Saturday, September 18, 2021

冰島的碳清除項目

冰島是個北大西洋與北冰洋交匯地區的一個北歐國家,人口稀少。不過他們最近有個世界上最大規模的工廠設施開工了,要從大氣層中獲取和清除二氧化碳,把固體碳封存埋藏在地下。看來人類治理氣候的一天終於到來了。本文內容取自昨天的雅虎新聞報道

作為第一家通用的碳去除和封存工廠,冰島的Climeworks技術代表本世紀實現「淨零排放」目標的一個里程碑,也是全球從大氣層去除溫室氣體的一座燈塔。但是這項技術目前還是太昂貴,無法大規模實施。科學家們說,Climeworks必須與其它比較便宜的方法結合起來,同時盡快減少溫室氣體排放,才能起到防止災難性氣候變化的目的。

冰島的大氣碳捕獲和去除技術與比較常用的老技術有甚麼不同?一般的碳捕獲都是在碳排放的源頭上--比如在煤火發電站的煙囪上--捕獲到的二氧化碳可以重新利用做別的事,或者可以固化封存在地下。懷俄明州和德州每年都捕獲幾百萬噸的二氧化碳,然後把這些氣體注入油田,以壓力將石油壓出井口。(這一過程降低了碳排放,但無法達到聯合國IPCC設立的減碳目標。)而冰島的碳捕獲卻是從大氣層中尋找和除去二氧化碳,如果有一天能發展成正規工業,那麼冰島這個新工廠將有紀念意義。

美國的溫室氣體淨排放量2019年是58億公噸。而目前冰島新廠每年能夠清除的二氧化碳只有4000公噸,好像九牛一毛。瑞士的Climeworks公司建立了冰島的碳清除工廠,用微軟等等決意為碳中和做貢獻的公司所購買的碳補償款項作為營運資金。目前它從大氣中每清除1公噸碳要花$600-800美金,比市場上賣的碳補償(Carbon offsets)價格貴了10倍還多,因為這是個非常耗費能源的過程。

冰島的火山和溫泉很多,地熱能源豐富,發電便宜又乾淨。而在美國,很多發電能源仍然要靠燃燒天然氣和煤,用這些能源搞同樣的大氣層碳清除,所留下的碳足跡差不多是所清除的碳的四分之一了。不過專家們說,這種大氣層碳清除技術可能會越來越改進,冰島項目只是技術開發初期的第一座廠子。

10、20、30年後可能是人類二氧化碳淨排放放緩甚至停頓的時候,那時或許才是真正需要從大氣中清除溫室氣體、冰島的碳清除技術要派上用場的時候。IPCC的科學家說,人類若不能將全球大氣層升溫控制在1.5攝氏度以內,就會發生一連串的生物災難。這要求世界各國政府制定政策,在2050年之前達到溫室氣體的淨零排放。

碳的淨零排放或稱「碳中和」。這一目標達到以後,地上的植被光合過程可以自然地逐漸清除大氣中80%的二氧化碳,但科學家越來越同意,人類仍然需要像冰島這樣的直接碳捕獲清除技術,叫作「負排放」。如果美國要開展清除大氣中的二氧化碳的行動,它最好同時也用太陽能和風力電源來取代礦石燃料,用電動車取代燃油車等等,環境效益就會比較高。

一旦主要碳排放國家開始施行向可再生能源的轉化,從低碳經濟向淨零甚至負排放轉化,大氣層的碳捕獲和清除才有意義。有些行業的碳排放情形最難改變,比如農牧業和航空,可能非用冰島這樣的負排放項目來補償甚至扭轉不可。碳排放當然是降得越低越好,但降到零排放的經濟是不可能實現的,所以我們講「淨零」,就是碳排放被負排放量抵銷。

其實2050年恐怕已經太晚,現在已到必須立即行動的時候了。我剛剛看見聯合國IPCC的新報告,若不立即行動,全球大氣升溫1.5C度就可能在5年內發生,引起不可逆轉的災難氣候。

科學家說,現在已有跡象表明,一個碳捕獲工廠建立起來後,碳清除的數量能夠增加,就把負排放的價格降下來。全球的能源逐步實現減碳,就能夠顯著提高碳清除的能源效率。冰島的Climeworks單元屬於新興技術初創,造價昂貴,但有潛力,再建立同樣類型的單元會越來越快,好像興起流水線,大規模運作自然提高生產效率、降低價格。

顯然,這些開發不光是科學問題,更是政治問題,各國政府需要立即開始行動加強科研,搞負排放工業。直接將碳捕獲封存器材放在碳排放的源頭上便宜很多,是從大氣層中清除二氧化碳的好辦法。但不是所有的火電站、煤氣電站都這樣做,原因是政策性的:

只要你的二氧化碳一天可以免費放入大氣層,發電站就一天會這麼做。你需要一個政策框架,規定不准將二氧化碳隨便放進大氣層。不然的話,忽略污染問題永遠是最便宜的經濟發展方式。

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