工程除碳技術能否解決氣候危機?
由IIASA 領導的一項研究深入探討了使用創新二氧化碳清除方法的深度減緩戰略的公平性和可行性,同時考慮到了實現這些減緩措施的機構能力。要實現《巴黎協定》規定的1.5°C 目標,就必須在本十年內採取有力的氣候措施。然而,如何在技術可行的範圍內遏制全球變暖,同時承認各國在實現可持續未來的道路上有共同但不同的責任和能力,仍是一個具有挑戰性的問題。
為了應對這一挑戰,我們需要大幅削減排放量,以實現全球淨零排放。
在科學文獻正在研究的新方案中,工程二氧化碳去除技術(CDR),如二氧化碳直接空氣捕集與碳捕集與封存技術(DACCS)是一種有潛力幫助彌補這一差距的技術。DACCS 通過將環境空氣置於化學溶劑之上來捕獲碳,如果捕獲的碳被永久性地儲存在地下,則可將其視為一種CDR 形式。但是,這些新技術能否幫助實現宏偉目標,或者能否幫助更公平地實現這些目標,仍然是一個懸而未決的問題。
在發表於《環境研究快報》(Environmental Research Letters)的研究中,由IIASA 科學家領導的跨學科研究小組開發了新的情景,探索包括新型CDR 技術在內的深度減排途徑的公平性和可行性。研究小組首次在一個名為MESSAGEix-GLOBIOM的成熟綜合評估模型中實施了DACCS,並根據國家層面的治理指標,研究了在不同的環境政策有效性情景下,這項技術會如何影響全球減排路徑。
“在當前的政策辯論中,人們對當前一代氣候減緩方案的政治可行性和公平性表示擔憂,DACCS 經常被提議作為一種可能的解決方案。在我們的研究中,我們量化了DACCS在什麼條件下以及如何解決這些問題,”該研究的共同作者、IIASA能源、氣候和環境項目變革性制度和社會解決方案研究小組的研究員埃利納-布魯欽(Elina Brutschin)解釋說。
研究人員強調,在考慮新型CDR 時,將升溫控制在1.5°C 的目標不會改變。為了從更廣闊的視角看待限制變暖的途徑,研究小組調查了新型CDR 在不同的技術經濟進步假設和地區機構能力演變的情況下是如何相互作用的。研究人員強調了依賴未經證實的碳清除技術的風險,同時還討論了新型CDR 和類似技術在發展中國家未來可能發揮的作用。
研究結果表明,在考慮到這些風險的情況下,新型CDR 可以使《巴黎協定》之前的氣候目標保持在可實現的範圍內,但要將升溫限制在《巴黎協定》規定的1.5°C 的目標內,就必須超越歷史趨勢,提高機構能力,即使採用新型CDR 流程也是如此。研究還表明,如果新形式的CDR 在不久的將來無法出現,那麼大幅提高執行環境政策、法規和立法的機構能力對於將升溫控制在2°C 以下至關重要。
作者進一步指出,如果考慮到新型CDR 技術未來可能的發展以及固有風險,整體結果的”公平性”並沒有得到有意義的改善。DACCS並未影響近期所需的全球減排目標,發達經濟體的額外碳清除量僅佔實現嚴格氣候目標所需的減排量的一小部分。這是因為到本世紀中葉,這些地區的二氧化碳清除量不足以補償其歷史排放量。
在1.5 攝氏度的範圍內下,DACCS 無法提高結果的公平性,如累積碳排放量,這強調了這樣一個概念,即實現全球氣候目標是一項全球性的努力,需要”全面的”減緩戰略。在實現氣候目標方面,沒有任何靈活的餘地。
然而,研究結果表明,工程清除可以發揮作用,使峰值後的溫度穩定(或下降)階段更加公平。這意味著,進行核算的整個時間框架對於探索《聯合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)大多數締約方同意的公平結果至關重要。
“我們的研究結果表明,從大氣中清除碳的新技術可以在雄心勃勃的氣候政策中發揮作用,但它們並不是解決氣候危機的靈丹妙藥。發達國家尤其需要在本十年內將排放量減少一半以上,主要是通過減少現有排放源,同時推廣CDR 技術,以符合《巴黎協定》的要求,”該研究的第一作者、IIASA 能源、氣候與環境項目研究員馬修-吉登(Matthew Gidden)說。
研究人員強調,建模界顯然需要以結構化的方式評估新型CDR 的作用,以便更好地了解與特定模型框架或方法相關的強大結果和見解。展望未來,這些問題可以明確納入情景設計中,以實現更公平的結果,同時將政府和機構制定強有力的氣候政策的能力這一政治現實納入其中。