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澳大利亚联邦能源部长安格斯·泰勒（Angus Taylor）周二出席会议。 22年2020月XNUMX日 预计会 轮廓 莫里森政府的第一份《低排放技术声明》，描绘了澳大利亚在气候行动方面的前进方向。 它的 容易 包括“负排放”技术，可去除空气中的二氧化碳（CO？）。
政府间气候变化专门委员会 说 需要负排放技术来实现《巴黎协定》将气温升高限制在远低于2℃的目标。换句话说，仅仅减少排放是不够的——我们还必须吸收空气中现有的温室气体。
上周，政府扩大了澳大利亚可再生能源机构（ARENA）和清洁能源金融公司（CEFC）的职权范围。 它把负排放技术（例如土壤碳）标记为一种投资途径。
一些负排放企业正在澳大利亚小规模经营，包括 碳捕获, 造林 和 土壤碳管理。在这里，我们研究七种去除二氧化碳的方法？从气氛，包括他们的优点和缺点。
该图显示了七种负排放技术。 安德斯·克拉森斯
1.管理土壤碳
高达 150十亿吨 自从农业开始取代天然森林和草原以来，全球的土壤碳损失已经减少。 改进的土地管理可以存储或“排序”多达 XNUMX亿吨 二氧化碳？每年。还可以改善 土壤健康.
可以通过以下方法建立土壤碳：
不过，重要的是要记住，碳可能很难长期储存在土壤中。 这是因为微生物会消耗有机物质，从而将碳释放到大气中。
2.生物炭
生物炭是由有机物（如绿色废物或稻草）生产的木炭状材料。 它被添加到土壤中 增加碳储存，通过促进 微生物活性 和 聚合 （土壤团块）可防止有机植物分解并释放碳。
生物炭已被使用 亚马逊土著人 增加粮食产量。 自14,000年以来，已经发表了2005多种生物炭研究。 澳大利亚研究人员的工作 展示生物炭如何与土壤矿物质，微生物和植物发生反应，从而改善土壤并刺激植物生长。
平均而言，生物炭使作物产量提高约 16% 并将一氧化二氮（一种有力的温室气体）的排放量减半。 生物炭的生产释放出可产生可再生热能的气体。 电力。 研究表明，全球生物炭可以储存 高达4.6亿吨 二氧化碳？每年。
然而，其潜力取决于有机材料的可利用性以及在其上生长的土地。 另外，所用生物炭的类型必须适合该场所，否则农作物产量可能下降。
添加到土壤中的生物炭增加了碳储量。 存在Shutterstock
3.植树造林
植树是吸收二氧化碳最简单的方法？来自大气层。重新造林仅受到土地供应和生长环境限制的限制。
植树造林可以隔离 每年一百亿吨 二氧化碳？然而，通过重新造林封存的碳很容易遭受损失。例如，去年夏天，毁灭性的丛林大火发生在 830百万吨 二氧化碳？
4.具有碳捕获和储存的生物能源（BECCS）
植物材料可以燃烧产生能量——称为生物能源。在 BECCS 系统中，产生的 CO？被捕获并储存在地下深处。
当前，碳捕集与封存（CCS）仅在大规模中可行，并且存储的机会是 有限。 只有少数CCS设施在运作 国际.
BECCS具有隔离的潜力 11十亿吨 每年。 但这受到可燃材料可用性的限制-理论上，这些材料可能来自林业和农作物废料以及目的植物。
CCS的大规模部署还必须 克服 诸如高成本，应对泄漏的挑战以及确定谁对储存的碳负长期责任之类的障碍。
生物能源具有巨大的潜力，但受可燃烧材料数量的限制。 存在Shutterstock
5.增强岩石的风化
硅酸盐岩石自然捕获并储存二氧化碳？当它们因降雨和其他自然过程而风化时，会从大气中排出。这种捕获可以通过“增强风化” –压碎岩石并将其传播到陆地上。
此方法的首选岩石类型是玄武岩–澳大利亚和其他地方营养丰富且丰富。 最近 根据一项研究， 预计强化风化作用可储存多达 40 亿吨二氧化碳？每年在全球范围内。
但是，澳大利亚许多地区的降雨量很少，限制了通过玄武岩风化作用捕获碳的速度。
6.直接空气碳捕集与封存（DACCS）
直接空气碳捕获和储存 (DACCS) 使用与环境空气结合的化学物质来去除二氧化碳。捕获后，CO？可注入地下或用于建筑材料和塑料等产品。
DACCS处于商业化的早期阶段， 几株植物 在全球运营。 从理论上讲，它的潜力是无限的。 然而，主要障碍包括高成本，以及操作过程中所需的运行大风扇所需的大量能量。
7.海洋施肥和碱化
海洋吸收周围 XNUMX亿吨 二氧化碳？每年从空中。
可以通过施肥来增强吸收——添加铁来刺激海藻的生长，类似于陆地上的重新造林。海洋也能吸收更多的二氧化碳吗？如果我们添加碱性材料，例如硅酸盐矿物或石灰。
然而，海洋施肥被认为是 危害海洋生物，并且在国际水域进行监管将具有挑战性。
展望零碳世界
政府预先计划的对负排放技术的投资是积极的一步，将有助于克服我们已经描述的一些挑战。 我们概述的每种技术都有潜力帮助缓解气候变化，其中一些还具有其他好处。
但是所有这些都有局限性，仅靠它们本身并不能解决气候危机。 还需要在整个经济中大幅度减少排放。
更正：本文之前的版本说生物炭可以储存多达 4.6 万吨二氧化碳？每年。正确的数字是4.6亿吨。
关于Auuthors
Annette Cowie，兼职教授， 新英格兰大学; 韩翁，研究学者， 昆士兰大学; 兼职教授Lukas Van Zwieten 南十字星大学; 斯蒂芬·约瑟夫（Stephen Joseph），材料科学与工程学院客座教授， 新南威尔士大学和博士后研究员Wolfram Buss， 澳大利亚国立大学
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