烧毁以实现更清洁地球的论据

一项新颖且未经证实的对抗气候变化和养活人类的计划。
Earth lights from the atmosphere.
来自大气层的地球灯光。Pexels
Earth lights from above.
从上方看到的地球灯光。Pexels

有无数种对抗气候变化的提议,但最简单有效的方法是将化石燃料留在地下——这在概念上很简单,但在实践中却难以实现,充其量是这样。能源改革者面临着一个建立在消费和剥削基础上的经济体系、一个被金钱利益主导的政治体系以及一个围绕化石燃料建立的能源体系。因此,即使是最乐观的气候变化规避情景,也要求我们采取比减少碳污染更多的措施——我们必须提供“负排放”,即从空气中去除二氧化碳的方法。BECCS 出现了,它是“生物能源与碳捕获和储存”的缩写。BECCS 包括种植从大气中去除二氧化碳的植物,燃烧这些植物发电,然后捕获产生的碳排放,防止它们逃逸到大气中。这项技术仍处于起步阶段,并且极具争议,因为它需要占用本可用于种植小麦、大米或玉米供人类食用的土地来种植燃料。但是,有一种新的、实验性的 BECCS 方法,它可以通过创造一种有价值的副产品——食物——来生产能源,从而消除争议。科学家们认为,该过程不仅可以以更少的导致地球变暖的二氧化碳来生产电力,而且到 2050 年还能生产出足够养活数十亿人的食物。

smog in the air
碳污染。Pexels

这很复杂,而且仍然是概念性的。尽管如此,这是一个有趣的观点,即藻类——由燃烧生物质产生的二氧化碳制成——可以在干旱、洪水和热浪(由气候变化引发)威胁着脆弱地区广泛的饥荒时,用来支撑全球粮食供应。

“将两种技术——BECCS 和微藻生产——结合起来,似乎是一对奇怪的组合,但它可以提供足够的科学协同作用来帮助解决世界饥饿问题,同时减少正在改变我们气候系统的温室气体水平,”康奈尔大学地球与大气科学教授 Charles Greene 说,他帮助开发了这个模型。

Greene 的研究同事包括夏威夷大学的 Colin M. Beal 和 Mark Huntley、杜克大学的 Zackary Johnson 以及 Cinglas Ltd 的 Ian Archibald,后者首先提出了这个想法。他们在发表在《地球未来》杂志上的一项研究中描述了他们的工作。

a farm covered in green tanks of algae
微藻养殖场。Cyanotech

BECCS 将生物燃料作物(如草和油籽)的种植与碳捕获和储存相结合。这项技术可以在二氧化碳进入大气层之前将其从发电厂捕获,将其压缩成液体形式,然后将其深埋在地下。虽然该技术仍在发展中,但一些 BECCS 项目已经启动。

一些专家敦促谨慎。气候科学家、伍兹霍尔研究中心总裁兼执行主任Philip B. Duffy警告说,依赖 BECCS 来使地球免于灾难性的气候变化可能是不切实际且不可行的。Duffy 表示,政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 将 BECCS 的负排放纳入未来的气候情景,这“将人类的未来押在了大规模部署 BECCS 上。我说的‘押注人类的未来’是指,他们提出的将全球变暖限制在 1.5 或 2 摄氏度——即《巴黎协定》的目标——的设想,只有在假设 BECCS 将被大规模使用的情况下才能实现。这使得实现气候政策目标相对容易,因为你知道 BECCS 同时产生能源从大气中去除二氧化碳。至少这是想法。到目前为止,它只在很小的规模上进行了测试,并且有理由认为它在模型假设的大规模应用中并不可行。”

Greene 同意。“自上次 IPCC 报告以来,每个人都对 BECCS 感到兴奋,无论是积极的还是消极的,”Greene 说。“支持者认为这是一种直接产生负排放的方法——只需让陆地植物从大气中捕获二氧化碳,在发电厂燃烧这些生物质,从烟囱捕获二氧化碳,然后将其泵入地下。反对者指出,这需要大量的土地来生产所需的植物生物质,而这将占用本已承受最大压力的粮食生产用地。因此,我们提出了藻类 + BECCS = ABECCS。”

A koala in a eucalyptus tree.
一只考拉在桉树上。Pixabay

它是这样工作的。“在 ABECCS 中,你种植桉树用于生物质,像 BECCS 一样在发电厂燃烧它们并捕获二氧化碳,”Greene 解释道。“然而,你不需要将所有二氧化碳都泵入地下储存,而是将其一部分用于支持藻类生产。藻类可以生产与种植大豆相同的食物和生物燃料,但占用的土地却少得多。当你将种植桉树的土地和种植藻类的土地加在一起,然后与在相同总土地上种植大豆进行比较时,你会得到一些有趣的结果。”

Greene 说,一个占地 7,000 英亩的 ABECCS 工厂可以产生与大豆在同一地块上产生的蛋白质一样多的蛋白质,同时每年封存 30,000 吨二氧化碳,相当于减少了 6,000 多辆汽车上路。

“藻类和林业可以在相邻的地块上进行,或者可以在不同的地点进行,只要它们之间的运输成本不是太高,”他说。“例如,在夏威夷大岛上,桉树在多雨的东北部哈马库亚海岸生长得非常快。不到 50 英里之外,海洋藻类可以在阳光充足、干旱的科纳-科哈拉海岸迅速生长。这些相距 50 英里的地点之间的运输成本将使这样一个项目在今天就具有商业可行性。”

The coast of Hawaii.
夏威夷海岸。Pixabay

虽然还没有人尝试在任何地方创建一个实际的 ABECCS 试点项目——到目前为止——Greene 认为夏威夷“是一个进行示范项目的绝佳地点,尽管世界上可能还有其他地方的土地价格较低,可以提供更好的商业机会,”Greene 说。

基础工作已经到位。AES Hawaii 已经在卡莱洛阿的发电厂燃烧桉树,以测试这些树木是否可以作为生物质用于转化为可再生能源,并且科纳国际机场附近已经有一个藻类种植示范项目。

当然,还有一个问题是如何让人们接受吃藻类的想法,但正如 Greene 指出的那样,“藻类可以作为一种营养美味的替代品,可以替代大多数乳制品,并且几乎可以替代目前使用大豆油或棕榈油的所有产品。”他补充说,“现在,许多美国人无法想象他们的饮食主要转向藻类,但我可以向你保证,发展中国家的大多数人更愿意拥有这种藻类蛋白质来源,而不是继续营养不良。”

玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿,该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。

 

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