「碳」先機,向未來

2022-02-11     知識就是力量雜誌

原標題:「碳」先機,向未來

撰文/程國明 (中國地質環境監測院、自然資源部首席科學傳播專家)

2020年9月,中國在聯合國大會上向全世界莊嚴承諾,要力爭於2030年前,使二氧化碳排放量達到峰值,並努力爭取在2060年前實現碳中和,即「3060」計劃。此後,碳達峰與碳中和一直是引人注目的「熱詞」。實現「雙碳」目標,對中國和人類意味著什麼?又會為中國的工業體系以及我們生活的這顆星球,帶來怎樣的改變?

何為碳達峰

何為碳中和

實現「雙碳」目標的源頭

打破平衡的臨界點

自從學會用火,人類一直使用樹木的枝幹作為燃料。燃燒它們當然會排放出二氧化碳,但這些植物活著的時候,也曾經把自然界的二氧化碳存在體內,直到成為燃料的時刻到來。所以說,人類曾經長時間活在一個「碳中和」的世界裡,直到煤炭進入人們的視野。

雲南昆明的白鶴灘水電站

持續了2000多年的利用煤炭的歷史,特別是進入蒸汽時代之後那幾個世紀的時光,急劇地改變了地球的環境。作為化石燃料,煤炭承載了史前時代的生命長年累月積攢的二氧化碳。而因為人類的舉動,它們被迅速地排放到空氣中。對其他一些化石燃料,比如石油和天然氣的利用,則加劇了人類排放二氧化碳和其他一些溫室氣體的進程。

終於,我們站到了又一個打破平衡的臨界點上。這一次,中國承擔起扭轉局面的責任,承諾實現碳達峰與碳中和的目標。

重塑能源供應鏈

在蒸汽時代之後的電氣時代,人們也是通過燃燒化石燃料,來獲取穩定的電能。但人們也知道,有一些產生電能的方法無須化石燃料。而且,相對於人類歷史來說,這些資源可以無限再生,比如水、太陽和風。

廣東韶關仁化縣的光伏發電站

電能是現代社會不可或缺的資源,那麼想要實現低碳的全天候供電,就意味著我們需要讓電網更具「彈性」——太陽能發電站不會因為「天太黑」而失靈,風能發電場不會因為「風不吹」而癱瘓,水電站也不會因為遇到枯水季,發電量就出現波動。

近年來,我們都見證了中國純電動汽車和儲能產業的興盛。在大城市的滾滾車流中,出現了越來越多純電動汽車的身影,它們正在占據化石燃料的份額。而讓這些電能有一個清潔的、對環境更為友好的「源頭」,便是接下來科研人員努力的目標。

「捕碳」帶來的希望

減少二氧化碳排放的另一種思路,是將它們「捕獲」而後設法固定下來,這便是「二氧化碳捕集、利用與封存」技術(CCUS)。在這個領域,中國採取的一項重要策略,是將捕獲的二氧化碳注入油田地下,在幫助人們開採石油的同時,完成對二氧化碳的封存。

在中國的一些油田裡,石油「沉睡」在細密的岩石當中。如果採用傳統的水力壓裂技術,很難把岩石里的石油「頂」出來。但如果採用二氧化碳,這項難題便迎刃而解。在注入油田的過程中,二氧化碳容易達到超臨界狀態,從單純的氣體變為密度接近液體,黏度接近氣體,擴散性能則遠遠超過液體。此時,二氧化碳可以幫助這些難以開採的石油更容易流出來。而與此同時,作為CCUS的終點,二氧化碳也被封存在地下,直接貢獻了二氧化碳的減排量。

實現「雙碳」目標,是一項複雜的系統工程。為了履行對全世界的承諾,中國正在運用最新的技術,引導工業體系加速轉型。我們終將擺脫「先污染後治理」的老路,用更為清潔的方式獲取能源,尋求經濟發展與環境保護之間的平衡之道。

地球並不需要人類來保護,但人類需要保護地球,因為那就是保護未來繼續生存的希望。在走向碳達峰與碳中和的征程上,中國正在努力為全人類「扳回一局」。

(責任編輯 / 高琳 美術編輯 / 周遊)

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/9b945ccf1a79ac7db801ce5f283e86bc.html