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将空气中的碳提取出来并储存在地下的岩层中，一直被认为是减缓和逆转全球变暖的关键途径。但周三发表在《自然》杂志上的一项新研究发现，适合这样做的地点比以前认为的要少得多。
在排除“有风险”的区域（如易受地震影响的区域）后，来自欧洲和美国的几名研究人员发现，地球在沉积盆地中只能安全地储存约 1,460 吉吨的注入碳。这比之前的估计要少一个数量级，并且——如果将其转化为对气候的估计影响——仅足以将全球变暖降低约 0.7 摄氏度（1.3 华氏度），而不是其他研究中描述的 6 摄氏度（10.8 华氏度）。
该研究的合著者之一、伦敦帝国理工学院气候变化与环境格兰瑟姆研究所所长乔里·罗杰尔在一份声明中表示，“碳储存已不能再被视为将我们的气候恢复到安全水平的无限解决方案。”“地质储存空间需要被视为一种稀缺资源，应负责任地管理，以确保人类安全的气候未来。”
就本文而言，碳储存指的是将二氧化碳注入地下储存库，理论上这些储存库不会导致气候变化。获取这些碳有两种主要方式：第一种是捕获排放点产生的碳，例如化石燃料发电的水泥厂烟囱；第二种是从周围大气中吸取碳。
根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）——该主题的全球权威机构——的说法，要实现国际气候目标，至少需要进行一些碳储存。
但是所需的量取决于许多因素，包括各国计划减排多少以及“抵消”多少（尤其是在难以脱碳的行业），以及它们是否打算超过 1.5 或 2 摄氏度（2.7 或 3.5 华氏度）的全球变暖，然后再通过从大气中去除碳来回到更宜居的温度。后者是一个有争议的观点，被称为“超调”，这将需要从空气中提取并储存更多的碳。一些涉及大量超调的 IPCC 情景假设到 2100 年储存的碳将达到 2,000 吉吨。
根据该研究的作者称，之前没有任何全球或区域性的地球技术碳储存潜力估算考虑到了一些关键风险因素，这些因素会使某些区域不适合储存。从所有潜在可用储存点的估算开始，他们的分析排除了太浅、太深、太容易发生地震的区域，以及环境敏感区和人口居住区附近的区域。这使得碳储存的总可用容量从 11,780 吉吨减少到仅 1,460 吉吨二氧化碳，其中 70% 在陆地，30% 在海底。
作者使用了 IPCC 的现有转换率，将吉吨数转化为约 0.4 至 0.7 摄氏度（0.7 至 1.3 华氏度）的全球变暖减缓幅度。
他们还指出，碳储存的潜力存在一些地理差异：虽然美国和加拿大等一些历史上的气候污染国拥有大量的安全储存碳的空间，但欧洲国家则不然。如果这些国家打算将碳储存作为其气候减缓计划的重要组成部分，它们很可能不得不寻求那些对气候变化贡献甚微的国家（可能在非洲）的储存地点。
斯坦福大学能源科学与工程学教授萨莉·本森（Sally Benson）并未参与这项新研究，她表示，这项研究的发现不应被视为“令人担忧”或“戏剧性”的。正如论文中所述，IPCC 的情景，即在本世纪末前将全球变暖限制在 1.5 摄氏度有 50% 的机会，将需要每年封存约 9 吉吨碳（假设净零排放量在 2050 年左右实现）。这意味着，可能需要 160 多年才能达到该研究计算出的安全碳储存上限。
本森说：“这对我来说是个好消息。”“有人采用了最保守的方法来评估这种容量，并从我的角度得出结论，即与我们所需相比，容量很大。”
研究作者指出，即使达到了理论上限，储存的需求也可能持续存在，尤其是在各国仍需抵消农业残余排放或某些行业的化石燃料燃烧排放的情况下。气候临界点也可能向大气中释放比预期更多的二氧化碳，导致比预期更大的碳清除需求。
但本森表示，这些风险过于遥远，“我们需要尽快使用所有可用的技术。”
本森和另一位独立专家——宾夕法尼亚大学克莱因曼能源政策中心化学工程与能源政策教授詹妮弗·威尔科克斯（Jennifer Wilcox）——都认为，该论文关于安全审慎碳储存的核心估算可能过于保守。威尔科克斯告诉 Grist，它“低估了精心压力管理的项目的安全交付能力。”
然而，哈佛大学科学史教授娜奥米·奥雷斯克斯（Naomi Oreskes）持有相反的观点。奥雷斯克斯认为，该论文未能考虑到实际规模化部署碳储存的政府、经济和科学挑战。她表示，“当你考虑到这些因素时，碳储存的潜力，尤其是在未来至关重要的十年里，甚至更少。”
尽管该技术备受关注，但目前每年通过点排放碳捕获技术仅储存约 0.05 吉吨二氧化碳。到目前为止，大多数此类碳捕获项目是将碳注入地下，以帮助开采更多的石油和天然气，这一过程被称为“提高石油采收率”。每年从周围空气中去除的二氧化碳仅为 0.00001 吉吨。这甚至少于美国缅因州一所小型文科学院鲍登学院（Bowdoin College）的年温室气体排放量。
奥雷斯克斯说：“这些新信息与我们观察到的一个更广泛的模式一致，即夸大了规避减少化石燃料使用这一核心问题的‘解决方案’的承诺。”
本文最初发表在 Grist，网址为 https://grist.org/science/carbon-storage-limits-nature-climate-change/。
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