Sunday, August 18, 2024

科學家談緩解氣候變化

蘇格蘭的數據科學家Hannah Ritchie博士說,目前沒有一個重大的環境問題是完全無解決方案的,我們可以樂觀一些。

許多人都以為地球狀況已到了末日,氣候變遷是人們無法解決和克服的問題。但牛津大學Ritchie博士說,現實不是那樣的。她回顧幾個世紀以來的世界變化數據,能夠找到解決所有重大環境問題的例子。由於新的科技發展,人類福祉可以不必再影響環境了,我們目前正處於這樣一個獨特的歷史位置。

Ritchie博士是線上科技出版網站Our World in Data的副總編。她說地球溫度上升的主要原因是大氣層中的溫室氣體含量增加。而人類引起溫室氣體釋放的活動主要是這四類:電能源(25%)、交通(14%)、食品業(24%)、建造(21%)。在這四個方面做出改造,是解決氣候問題的主要目標。

首先,人類的能源系統需要改造成低碳/清潔能源,離開依賴化石燃料的發電--轉為利用太陽能、風能、水電、地熱、核電等等供電方式。但是,不少人以為大片的太陽能板、風力發電場要佔用很多土地資源。Ritchie教授說,你若看看實際數據,世界上目前的耗電總量,我們需要利用不到1%的土地,就可以全部換成太陽能電源。

至於風力發電,大概用5%的土地,但實際上根本不影響農耕或其它利用,安裝一個風力渦輪機占用的地方是很小很小的。如果只考慮節省土地,那麼核電是最佳選項,不到0.1%的土地面積就足夠供電全世界。

還有很多人擔心我們沒有足夠的鋰、銅、以及多種稀土礦來為電網除碳,但你如果看數據,我們顯然是有充分礦產的。最重要的是,已知的礦產存儲量從來不是靜止不變,乃是隨時間增多的。還有人擔心開採這些礦產會破壞環境,但你應該和現在的化石燃料開採對環境的衝擊相比,每年開採150億噸化石燃料,以及利用它們發電,對環境破壞極大。

如果替代能源的生產成本太高,競爭不過化石燃料能源,那麼能源還是無法轉換。好消息是,最近10年以來,風、太陽、核電成本都快速下降,甚至比煤和氣都便宜了,不僅長期經濟效益好,而且立即減少對氣候變化的影響。所以,現在低碳排放的清潔能源切換進行得越快越好。

其次,交通運輸引起的碳排放大約佔了CO2排放總量的五分之一,以汽車和大卡車為主,加上鐵路、郵寄、航空。減少這方面碳排放的主要方式是少開車、多走路或騎自行車、多用公共交通工具。

使用電動車輛也不錯,雖然電動車輛的電池製造過程排放了大量CO2,但是車子一旦開始啟用,一般兩年就撈回其生產碳排放的本錢,其餘的駕駛歲月比汽油或柴油車減碳能力好了不知多少。有人說車輛充電時你用的未必是清潔能源啊,對,可隨著技術發展,能源會越來越清潔的。(最近我注意到本地天氣預報已在通知人們,哪些時間段的能源是比較清潔的。)

有人說現在還是有很多人購買和駕駛內燃機的車輛啊,然而銷售數據告訴我們,全世界燃燒汽油的車輛的銷售最高峰是2018年,現在的銷售以電動車為主。

第三,食品業排放的溫室氣體幾乎相當於發電的碳排放,其中最主要的排放源頭是大片土地(大約世界可居住地的一半面積)用在畜牧業,這些牧場排放比CO2更厲害的甲烷和笑氣(即一氧化二氮)。

如何減少這方面的溫室氣體排放呢?一是大大增加產能,讓每公頃土地更加高產;二是鼓勵人們改變飲食結構,也就是減少肉類的攝取,因為肉類生產過程中的碳足跡比植物性食品高多了,以牛肉、羊肉、奶製品為首;最後就是少浪費食品,因為沒有用掉的食品去到垃圾場,最終會排放出生產過程中所有封存起來的碳。

最後,一個主要的碳排放源頭是建築和製造業。生產製造任何物品都需要用電能源,我們知道如果使用清潔或可再生能源,就可以解決這方面的排放問題。但有些材料,比如水泥,會有更直接的排放。我們拿石灰石,加很高的高溫,這個過程有個副產品就是二氧化碳。怎樣減少這個生產過程所釋放的CO2呢?

一個辦法是少用水泥,在蓋造房屋的水泥中添加其它替代材料,另一個辦法是在CO2排放出口用碳捕獲技術,大大減少釋放進入大氣層的CO2。我們可以把碳捕獲的固體產品放回水泥中(有讓水泥更堅固的作用),或者安全封存在地下。

還有的公司在嘗試另一種水泥技術,就是不用石灰石做原材料,改用不含碳的硅酸鈣,因而不會釋放CO2。這些將水泥製造過程除碳的重要技術,成本必須降下來,才有可能成為大規模可行。

Ritchie博士稱自己是「緊急樂觀主義者」--不是盲目假定一切都會自然地好起來,而是相信在大家的努力協作之下,問題可以很快得到緩解和控制,讓人類發展進步不至於和環境保護有衝突。

我們的制度允許我們設置經濟發展的政策;我們的智能和學識、技術超過歷史上任何時期;我們願意把注意力投入氣候變化問題的解決。所以我們有機會靠著努力去實現環境保護的目標。

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