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碳达峰碳中和再添新技术,世界正式开启碳捕获之路

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去年,全球与能源相关的二氧化碳排放量超过360亿吨,创下历史新高。尽管近年来各国碳中和口号喊得响亮,短期内却无法大幅度改变能源结构。世界正在为长期拖延面对全球变暖问题付出代价。

联合国气候小组本周一发布的报告称,随着全球碳排放量继续上升,允许在地球变暖的危险阈值内释放的温室气体当量已变得非常紧张。

很明显,目前的减碳步伐还十分缓慢,地球升温超过1.5摄氏度已几乎不可避免。届时,极端气候的频率会增加,生态系统将被破坏,海平面上升并淹没各个小岛。。。

按照中值估计,仅以最低水平的碳捕获来阻止升温超过1.5摄氏度,2030年全球温室气体排放量需要减少到每年310亿吨左右,即八年内必须减少近一半的排放量。显然这是不现实的。

仅仅依靠减排手段已经来不及改善全球变暖的问题了。联合国气候小组表示,世界需要建立能够每年从空气中吸收数十亿吨二氧化碳的基础设施、系统和政策。

联合国气候小组的报告中罗列了多种除碳手段,例如植树造林、直接空气碳捕获和储存(DACS)、生物能源与碳捕获和储存(BECCS)等,但都不尽人意,有很多的限制和缺陷。

目前,国际上已有多个国家开始建设运营直接空气碳捕获工厂。例如冰岛,去年9月启用了号称全球最大的碳捕获工厂Orca,预计每年能从大气中捕获4000吨二氧化碳。

然而,目前实行的直接空气碳捕获技术成本高昂,难以形成规模,每吨成本为80-160美元。经济和效率问题大大阻碍了直接空气碳捕获计划的实施。

值得庆幸的是,科技一直在不停进步。本周二,莱斯大学化学实验室发布了一篇名为《塑料废品捕获二氧化碳于纳米孔中》(Plastic Waste Product Captures Carbon Dioxide in Nanometer Pores)的论文。该实验室研究发现了一种比现有直接空气碳捕获技术更优秀的新技术。

这项新技术通过化学技术将废弃塑料转化为工业有效的二氧化碳吸附剂,一石二鸟,解决了废弃塑料、二氧化碳两大迫切的环境问题。

论文作者之一、莱斯大学化学教授James Tour在美国化学学会期刊ACS Nano上报告说,该项技术利用热解塑料工艺(一种化学回收塑料的工艺),将废弃塑料研磨成粉末后与醋酸钾一同加热。热解后的塑料将变成具有纳米级孔隙的颗粒,在室温下能容纳高达自身重量18%的二氧化碳。

这些颗粒适用于发电厂排气烟囱等二氧化碳排放点,能从烟道气流中去除二氧化碳。而且这种二氧化碳吸附剂能够重复利用,将其加热到大约75摄氏度,孔隙将释放捕获的二氧化碳,材料还原度达到90%。。

相比于已经投入使用的碳捕获技术,这种利用废弃塑料的碳捕获技术成本仅为每吨21美元,远远低于现在的碳捕获市场价格。更不用说一举两得处理了废弃塑料,综合环境治理成本将显著下降。

碳捕获是一条迫切的必经之路,莱斯大学的这项研究对世界来说正可谓是一场及时雨。但愿各国可以快速展开对这项技术的研究应用,并早日建设运营高效益的碳捕获工厂,减缓地球升温的速度。

Global CO2 emissions rebounded to their highest level in history in 2021:  https://www.iea.org/news/global-co2-emissions-rebounded-to-their-highest-level-in-history-in-2021

UN climate report: Carbon removal is now “essential”:https://www.technologyreview.com/2022/04/04/1048832/un-climate-report-carbon-removal-is-now-essential/

Turning Plastic Waste Into Carbon-Capture Master That Can Soak Up Excess Carbon Dioxide: https://scitechdaily.com/turning-plastic-waste-into-carbon-capture-master-that-can-soak-up-excess-carbon-dioxide/

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