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世界资源研究所(World Resources Institute)的分析师最近撰文指出,美国联邦政府在碳去除方面的研发和示范投入从2020年之前的几乎为零快速增加到2021财年的8000万美元,与此同时,私营部门也筹集了不少资金开始碳去除的试点项目(参见4月13日的博文:下一个卡脖子技术?- 商业巨头介入碳去除技术的研发)。但这些仅仅是开始,今后几年政府和私营部门的投入会超越以往的任何一年,以加快碳去除项目的实施。
过去十年,由于降低二氧化碳排放的成效不佳等原因,科学界已经形成共识: 为了使气温升幅不超过工业化前的1.5oC, 在大幅减少二氧化碳排放的同时,世界需要提升基于自然的方法及人工技术从大气中去除二氧化碳的能力。当然,碳去除技术是对全经济领域去碳化的补充方案,而不是替代办法。
美国的长期战略是在迈向2050年碳中和的过程中,每年以自然方法和人工技术相结合的途径从大气中除去100万吨 – 18亿吨二氧化碳当量。由于美国的累计二氧化碳排放量为世界第一,它在碳去除方面的投资有助于在全球应对气候变化的行动中体现公平性。目前,美国的5大碳去除计划包括:
1. 负碳发射(carbon-negative shot)
2021年美国能源部启动了一项计划,旨在为以人工技术和土地固碳方法每年去除1 Gt (=1015 g) 的目标奠定基础,要在10年内符合成本低于100美元/吨(CO2)的要求。这项计划资助绿色氢能研发,用可持续或废弃的生物质生产氢气并捕获生物质中的碳。
2. 直接空气碳捕获中枢(Direct air capture hubs)
这是用化学试剂选择性地与空气中的二氧化碳相结合,再将捕获的二氧化碳存储在地下或用于制造水泥或碳纤维,从而实现碳去除的方法。2021年的基础设施建设和就业法案包含了35亿美元的预算,用于4个碳捕获中枢工程。美国能源部碳管理与化石能源办公室负责碳捕获中枢项目的实施。相比于重新造林和生态系统修复固定的碳,碳捕获中枢在今后十年的贡献相对较小,但有望在2050年达到Gt 规模的碳去除。
3. 重新造林(Reforestation)
为了实现其气候目标,美国需要大规模地实施重新造林。基础设施建设和就业法案包括了25亿美元的山火毁林的重造、废弃矿山造林及全国树木种子战略(确保足够的树苗)的预算,由农业部和林业局共同实施。
4. 气候智慧型农业和林业 (Climate smart agriculture and forestry)
美国农业部启动了支持农场主、牧场主及林场主增加土地固碳及气候韧性的数项计划,其中包括1000万美元用于土壤碳的检测和研究、1000万美元追加用于气候智慧型农业和林业的小规模试验、及10亿美元与气候智慧型大众商品相关的试验项目。
5. 二氧化碳的运输、使用及储存(Carbon dioxide transport, use and storage)
由能源部负责,支持建设更多的二氧化碳运输的基础设施、资助二氧化碳安全和永久储存的研究及小试、开发二氧化碳利用的市场。基础设施建设和就业法案为今后5年预留了21亿美元,作为低息贷款建设共享的二氧化碳运输设施,25亿美元作为二氧化碳的地质储存或自然井及地下深含水层储存,3.1亿美元作为州和地方政府用于二氧化碳利用市场开发的补助金,1亿美元用于工程设计,7500万美元用于地质存储的许可。这些开支将用于寻找环境友好、经济有效的二氧化碳运输方法(管道、卡车、船)、捕获的二氧化碳的利用途径、及二氧化碳存储的最佳地点并确保存储点和运输的安全。
(作者为广东省环境健康与资源利用重点实验室主任、肇庆学院特聘教授、肇庆学院碳中和技术研发中心主任,邮箱:yuanguodong@zqu.edu.cn)
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