种叫做?#25151;?#33713;尔和西蒙砂的岩层,格林伯格的地质科学家和?#36884;?#19987;家在过去的十年间一直向这个岩层“包裹”中注入废弃的CO2,并研?#31185;?#32467;果。

    通过一个巨大的石油钻井,?#25317;?#34920;向地下1600米的岩层打洞,当钻头穿过各种岩层之后,再通过管道向目标岩层中?#22836;臗O2,气体在这些不渗水的岩层缝隙中被封存起来。“起初当地的农民会担心这样对井水有所影响,但是通过我们的沙盘模型向他们阐明了道理,他们非常支持我们的工作。”

    为?#25628;?#35777;CO2气体能否封存在地下,格林伯格的项目起初由乔治·?#38469;?#24635;统通过,并由美国阿彻丹尼尔斯米德兰公司投资,这是一家财富500强的企业,主要经营?#31216;貳J称?#21378;就建立在钻井不远处,在这里玉米被制造成为乙醇,这个过程的副产物?#36127;?#26159;大量的纯CO2气体。每年工厂将近排放出100万吨的CO2,这些气体都被泵入地下封存,如今这些CO2还在那些岩层中。“项目证明了二氧化碳封存技术是可行稳定的,只是人们是否愿意这样做而已。”

    还有一种类似的变异技术被叫做“生物二氧化碳封存技术?#20445;?#21033;用原始生物技术——光合作用。当然仅仅依靠种植更多的植物,这样CO2清除效率还是过于低下。但通过基因培育改变植物的习性,让植物能够用根部更多的?#25317;?#19979;吸收那些封存的CO2,将会使碳循?#26041;?#20837;一个良性的周期,并且通过燃烧这些植物的秸秆还能够获取足够的电力。“当然这种技术在目前阶段仅仅建立在模型而言,在?#25345;?#24847;义上这是一项梦想的技术。”格林伯格说道不要做道德上的“豪赌”

    但是如果所有火力发电厂,钢厂,水泥厂按照格林伯格的现有的封存计划实施,在CO2被排放到大气之前就被抽走,并永久封存在岩层中,将会只有很少的常规CO2被排出。?#23548;?#19978;,美国目前仅有一家发电站采用了碳捕获封存技术,那就是休斯顿附近的佩特拉诺瓦工厂。?#35789;?#22312;特朗普?#20808;?#20043;后,政府鼓励“煤炭清除”计划,但是依旧多家美国当地的发电站还是放弃了碳捕获封存技术。

    “这种技术主要是没有诱因让工厂去使用它。从工厂烟囱中捕获CO2需要消耗大量的能源,这相当于一个典?#31361;?#21147;发电站生产总电力的25%,直?#25317;?#31354;气捕捉甚至会消耗更多的能源。如果这些能源转化为成本,凭什么可以免费排放的东西,要工厂承担。”无论拉克纳还是格林伯格,都强调了这项工作所面临的巨大挑战,其中一些是技术上的,还有一些是政治上和经济上的。弗里德曼最后评论说道,?#30333;?#37325;要的是,这些都无关紧要。不管怎样的技术,不管它是否聪明,不管它是否优化,不管它是否是成本最低的途径,我们?#23478;?#30693;道我们需要这样做,不要做道德上的‘豪赌。”

    文章来源于:世界博览

    浏?#26469;?#25968;:  更新时间:2018-06-03 19:23:21
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