碳汇技术:当今能源科学的新视角

张绪成

摘要大气中二氧化碳的增加,给人类社会带来极大的危害,世界各国都在开发研究二氧化碳有效利用途径,提出开发利用大气中二氧化碳是当今能源科学的新视角。

关键词碳汇技术;能源;新视角

中图分类号X196文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)22-0306-01

2007年2月2日,《政府间气候变化专门委员会》(简称IPCC)发布了《第四次气候变化评估报告》。报告综合了数千份研究成果,是迄今为止对全球变暖问题最权威的科学报告。报告称人类活动是过去50年来全球变暖的罪魁祸首,其中人类燃烧矿物燃料危害最大。报告指出,2005年的大气温室气体浓度为379mg/kg,远远超过工业革命之前的280 mg/kg。报告预计未来20年每10年全球平均增温0.2℃,如温室气体排放稳定在2000年的水平,每10年仍会继续增温0.1℃;如以等于或高于当前速率继续排放,21世纪将增温1.1~6.4℃,海平面将上升0.18~0.59m。气候变暖导致水资源短缺,加剧土壤侵蚀,恶化地区干旱,扰动种植周期,破坏生态平衡,传播新型疾病,危害人类健康,不仅影响全球社会经济的可持续发展,而且直接影响人类的生存,成为当前人类社会共同面临的危机和挑战。

我国气候变化观测数据表明,近百年来我国年平均气温升高0.5~0.8℃,略高于同期全球增温平均值。气候变暖对我国农业、森林及其他生态系统、海岸带等产生了较大影响。同时,气候变暖伴随的极端气候事件及其引发的气象灾害增多,增加了心血管病、疟疾、登革热等疾病的发生和传播机会。由于我国气候条件相对较差、生态环境比较脆弱、能源结构以煤为主、经济发展水平较低,气候变暖对我国现有经济发展模式提出了许多挑战,迫切需要提高我国应对气候变化的综合能力。

为应对全球气候变化,国际社会积极行动,先后签订了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》。鉴于发达国家在工业化进程中已排放大量温室气体的历史事实,《京都议定书》要求发达国家在2008~2012年的第1个承诺期内,将其温室气体排放量在1990年基础上平均减少5.2%。2005年2月16日,《京都议定书》正式生效。

我国已于2002年8月正式核准了《京都议定书》。作为发展中国家,根据《京都议定书》的规定,我国目前不承担减排义务,但是作为仅次于美国的第2大温室气体排放国,面临减排的国际压力正越来越大。我国正在为减少温室气体排放,缓解全球气候变暖进行不懈努力。通过大力推进植树造林、保护森林和改善生态环境,增加碳汇能力,是我国应对全球气候变化的一项重要措施。

据了解,森林是陆地上最大的储碳库和最经济的吸碳器,全球陆地生态系统中约储存了2.48万亿吨碳,其中1.15万亿砘碳储存在森林生态系统中,5 000亿吨储存在湿地生态系统中。森林每生长1m3蓄积,约吸收1.83t二氧化碳,释放1.62t氧气。目前应对全球气候变化,最有效控制碳源(UNFCCC)的途径有2条:一是工业直接减排;二是通过森林碳汇间接减排。但这远远解决不了原有形成的大气环流层问题。作为负责任的大国,我国一直着力研究各种途径应对气候变化的能力,通过加强碳汇建设,不断增强生物减排的功能。可以说,当前世界各国都在关注二氧化碳的排放量。笔者认为,主要温室气体——二氧化碳可以被当作资源进行利用,这样既可应对气候变化,又可开发新的市场,有利于相关技术的商业化发展。

“碳汇”技术是指从空气中吸收二氧化碳的过程、活动或机制(UNFCCC)。通过碳捕捉技术,将大气层中的工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段,将其封存到与大气隔绝的地方。与工业减排和森林固碳相比,具有开发利用价值大、综合效益高等特点。

我国的“碳汇”理念应尽快形成,“碳汇”技术总体来看尚未成熟。目前,碳捕捉技术比较成熟,而碳储存技术的应用前景和安全性等还有待于研究,可以考虑对捕捉到的二氧化碳进行资源化利用,以促进相关技术的发展。

应尽快开发二氧化碳资源化利用好的项目。例如,对捕捉到的二氧化碳进行净化,然后用于制造干冰和保鲜等领域,可以提供经济效益;也可将二氧化碳注入衰竭的油层以提高油气田采收率;利用二氧化碳中和地下的盐碱水,改善水质;还有的企业利用二氧化碳培养海藻等。

应把二氧化碳当作新能源进行开发利用。但这需要新技术的开发,更需要找到应用的市场,这需要依靠科研人员的努力,依靠企业的主体作用。我国要高度重视发展及商业化利用“碳汇”技术,以应对气候变化。森林“碳汇”的研究有待深入。近日,国际能源机构发布了一份“碳捕捉和储存CCS路线图”,提出到2050年前,全球将在这一领域投入约3万亿美元,促进CCS技术的发展,我国要利用好这个机遇。

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