重新造林或碳捕获——哪种方式更有效地去除二氧化碳？

重新造林或碳捕获——哪种方式更有效地去除二氧化碳？

原创零碳达人立青建筑节能合作联盟2022-12-27 08:04发表于上海

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我们现代社会的一个众所周知的问题是向大气排放大量温室气体，这正在改变地球的气候。根据比尔盖茨的最新著作，人们每年产生 510 亿吨排放物。人类活动造成的这些水平在历史上从未有过。

因此，科学家们记录到冰盖迅速融化，导致海平面上升，以及飓风和干旱等极端天气事件在过去几十年变得更加严重。重新造林和减少二氧化碳累积排放的新兴技术（如碳捕获和储存）被视为有助于缓解气候变化的一种方式。

造林效益

种植更多的树木肯定得到了世界各地科学家和国家的支持，作为减少人为排放的最有效方法之一。在英国，鲍里斯·约翰逊承诺每年种植 3000 万棵树。其他国家采取了更大胆的措施：2016 年，一个印度邦在一天内种植了 5000 万棵树，而在 2019 年 7 月，埃塞俄比亚据说在一天内种植了 3.5 亿棵树。

科学家们一直在说，砍伐森林实际上是最大的二氧化碳排放源之一，因为当树木被砍伐时，其中储存的大部分碳会逸散到空气中。当木头被烧毁时，这种情况会更强烈。

据估计，2017 年，土地利用变化，尤其是森林砍伐，在全球 410 亿吨二氧化碳排放总量中贡献了 40 亿吨二氧化碳排放量。因此，如果全世界停止砍伐树木，每年的总排放量将下降10%左右。目前，森林砍伐每年使地球损失约150 亿棵树。

重新造林也是所谓的“自然气候解决方案”的一部分。它们包括恢复湿地和其他生态系统，最大限度地减少农田的排放，保护现有森林和在退化地区重新造林。在2017 年的一项研究中，研究人员估计自然气候解决方案每年可以锁定相当于 238 亿吨的二氧化碳。

这几乎是全球年排放量的一半。然而，据估计，其中许多解决方案都不符合成本效益。更现实的数字是每年通过自然气候解决方案封存 11-150 亿吨二氧化碳。这意味着他们每年可以处理我们需要处理的大约 30% 的二氧化碳。

据英国皇家学会在 2018 年关于温室气体清除技术的报告中估计，仅重新造林就有可能每年吸收 3 至 180 亿吨二氧化碳。

重新造林的问题

然而，也有一些关于重新造林的挫折需要提及。由于树木是黑色的，种植更多的树木会使土地更暗。深色表面吸收更多热量并使当地气候变暖。

因此，重新造林需要谨慎处理，因为树木吸收二氧化碳以缓解气候变化的能力与它们吸收额外热量从而造成变暖的趋势之间存在着微妙的平衡。根据 2007 年一项已被反复证实的研究，种植新树的最佳地点是热带，因为它们生长最快，因此吸收的二氧化碳最多。

另一个陷阱是植树需要大量的淡水，而这在干旱地区是稀缺的。树木去除二氧化碳的能力也受到土壤养分可用性、火灾隐患和预计在未来几十年会增加的干旱的限制。火灾尤其令人担忧，因为它们会释放树木中储存的二氧化碳，并将森林变成另一种景观。

碳捕获的好处

树木是一个明显的贡献者。到目前为止，世界已经排放了如此多的二氧化碳排放量，以至于寻找新的方法来积极消除它们并不是一个选择的问题。为了实现将升温限制在 1.5C 或 2C 的世界目标，需要这样做。

“应对气候变化需要对有助于限制未来排放的技术进行投资，例如电动汽车，以及减少大气中的碳。基于自然的解决方案可以帮助解决这两个问题，但我们需要将数千种解决方案结合起来，”苏黎世联邦理工学院全球生态系统生态学终身教授兼联合国万亿树运动首席科学顾问 Tom Crowther 说.

