記者3月13日從天津大學獲悉，該校環境科學與工程學院副教授金超團隊聯合多家國內外知名研究機構，提出一種最大限度減少碳移除依賴的地球降溫發展路徑。該研究成果發表在環境領域國際期刊《環境科學與技術》上，并入選當期封面文章。

 

二氧化碳的大量排放是引發地球升溫重要因素之一。科學家們一再警告，1.5攝氏度被認為是全球升溫的一個關鍵閾值，超過這一水平的變暖將給全球造成災難性的影響。二氧化碳移除技術（以下簡稱“碳移除”）是降低碳排放、給地球降溫的重要舉措。

 

金超介紹，按照目前碳排放速度，滿足2100年溫升不超過1.5攝氏度剩余的碳預算可能在未來5年內耗盡。這就需要可再生能源和核能在全球能源供應中快速增長。

 

以移除10億噸（低）、80億噸（中）、220億噸（高）二氧化碳3個量級為例，結果表明，在低碳移除依賴下，將顯著降低化石燃料使用，進而降低氮氧化物、揮發性有機化合物、顆粒物、硫化物等污染物排放。研究預測，到2050年在低碳移除依賴下，可再生能源和核能將達到總發電量的90%以上。

 

該研究利用全球氣候變化的綜合評估模型，部署了六種不同的碳移除方法：即造林/再造林、生物能源與碳捕集儲存、直接空氣捕集儲存、生物炭捕集、強化巖石風化捕集、海洋固碳，進而模擬不同程度碳移除依賴場景下世界經濟、能源系統、土地利用和環境之間的聯系。

 

研究發現，在六種不同的碳移除方法中，生物能源與碳捕集儲存和直接空氣捕集儲存將發揮最重要的作用，海洋固碳的高成本導致其發揮的作用甚微。就全球不同大洲發展來看，碳移除需求主要集中在亞洲；生物能源與碳捕集儲存將在非洲、亞洲、歐洲以及中美洲和加勒比海地區發揮最重要作用，但北美/南美和大洋洲等地區部署直接空氣捕集儲存相對便宜。

 

研究工作主要完成人之一的留學生杰佛瑞介紹，在高的碳移除預測場景下，嚴重依賴陸基生物碳移除方法來實現負碳排放，會對糧食生產和資源使用產生負面影響。這是因為造林/再造林、生物炭和生物能源作物等碳移除方案，會占用大量土地資源，繼而取代現有的耕地和牧場。預測結果顯示，到2050年會導致耕地減少50%，給人類的糧食和食品安全帶來極大挑戰。

 

該項研究工作為最低限度利用碳移除技術實現全球降碳發展目標提供了強有力的證據，研究指明人類現在亟需采用可再生能源、電氣化、碳中和燃料、降低能耗等舉措來降碳，而不是押注于不確定的未來碳移除技術實現大規模降碳。