政府间气候变化专门委员会(IPCC) 2021年的报告讨论了人类活动对气候状态的影响，以及为减少地球进一步变暖可实施的不同解决方案。在这里，讨论了解决全球变暖的技术，直接空气碳捕获(DACCS)和生物能源碳捕获和存储(BECCS)。
自1750年左右以来，混合良好的温室气体(GHG)浓度的上升明显与人类活动有关。此外，自2011年以来，大气中的二氧化碳浓度持续上升，平均每年上升410 ppm2)，甲烷(CH4一氧化二氮(N2O)截至2019年。
在过去的40年里，全球地表温度一直在持续上升，每一个十年都比前一个十年更加温暖。例如，2001年至2020年期间，全球表面温度比1850年至1900年期间的记录高0.99°C。
目前的气候模型预测，在2030年至2052年期间，如果人类活动继续以目前的速度进行，全球表面温度可能会上升1.5°C。预计全球变暖加剧将不可避免地影响到世界各地人民的健康和生计。粮食安全、供水和经济增长也将受到严重影响。
CO的有效途径2删除
温室气体排放，尤其是二氧化碳2它们是气候变化的主要原因，从而导致全球气温上升。一氧化碳的一些主要原因2排放包括人类活动，如燃料燃烧前后、农业实践、交通部门以及工业操作。
几家公司2去除技术已经被开发出来，以克服持续CO的潜在灾难性影响2释放到环境中。例如，吸附技术是一种很有前途的方法，涉及到使用可以去除CO的固体吸附剂2从气体混合物。生物炭、增强风化(EQ)、海洋施肥(OF)、BECCS和dacs也被探索为潜在的解决方案。每一个CO2移除方法在其成本、风险、共同利益和权衡以及它们可供公众使用的持续时间方面差别很大。
什么是直接空气碳捕获和储存?
DACCS系统的主要目标是去除CO2从环境空气中提取二氧化碳，然后将其储存起来2在地质储存介质中。与DACCS相关的一个关键优势是，它能够有效捕获已经释放到环境中的温室气体排放。通过这样做，DACCS可以协助实现旨在在未来实现全球温室气体净负排放的国际目标。
其他CO的基本限制之一2去除技术通常专注于从源头清洁排放。然而，这种方法往往是不切实际的，特别是在处理少量和众多的CO来源时2全球温室气体排放。相比之下，DACCS提供了一个大规模的CO2这一策略可能会清除数十亿吨的二氧化碳2每年。
碳捕获技术解释海洋变化
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世界各地已经或正在建设数千座DACCS工厂。例如，在不列颠哥伦比亚省斯夸米什，谷仓大小的DACCS设备将于2021年9月投入使用。碳工程公司开发的这套系统至少可以清除一吨二氧化碳2每年从空气中。除了这个，碳工程目前正在为在德克萨斯州发展一个更大的DACCS工厂做准备，预计将定期从大气中去除100万吨二氧化碳。
尽管在给定的DACCS系统中可以采用几种不同的技术，但Carbon Engineering公司专注于一种由风扇组成的系统，它可以吸入含0.04% CO的空气2- CO的当前浓度2在大气中。然后，空气通过一个浸泡在氢氧化钾溶液(又称碳酸钾)中的过滤器。碳酸钾吸收CO2在此之后，液体被输送到第二个腔室并与氢氧化钙混合。这解散公司2氢氧化钙结合会产生小片的石灰石最终会被储存起来直到它们分解。
什么是生物能源碳捕获和储存?
BECCS是CO的另一种类型2将生物质转化为热、电或液体的去除技术，所有这些都可以被称为生物能。有限公司2然后，生物能源生产过程中产生的排放被捕获并储存在地质构造中或嵌入到各种产品中。
到目前为止，几家大公司，包括雪佛龙公司美国、微软、清洁能源系统公司和斯伦贝谢新能源公司已经合作开始在加利福尼亚州门多塔的一个大型BECCS项目上工作。这些公司的目标是将杏仁树等农业废弃物转化为可再生合成气体，与氧气混合发电。由于加州中央谷地区每年产生超过20万吨的农业垃圾，该项目也将有助于改善当地的空气质量。
随后，这种植物产生的99%以上的碳将被捕获并储存在地下深处的地质构造中。一旦建成，该工厂预计将去除约30万吨二氧化碳2每年，相当于美国65000多户家庭的用电量。
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通道与BECCS
尽管这些技术是实现无排放未来的有希望的解决方案，但两者都存在局限性。例如，BECCS与化肥使用的增加有关，这可能会进一步给氮饱和的生态系统带来压力。此外，种植生物量所需的土地可能改变现有的栖息地，并进一步威胁这些地区的生物多样性。然而，与DACCS相比，它是唯一能产生能量的去除技术。
DACCS还与高能量需求有关。此外，CO的输送和注入2进入地质水库引起了人们对这些水源可能造成的泄漏和水道污染的担忧。
研究发现，尽管存在这些挑战，但就每从环境中捕获一吨碳所需的一次能源而言，DACCS优于BECCS。更具体地说，DACCS的封存效率为75-100%，而BECCS的封存效率为50 - 90%。
dacs和BECCS的未来
值得注意的是，应使用直接空气碳捕集和储存以及生物能源碳捕集和储存技术来补充脱碳战略。尽管这些方法有助于减少气候变化的影响，但这些形式的CO2不应用移除替代气候缓解战略，例如向可再生能源过渡。
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工业对气候变化的反应
本文是的IPCC社论系列:工业对气候变化的反应的内容集合，探讨不同部门如何应对IPCC 2018年和2021年报告中强调的问题。在这里，清洁技术展示了研究机构、工业组织和创新技术，推动了缓解气候变化的适应性解决方案。
参考资料及进一步阅读
联合国政府间气候变化专门委员会。(2018)政策制定者总结。全球变暖1.5摄氏度。在加强全球应对气候变化威胁、可持续发展和消除贫困的努力的背景下，政府间气候变化专门委员会关于全球变暖比工业化前水平高1.5°C的影响和相关全球温室气体排放途径的特别报告。可以在:https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/05/SR15_SPM_version_report_LR.pdf
联合国政府间气候变化专门委员会。(2021年)决策者总结。2021年气候变化:物理科学基础。第一工作组对政府间气候问题专门委员会第六次评估报告的贡献。可以在:https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_SPM.pdf
求爱者,F。,(2021)逆转二氧化碳排放的装置．[网络]Bbc.com。可以在:https://www.bbc.com/future/article/20210310-the-trillion-dollar-plan-to-capture-co2
碳工程。(2021)直接空气捕获技术碳工程．(在线)可以在:https://carbonengineering.com/our-technology/
生物能源洞察力。(2021)雪佛龙、微软等公司将开发美国BECCS项目．(在线)可以在:https://www.bioenergy-news.com/news/chevron-microsoft-among-firms-to-develop-us-beccs-project/
美国大学。(2020)BECCS是什么?．(在线)可以在:https://www.american.edu/sis/centers/carbon-removal/fact-sheet-bioenergy-with-carbon-capture-and-storage-beccs.cfm
克utzig, F.， Breyer, C.， Hilaire, J.， Minx, J.， Peters, G.和Socolow, R.(2019)负排放技术和能源系统的相互依赖性。能源与环境科学, 12 (6), pp.1805 - 1817。可以在:https://doi.org/10.1039/C8EE03682A
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