科技日報記者 陳曦 通訊員 張華

記者3月13日從天津大學獲悉，該校環(huán)境科學與工程學院副教授金超團隊聯(lián)合多家國內(nèi)外知名研究機構(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)域國際期刊《環(huán)境科學與技術(shù)》上，并入選當期封面文章。

二氧化碳的大量排放是引發(fā)地球升溫重要因素之一?？茖W家們一再警告，1.5攝氏度被認為是全球升溫的一個關(guān)鍵閾值，超過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1.5攝氏度剩余的碳預算可能在未來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。

以移除10億噸（低）、80億噸（中）、220億噸（高）二氧化碳3個量級為例，結(jié)果表明，在低碳移除依賴下，將顯著降低化石燃料使用，進而降低氮氧化物、揮發(fā)性有機化合物、顆粒物、硫化物等污染物排放。研究預測，到2050年在低碳移除依賴下，可再生能源和核能將達到總發(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存、直接空氣捕集儲存、生物炭捕集、強化巖石風化捕集、海洋固碳，進而模擬不同程度碳移除依賴場景下世界經(jīng)濟、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存和直接空氣捕集儲存將發(fā)揮最重要的作用，海洋固碳的高成本導致其發(fā)揮的作用甚微。就全球不同大洲發(fā)展來看，碳移除需求主要集中在亞洲；生物能源與碳捕集儲存將在非洲、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存相對便宜。

研究工作主要完成人之一的留學生杰佛瑞介紹，在高的碳移除預測場景下，嚴重依賴陸基生物碳移除方法來實現(xiàn)負碳排放，會對糧食生產(chǎn)和資源使用產(chǎn)生負面影響。這是因為造林/再造林、生物炭和生物能源作物等碳移除方案，會占用大量土地資源，繼而取代現(xiàn)有的耕地和牧場。預測結(jié)果顯示，到2050年會導致耕地減少50%，給人類的糧食和食品安全帶來極大挑戰(zhàn)。

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

（天津大學供圖）