如今,城市的街道和砖砌建筑看起来都更“绿色”了,这要归功于新研究,该研究表明水泥可以吸收二氧化碳。这还不是本周唯一的重大利好消息。一个德国科学家团队成功地使光合作用变得更快、更高效。另一个美国科学家团队则将1000吨碳污染埋藏到了地下。
这项研究来得再及时不过了。阻止气候变化是一场艰苦的战斗。来自Climate Advisers和Climate Interactive的一个新工具就显示了这场战斗有多么艰巨。
如果人类想将全球变暖控制在2摄氏度以下(这被认为是可控气候变化的上限),我们就需要做的不仅仅是大幅减少碳污染。我们还必须从大气中清除二氧化碳。大约半个世纪后,我们需要从天空中清除的二氧化碳量将与我们排放的量相当。
你可以把我们的大气层想象成一个浴缸。我们不断地往里面倾倒二氧化碳和其他会产生温室效应的气体。在浴缸溢出之前,我们需要把它排空。这可能意味着种植森林或发展能够从天空中吸收碳的农场。它也可能意味着发展新技术,将大气中的二氧化碳转化为无害甚至有用的物质,例如汽车燃料。
新研究照亮了未来的道路。以下是三项对碳捕获技术的未来充满希望的研究。
将二氧化碳储存在岩石中
科学家们长期以来一直在探索将二氧化碳储存在地下的方法。一种选择是将二氧化碳溶解在水中,然后注入地下的火山岩层。二氧化碳与岩石(称为玄武岩)发生反应,形成一种新的岩石,即碳酸盐。至少在理论上是这样。
发表在《环境科学与技术快报》杂志上的一项研究表明,这似乎是可行的。2013年,研究人员将1000吨液态二氧化碳注入到地下4000多英尺的玄武岩层中。两年后,他们挖掘出来,展示了新形成的碳酸盐岩石,上面有人类干预的痕迹。测试表明,这些岩石含有源自化石燃料的碳原子。
从大气中捕获二氧化碳的技术,如果无处可 disposal 储存这些温室气体,就毫无意义。这项研究显示了地下储存的潜力。玄武岩在地壳中储量丰富,可用于储存从工厂和发电厂捕获的二氧化碳。
改造植物以捕获更多二氧化碳
目前,最具成本效益的捕获二氧化碳的工具是植物、藻类和其他进行光合作用的生物。例如,叶子从大气中吸收二氧化碳分子,并在一个称为卡尔文循环的过程中将它们转化为葡萄糖。
德国科学家开发了一种卡尔文循环的合成替代品,该替代品使光合作用更快、更有效,正如发表在《科学》杂志上的一项新研究所解释的那样。研究人员将来自九种不同植物和动物的17种酶组合在一起,创造了一个合成版本的卡尔文循环,该循环在实验室中效果显著。将来,它可能会被引入细菌甚至植物中。
在接下来的几年里,我们可能会看到经过改造以捕获更多大气中二氧化碳的植物。这将为控制碳污染的努力提供 another 重要的工具。
在水泥中捕获二氧化碳
在相关报道中,发表在《自然地球科学》杂志上的一项新研究发现,水泥对环境的影响可能不像之前预期的那么糟糕。
水泥是混凝土和砂浆等材料的粘合剂。生产水泥需要将石灰石转化为石灰。这个过程会释放二氧化碳。为了产生生产水泥所需的热量,生产商需要燃烧煤炭或天然气——这两种能源富含碳。
但事实证明,像混凝土这样的水泥基材料实际上会吸收二氧化碳数十年。这个过程抵消了一小部分(但并非微不足道)与建筑相关的碳污染。
研究结果再次提醒我们,我们的努力应该集中在化石燃料——煤炭、石油和天然气——而不是建筑材料上。我们应该大力投资于新兴的技术,以清理化石燃料留下的烂摊子。
杰里米·迪顿(Jeremy Deaton)为 Nexus Media 撰稿,这是一个涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的辛迪加新闻专线。你可以在 @deaton_jeremy 上关注他。