最近为最好的碳捕获技术提供 1 亿美元的 Elon Musk 回答了有关使用这笔钱植树的问题：“树木是解决方案的一部分，但需要大量的淡水和土地。我们可能需要 10 到 20 年内的超大规模工业。”

根据全球 CCS 研究所的报告——2020 年全球 CCS 现状，目前全球有 26 个商业 CCS 设施在运行，每年捕获近 4000 万吨二氧化碳。根据 Carbon Engineering 的数学计算，这相当于大约 16 亿棵树。因此，碳捕获是近期封存 CO2 的一种更有效的方法。

碳捕集公司

Carbon Engineering 等直接空气捕获公司正致力于从空气中吸收碳，从而降低其在大气中的浓度。该公司表示，它及其合作伙伴正在努力建造 DAC 设施，以每年捕获 100 万吨二氧化碳。根据他们的说法，这“相当于 4000 万棵树的工作量”。

瑞士直接空气碳捕获公司 Climeworks 表示，它是第一家从自然界中永久提取碳并将其掩埋在地下的公司。该公司正在与冰岛的 Carbfix 合作，将其设施中捕获的二氧化碳转化为岩石并将其储存在地下。Carbfix 的目标是到 2030 年永久封存 10 亿公吨的二氧化碳。

除了在冰岛的工厂外，Climeworks 还参与了挪威的北极光项目，预计每年的碳储存能力高达 150 万吨。它还在瑞士经营一家设施，每年从空气中捕获多达 1,000 吨二氧化碳。然后将气体出售给当地的温室以促进植物生长。

破坏广泛重新造林的挑战

当重新造林和碳捕获技术用作二氧化碳减排解决方案时，会面临一些挑战。成本和规模经济站在利用率的前面。重新造林成本会因地点、监测计划和预期结果而异。

每棵树的成本在 1 美元到 20 美元之间。在许多地方，组织和政府之间的联合融资对于重新造林项目的启动至关重要，而较小的项目由于规模经济而处于劣势。

在特定地区和社区拥有悠久工作历史的组织最适合与当地领导一起出于正确的原因在正确的地方定义正确的树木。

万亿树就是这种方法的一个例子。该项目旨在到 2030 年保护、恢复和种植 1 万亿棵树，这是世界经济论坛加速基于自然的解决方案的工作的一部分。它在强大的社区支持下认真支持恢复计划，并将森林保护放在首位。

一个值得牢记的挑战是，树木也需要 50-100 年才能完全发挥去除二氧化碳的作用。尽管如此，根据 Crowther 教授的说法，植树是“一种气候变化解决方案，不需要特朗普总统立即开始相信气候变化，或者科学家想出技术解决方案来从大气中吸收二氧化碳......它是可用的现在，它是最便宜的，我们每个人都可以参与。”

阻碍碳捕集可扩展性的挑战

碳捕集与封存的广泛部署面临着一些成本和技术问题。根据加利福尼亚大学的一项研究，大多数碳捕集项目都缺乏预先无条件的激励措施来提供安全的财务基础。这也是它们主要用于提高石油采收率的原因。这也是迄今为止 149 个 CCS 项目被终止或无限期搁置的主要原因。

提取排放物也是一个非常耗能的过程。因此，配备 CCS 的设施可能需要更多的能源才能在没有它的情况下运行。阻止广泛采用的另一个挑战是如何处理提取的二氧化碳。通常，它可以储存在地下或出售给买家以支持收入流。

需要碳税或碳税抵免等政府激励措施来推动发展和创新。在太阳能和风能被广泛采用的情况下，补贴发挥了最大的作用，因为它们为资本主义腾飞该行业创造了市场。

总结

重新造林和碳捕获与储存都被视为扭转气候变化的可行解决方案。靠他们自己，他们可以填补经济脱碳的整体努力中的空白。然而，单靠它们永远无法达到消除人类每年产生的所有过量排放的规模。在未来 10 到 20 年内，自然气候解决方案与 CCS 等碳去除技术的大规模结合被认为可以为近期的气候效益提供一个很好的机会。