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“抓捕”二氧化碳

2021-06-24小溪

小学科学 2021年5期
关键词:温室效应工业革命排放量

小溪

极端天气、森林火灾、冰架垮塌……由于全球气候变暖导致的环境不断恶化的趋势似乎已经难以扭转。而导致地球变暖的元凶则是人类排放的温室气体。年复一年,地球的温度正在不断攀升,有什么办法能将人类释放的“恶魔”“抓捕”回去呢?

锁定罪魁祸首

全球变暖是人类活动给地球气候带来的恶果。自从第一次工业革命以来,人类向大气中排放的吸热性强的温室气体不断增加,大气的温室效应也就不断增强。温室气体在大气中很难消失,超量的温室气体就像是给地球罩上了保温罩,地球的温度不上升才怪。

二氧化碳就是必须治理的六种温室气体中最著名、占比最高的气体,是直接引发温室效应的物质,控制甚至消减温室效应,就必须从治理这个“元凶”入手。

遏制凶手

对付二氧化碳最有效的办法是碳封存和碳抵消。这是什么意思呢?

举例来说,一个人或者一个公司,又或者一个国家,在一定时间里(比如一年)直接或间接向自然界排放了一定量的二氧化碳或其他温室气体,如果这些气体中的一部分能够被土壤、森林、海洋等吸收,这部分碳排放量就相当于被封存了起来。

而如果人类能够在一些行业中使用可再生能源、低碳清洁能源等技术,从而降低碳排放量,這样就能抵消掉其他行业的高碳排放量。这就是碳抵消。

两种办法全用上,也许就能让碳排放量无限趋近于零。这就是“碳中和”概念。

抓捕与改造

在短时期内,人类找到能彻底代替传统能源的新型能源可能性不大,因此第一种方法才是目前的重点:“抓捕”碳,“囚禁”它。

在工业生产中分离出二氧化碳,储存起来,不让它进入大气,或将捕捉到的二氧化碳通过管道,直接注入很深的地下岩层,“封禁”起来。

还有一些科学家在研究,如何对二氧化碳“改造”。也就是说,将二氧化碳变废为宝。

科学家想到,二氧化碳在高压低温状态下是以液体形态存在的,由液态转化为固态,再由固态转化为气态,二氧化碳的体积会瞬间膨胀成百上千倍,相当于发生了一次“二氧化碳爆炸”,这种能量完全可以用来驱动机械工作。而汽化后的二氧化碳,又被捕捉回来,压缩成液体,再次“改造”。

这项技术与汽车发动机使用的内燃机技术是一样的,相当于将燃烧汽油获得膨胀气体推动机械运动,换成了“燃烧”二氧化碳,一旦技术成熟,既解决了二氧化碳的处理难题,又找到了一种不会再生二氧化碳的新能源,一举两得!

碳排放的规模超乎你的想象:在生产一部不到200克的手机的过程中会产生大约100千克的二氧化碳排放,而我们每人每天呼吸,也会释放大约1140克的二氧化碳!科学家估算,地球环境能够承受的气温上升极限为2℃,以此为标准,则全球碳排放承受力的极限为1万亿吨。自19世纪工业革命以来,全世界累积的碳排放量已经超过六千亿吨,照这个趋势发展下去,到了2045年,全球碳排放承受力将达到极限。“碳中和”事关人类未来,刻不容缓!

据估算,2℃的气温上升,就是人类社会所能够承担的极限。如果气温再上升3℃(也就是说全球气温较工业革命之前上升5℃)南北极的平均气温就会上升10℃,这将导致南极80%的冰盖融化,海平面会上涨45米左右。几乎所有国家的沿海地区将全部被淹没在海平面之下。

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