专栏名称: 微算云平台

微算云平台（www.v-suan.com）为华算科技旗下科技媒体，以计算技术为核心，提供最新资讯、实用教程、培训指导、政策动态、人才招聘等信息，同时建有问答平台、交流社区和解决方案商城，服务材料、化学、物理、计算机、机械、生物等多个学科。

新观点！Nature：去除CO2不是目前的气候解决方案！

微算云平台 · 公众号 · · 2023-04-10 22:39

正文

【做计算找华算】理论计算助攻顶刊，10000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！

经费预存选华算，高至15%预存增值！

内容简介

二氧化碳去除（Carbon dioxide removal, CDR）是将“净”变成“净零排放”。政府气候变化委员会认为要将全球变暖限制在比工业化前水平高1.5-2 °C，已知的所有途径都需要从现在开始迅速脱碳，但它们也需要从大气中去除CO₂。即使在最乐观的情况下，航空和航运等“难以减排”的行业仍将是CO₂的主要来源，而剩余排放将意味着无法实现零排放目标，因此需要CDR来实现“净零排放”目标。然而，企业大量涌现，承诺将各种CDR技术作为当今气候解决方案。部分国家则热衷于购买碳信用额度——本质上是对植树或其他未来CDR能力的投资——作为其当前脱碳承诺的一部分。

近年来，夏威夷大学马诺阿分校David T. Ho教授报道了检查CDR是否有效的方法。作者仔细审查了几十个提案，但作者并不否认长期发展CDR方法的必要性。在“直接空气捕获”（DAC）技术（通过化学手段从大气中捕获CO₂）进行了一些小规模的演示之后，2022年美国已投入35亿美元用于开发四个DAC枢纽。但是，在社会几乎完全消除污染活动之前，部署它们从大气中去除CO₂是毫无意义的。

时间路线

作者将CDR视为一台时间机器，以拟议的美国DAC中心为例，每个设施最终预计每年提取100万吨CO₂。在2022年，全球排放了405亿吨CO₂。按照此速度，每个中心以其全部潜力运行一年，将使大气返回近13 min，但在清除这13 min的CO₂所花费的代价是再向大气中排放约一整年的CO₂量。

如果地球上每个人都种一棵树，约80亿棵树，在树木成熟后，每年将CO₂量倒回43个小时。按照时间机器的类比，揭示了目前CDR很无用。因此，作者认为必须马上改变这种说法。未来几年，资金将大量涌入气候解决方案，需要很好地引导资金。此外，作者认为必须停止把CDR作为一种解决方案来讨论，当排放量仍然很高的时候——好像它以某种方式取代了激进的、立即的减排。

未来状况

作者认为将排放量减少到目前水平的10%左右，即每年约40亿吨CO₂，DAC工厂能够去除100万吨CO₂，按照时光机器换算，让我们回到2个多小时，而不是13分钟。假设它们完全由可再生能源供电，在任何一年，都需要4000个设施才能实现净零排放。实际上，剩余排放量可能会占目前总量的18%，必须大幅度扩大CDR以达到净零，目前建造7290个DAC集线器或部署其他CDR技术可能是可行的。

同时，作者认为还需要研究如何最大限度地减少土地使用和能源消耗，并能快速、廉价的扩大规模。在未来拥有可用的技术时，可以用来消除遗留排放，并解决代际公平。此外，作者还认为并非所有在实验室中有效的技术都适用于现实世界，有些可能会给生物多样性和环境带来沉重的代价。作者认为需要很多年，才能证明哪些方法有效，以及它们对环境是有害还是有益，因此开发验证CDR有效性的方法是一个重大挑战。

事实上，人类从未在全球、大陆甚至区域范围内清除过大气污染物——我们只是关闭了污染源，让大自然来清理，例如氯氟烃和平流层臭氧破坏、二氧化硫和酸雨、硫和氮氧化物以及光化学烟雾等。作者认为我们必须做好CDR失败的准备，在数千年的时间里依赖环境来稳定大气中的CO₂。

作者认为，挑战的规模是巨大的，必须放慢碳时钟的速度，才能让“净零排放”取得实际效果。

文献信息

Carbon dioxide removal is not a current climate solution — we need to change the narrative. Nature, 2023, https://www.nature.com/articles/d41586-023-00953-x.

【做计算找华算】华算科技专注DFT代算服务、正版商业软件版权、全职海归计算团队，10000+成功案例！

计算内容涉及材料结构、掺杂、缺陷、表面能、吸附能、能带、PDOS、反应路径、OER、HER、ORR、CO2RR、NRR、自由能台阶图、火山理论、d带中心、电位、容量、电导率、离子扩散、过渡态+AIMD、HOMO/LUMO、电池材料、电解液、异质结、半导体等。

用户研究成果已发表在Nature Catalysis、JACS、Angew.、AM、AEM、AFM、EES等国际顶级期刊。

添加下方微信好友，立即咨询（电话/微信：13129551561）：

点击阅读原文，提交计算需求！