2015年巴黎氣候協(xié)議設(shè)定了一個(gè)目標(biāo),將人為造成的變暖限制在“遠(yuǎn)低于”2攝氏度,并追求不高于1.5攝氏度的目標(biāo)。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)的說(shuō)法,實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要使用“負(fù)排放技術(shù)”來(lái)消除大氣中過(guò)量的二氧化碳。
日前《自然·通訊》雜志發(fā)表意大利、英國(guó)等國(guó)學(xué)者的文章認(rèn)為,一種可行的負(fù)排放技術(shù)是直接將二氧化碳從大氣中捕獲,然后將二氧化碳然后埋在地下,該過(guò)程被稱為直接空氣碳捕獲和儲(chǔ)存(as direct air carbon capture and storage ,DACCS)。
具體而言,目前有兩種DAC技術(shù)正由全球各地許多創(chuàng)業(yè)公司開(kāi)發(fā)。其中一種通常用于較大的工業(yè)規(guī)模設(shè)施,例如由加拿大公司Carbon Engineering試驗(yàn)使用氫氧化物溶液捕獲二氧化碳,然后必須將該混合物加熱至高溫以釋放二氧化碳,以便將其儲(chǔ)存并重新使用氫氧化物。該過(guò)程使用現(xiàn)有技術(shù),目前認(rèn)為這方案的成本相對(duì)較低。
第二種技術(shù)是在小型模塊化反應(yīng)器中使用胺吸附劑,例如由瑞士公司Climeworks開(kāi)發(fā)的反應(yīng)器。這種技術(shù)目前成本較高,但專家認(rèn)為潛力更大。這是因?yàn)樵摷夹g(shù)可以在工業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),加上釋放二氧化碳用于存儲(chǔ)所需的溫度較低,這意味著可以使用余熱。
研究表明,使用DAC意味著在2050年以前的全球排放量可能會(huì)保持在較高水平,本世紀(jì)后期將大量使用負(fù)排放。2080年代每年負(fù)排放量約為300億噸(Gt /年),接近今天全球年排放量約400億噸/年。這將意味著建設(shè)約30,000個(gè)大型DACCS工廠。相比之下,目前世界上只有不到10,000個(gè)燃煤發(fā)電站。該技術(shù)在2100年需要多達(dá)四分之一的全球能源供應(yīng),每年高達(dá)300EJ(10的18次方焦耳),相當(dāng)于中國(guó),美國(guó),歐盟和日本目前的每年能源需求,或2018年全球煤炭和天然氣的能源供應(yīng)。