Thursday, March 11, 2021

帶來希望的碳捕獲技術

氣候模型現在顯示,單單靠降低碳排放是不能把全球平均溫度的提高限制在1.5-2攝氏以內的。人類需要大規模使用碳的負排放技術,比如直接從大氣層中捕獲和移除溫室氣體。本文取自喬治亞理工學院的院刊《Research Horizons》消息,宣佈他們的化學和生物分子工程系(ChBE)所從事的六個重點研究項目在2020年總共獲得435萬美金的研究經費

這些研究項目都涉及直接從空氣中捕獲(DAC)和移除二氧化碳(CO2)的科學技術。捕獲到的二氧化碳還要轉化為耐久化學合成物質的原料,有一個項目是合成一種可能取代汽油的液態燃料。

十多年來,喬治亞理工學院一直在研發DAC,甚至轉化成有用材料的過程。2008年,Jones教授就開始與一家初創公司合作開發DAC的材料和技術。2009年,他的團隊首次在美國化學工程師協會公開了利用二氧化硅和有機胺混合,捕獲空氣中CO2的方法。2010年他們與學院ChBE系的團隊合作,首次得到由國家能源技術試驗室贊助的DAC研究經費,除了技術研究和試驗,還製作系列短片介紹,吸引年輕人加入這一職業。

2015年他們建立了最初的研究設施。2017-18年,他們將這一核心技術與Jones教授團隊開發的低能量碳吸收材料相結合,開發各種二氧化碳負排放技術(NETs)和可靠封存技術,並利用能源技術經濟分析,提出報告。這項報告探討了可以從大氣中清除二氧化碳的各種方法,包括DAC地質封存,碳捕獲和封存的生物能源(BECCS),以及沿海、森林和土壤的管理方式。2020年這些研究團隊在Colorado 開設了新的研究設施。

現在有了435萬經費,研究人員借助「策略能源研究所」的支持,啟動了直接碳捕獲中心(DirACC)。DirACC要建立一個學者論壇,專門探討和無碳能源技術和碳捕獲技術有關的課題,以及可持續能源和推動政策立法等等有關領域。

除了碳捕獲的基礎科學和工程以外,喬治亞技術研究院還模擬計算施行大規模二氧化碳負排放技術的環境效應。公共政策研究院的環境經濟學家Alice Favero博士開發了經濟模型,研究如何將NETs與土地的最佳利用和其他減緩氣候變化的政策相平衡。 最近她與其他教授合作,評估DAC在全世界的發展潛力,發現BECCS與DAC技術相結合,可以顯著提高大氣二氧化碳清除效率,並且避開把生物能源設施連接電網的複雜過程。 Favero博士特別證明出這種技術可以維持和增強自然生態系統,避免將林地轉化為人工植物園。

喬治亞理工學院還進行DAC的方法研究,利用樹木以外的其它植物的光合作用,從大氣中捕獲二氧化碳以產生化學物質和燃料。他們與生物燃料公司合作,評估確定這項技術的潛力,研究生物燃料生產可能帶來的意外影響,提出減輕負面影響的解決方案。

或許,我們基督徒應該為這樣的研究和國家政策禱告。

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