科技日?qǐng)?bào)記者 陳曦 通訊員 張華

記者3月13日從天津大學(xué)獲悉，該校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授金超團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家國(guó)內(nèi)外知名研究機(jī)構(gòu)，提出一種最大限度減少碳移除依賴的地球降溫發(fā)展路徑。該研究成果發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域國(guó)際期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上，并入選當(dāng)期封面文章。

二氧化碳的大量排放是引發(fā)地球升溫重要因素之一。科學(xué)家們一再警告，1.5攝氏度被認(rèn)為是全球升溫的一個(gè)關(guān)鍵閾值，超過(guò)這一水平的變暖將給全球造成災(zāi)難性的影響。二氧化碳移除技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“碳移除”）是降低碳排放、給地球降溫的重要舉措。

金超介紹，按照目前碳排放速度，滿足2100年溫升不超過(guò)1.5攝氏度剩余的碳預(yù)算可能在未來(lái)5年內(nèi)耗盡。這就需要可再生能源和核能在全球能源供應(yīng)中快速增長(zhǎng)。

以移除10億噸（低）、80億噸（中）、220億噸（高）二氧化碳3個(gè)量級(jí)為例，結(jié)果表明，在低碳移除依賴下，將顯著降低化石燃料使用，進(jìn)而降低氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、顆粒物、硫化物等污染物排放。研究預(yù)測(cè)，到2050年在低碳移除依賴下，可再生能源和核能將達(dá)到總發(fā)電量的90%以上。

該研究利用全球氣候變化的綜合評(píng)估模型，部署了六種不同的碳移除方法：即造林/再造林、生物能源與碳捕集儲(chǔ)存、直接空氣捕集儲(chǔ)存、生物炭捕集、強(qiáng)化巖石風(fēng)化捕集、海洋固碳，進(jìn)而模擬不同程度碳移除依賴場(chǎng)景下世界經(jīng)濟(jì)、能源系統(tǒng)、土地利用和環(huán)境之間的聯(lián)系。

研究發(fā)現(xiàn)，在六種不同的碳移除方法中，生物能源與碳捕集儲(chǔ)存和直接空氣捕集儲(chǔ)存將發(fā)揮最重要的作用，海洋固碳的高成本導(dǎo)致其發(fā)揮的作用甚微。就全球不同大洲發(fā)展來(lái)看，碳移除需求主要集中在亞洲；生物能源與碳捕集儲(chǔ)存將在非洲、亞洲、歐洲以及中美洲和加勒比海地區(qū)發(fā)揮最重要作用，但北美/南美和大洋洲等地區(qū)部署直接空氣捕集儲(chǔ)存相對(duì)便宜。

研究工作主要完成人之一的留學(xué)生杰佛瑞介紹，在高的碳移除預(yù)測(cè)場(chǎng)景下，嚴(yán)重依賴陸基生物碳移除方法來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放，會(huì)對(duì)糧食生產(chǎn)和資源使用產(chǎn)生負(fù)面影響。這是因?yàn)樵炝?再造林、生物炭和生物能源作物等碳移除方案，會(huì)占用大量土地資源，繼而取代現(xiàn)有的耕地和牧場(chǎng)。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，到2050年會(huì)導(dǎo)致耕地減少50%，給人類(lèi)的糧食和食品安全帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。

該項(xiàng)研究工作為最低限度利用碳移除技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球降碳發(fā)展目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，研究指明人類(lèi)現(xiàn)在亟需采用可再生能源、電氣化、碳中和燃料、降低能耗等舉措來(lái)降碳，而不是押注于不確定的未來(lái)碳移除技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模降碳。

（天津大學(xué)供圖）