高纬度或高反射率地区的林业项目可以覆盖浅色表面，增加红外辐射和变暖。 存在Shutterstock
报告发现，除了快速大幅减少温室气体排放外，二氧化碳？消除是“将升温限制在 1.5 的情景中的一个基本要素？或者可能低于2？到 2100 年”。
CDR 是指一系列降低 CO2 浓度的活动？在大气中。这是通过去除CO来完成的？分子并将碳储存在植物、树木、土壤、地质水库、海洋水库或二氧化碳衍生产品中。
正如 IPCC 所指出的，每种机制都很复杂，并且各有利弊。 需要做大量工作来确保负责任地推出 CDR 项目。
CDR 是如何工作的？
CDR 与“碳捕获”不同，“碳捕获”涉及捕获二氧化碳？在到达大气之前，先在源头（例如燃煤发电厂或钢厂）进行处理。
这里有 几种方式 去除二氧化碳？从空中。他们包括：
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地面解决方案，例如种植树木和采用再生土壤实践，例如低耕或免耕农业和覆盖种植，这可以限制土壤扰动， 氧化土壤碳 并释放CO？
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地球化学方法 那家商店CO？作为岩石中的固体碳酸盐矿物。在一个被称为“增强矿物风化”的过程中，石灰石和橄榄石等岩石可以被精细研磨，以增加其表面积，并增强富含钙和镁的矿物质与二氧化碳发生反应的自然过程。形成稳定的矿物碳酸盐。
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化学溶液 例如使用的直接空气捕获 工程过滤器 去除二氧化碳？来自空气的分子。捕获的CO？然后可以将其注入地下深处的盐水层和玄武岩岩层中，以进行持久封存。
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基于海洋的 ，例如增强碱度。 这涉及直接向环境中添加碱性材料，或对海水进行电化学处理。 但这些方法在部署之前需要进一步研究。
它现在在哪里使用？
迄今为止，总部位于美国的公司 Charm Industrial 提升 5,000 吨 CDR，这是迄今为止最大的数量。 这相当于大约产生的排放量 1,000车 的一年。
还有一些更大规模的直接空气捕获设施的计划。 2021 年 XNUMX 月，Climeworks 打开 位于冰岛的二氧化碳年产能为 4,000 吨的工厂？移动。在美国，拜登政府已经 分配 耗资 3.5 亿美元建造四个独立的直接空气捕获中心，每个中心能够去除至少 XNUMX 万吨二氧化碳？每年。
然而，之前的 IPCC 报告 据估计，要将全球变暖限制在1.5℃，需要消耗100亿至XNUMX万亿吨二氧化碳？本世纪必须将其从大气中消除。因此，虽然这些项目代表了大规模的扩展，但与需求相比，它们仍然是沧海一粟。
在澳大利亚， 南方绿气 和 企业碳 正在开发该国首批直接空气捕获项目之一。 这是与包括我们自己在内的悉尼大学研究人员一起完成的。
在这个系统中，风扇将大气推过由分子吸附剂制成的精细调节的过滤器，该过滤器可以去除二氧化碳？来自空气的分子。捕获的CO？然后可以注入地下深处，可以保留数千年 年.
机会
重要的是要强调 CDR 不能替代减排。 但是，它可以补充这些努力。 IPCC 概述了这可能完成的三种方式。
短期内，CDR 可以帮助减少净二氧化碳吗？排放。如果我们要将变暖限制在临界温度阈值以下，这一点至关重要。
从中期来看，它可以帮助平衡农业、航空、航运和工业制造等行业的排放，这些行业尚不存在直接的零排放替代品。
从长远来看，CDR 可能会消除大量历史排放，从而稳定大气中的二氧化碳？并最终使其恢复到工业化前的水平。
IPCC 的最新报告估计了 12 种不同形式的 CDR 的技术准备水平、成本、扩大潜力、风险和影响、共同利益和权衡。 这为以前报告中较少探讨的几种形式的 CDR 提供了更新的观点。
它估计每吨二氧化碳？通过直接空气捕获回收将花费 84-386 美元，并且每年有可能清除 5 亿至 40 亿吨。
担忧和挑战
每种 CDR 方法都复杂而独特，没有完美的解决方案。 随着部署的增长，必须解决一些问题。
首先，IPCC 指出，扩大 CDR 不得减损大幅减少排放的努力。 他们 写那个 “CDR 不能替代深度减排，但可以发挥多重互补作用”。
如果做得不好，CDR 项目可能会与农业竞争土地或引入非本地植物和树木。 正如 IPCC 指出的那样，必须注意确保该技术不会对生物多样性、土地利用或粮食安全产生负面影响。
IPCC 还指出，一些 CDR 方法是能源密集型的，或者可能消耗其他活动脱碳所需的可再生能源。
它表示担心 CDR 也可能加剧水资源短缺并使地球 反射较少的阳光，例如在大规模重新造林的情况下。
鉴于所需解决方案的组合，每种形式的 CDR 可能在不同的位置发挥最佳效果。 因此，仔细考虑放置可以确保将农作物和树木种植在不会显着改变地球反射率或使用过多水的地方。
直接空气捕获系统可以放置在可以轻松获得离网可再生能源并且不会与农业或森林竞争的偏远地区。
最后，部署长期 CDR 解决方案的成本可能相当高——远高于植树和改变土壤等短期解决方案。 迄今为止，这阻碍了 CDR 的商业可行性。
但成本可能会下降，就像太阳能、风能和锂离子电池等许多其他技术一样。 CDR 成本下降的轨迹因技术而异。
未来的努力
展望未来，IPCC 建议加快研究、开发和示范，并有针对性地鼓励增加 CDR 项目的规模。 它还强调需要改进碳储存的测量、报告和验证方法。
需要做更多的工作来确保负责任地部署 CDR 项目。 CDR 部署必须让社区、政策制定者、科学家和企业家参与，以确保以对环境、道德和社会负责的方式进行。
作者简介
山姆·温格， 博士生， 悉尼大学 和 迪安娜·达亚历山德罗, 教授和 ARC 未来研究员, 悉尼大学
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