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气候变化即将带来新的能源危机

整个世界都面临着气候变暖的威胁,大气中已经没有更多的空间可污染了。尽管某些国家越来越多的使用清洁可再生能源,还有一些国家使用天然气代替煤炭,但是全球温室气体的排放量仍在持续增长,而且近几年来,增长的速度越来越快。

普遍认为,经济和人口的增长是释放温室气体的主要因素。其增长速率已经超过了能源效率的提升速率。要想控制气候变化幅度不超过2摄氏度,世界上的每个国家都必须尽快在能源供给方面做出较大改变。如果全球温度变化幅度超过2摄氏度,很可能对人类文明以及自然界造成很大伤害。

碳捕获与封存技术(简称CCS,即Carbon Captureand Storage)的研究开始于1977年,不过到了最近才有了迅速的发展。所谓CCS,指的是以捕获碳并安全存储的方式来取代直接向大气中直接排放CO2的技术。一种思路是,向海洋投放微量营养素(如铁)和常量营养素(如氮和磷),由此加速海"生物泵"过程,增加海洋对大气CO2的吸收和存储。这主要是通过增长浮游植物的光合作用增加其产量,然后借助生物链扩增CO2向有机碳的转化,再通过有机碳的重力沉降、矿化等机理来实现碳封存。有学者认为如果没有类似的CCS,控制气候变化幅度在2摄氏度之内的愿望将不可能实现。也就是说,在接下来的几十年内,如果没有CCS,想控制气候变化幅度在2摄氏度内就意味着彻底放弃使用矿石燃料。

混合能源

归根结底,气候变化是一个能源问题。大约一半的温室气体是因为通过燃烧化石燃料供电供暖而产生的。总的来说,那些包含水泥厂,钢铁厂,塑料制造厂以及化学燃料制造厂(例如石油化工和煤炭厂)在内的工厂释放出的温室气体占78%,这些气体在大气中慢慢积累,最终改变了大气气温。包括我国在内,由于世界上仍有很多国家以燃烧矿石燃料为供能的主要手段,在2010年,全世界总共释放出490亿吨温室气体,而且最近几年,数量还一直在增长。

要控制全球气候变化的幅度不超过2摄氏度,就需要改变当前电能以及其他能源生产和使用的方式,例如给居民楼供热或制冷,飞机、火车、汽车、轮船的工作方式。不过人们不仅需要在科技方面进行革命,人类的行为方式也一定需要做出改变。RomonPichs-Madruga是全球经济调查组的一位经济学家,他认为人们可以通过改变平时的行为习惯和生活方式来减少对能源的需求和消耗。当我们进行科技方面的探索和革新时,也需要从每一个角度来一起努力,一味地依赖科技,成本和风险只会更高。

去年九月由政府间气候变化专门委员会(IPCC)发表的首篇报道中指出,在本世纪末期,要想将气候变化的幅度控制在2摄氏度之内,大气能够承受的温室气体最多不能超过8000亿吨到10000亿吨。然而目前世界上温室气体的排放量大约可达5150亿吨,按照这种速度发展下去,在接下来的大约十年内,人类将会打破以上提及的大气中CO2最大承受量。

从1970年后,温室气体污染正成倍增加,而且最近几年的污染速率已经增长到10亿吨/年。这种污染速率必须马上被加以遏制,为了控制温室效应,在2050年,温室气体的排放量至少需要减少到2010年的70%,到2100年,排放量需要降到几乎为零才可以。然而目前的事实是,在过去的十年里,越来越多的煤炭被用来燃烧,而且它所产生的温室气体是所有原因中最多的。

要想将温室气体的排放量在本世纪内大幅下降并在最后实现零排放,这就需要一种能从空气中大量吸收温室气体(主要是CO2)的新科技。可能的方法包括从烟囱中吸收并储存燃烧矿物燃料所产生的CO2,或者发明一种可以直接从大气中吸收、储存再利用CO2的“人造树”。这些技术是减小那个幅度的关键。

但是问题是这些技术都不存在,仅仅是在CCS这个构想中存在而已,还没有被大规模应用。不过要想在现实中实现它们的话,需要的资金数目将是一笔天文数字,而且短期内的收益和支出完全不成比例。IPCC的专家组一直认为这些过于超前技术有太多的不确定性,也充满着无法估计的危险。

另一方面如果想要陆续停止继续燃烧矿物燃料的话,就需要大规模使用清洁可再生能源,例如风能,太阳能或者低碳核能。这项改革的重点是那些发展中大国,例如我国和印度,应逐步用新能源电厂代替燃煤电厂,同时在非洲援助建造建造风能,太阳能,或者地热能发电站。在一些发达国家中,如美国,用水力压裂法从页岩中采取的天然气可以代替高污染的煤,如果同时将这些空间加以利用来储存温室气体,那么这种方法是有希望在未来实现零排放的,而且幸运的是,科学家们经调查发现地下的确有足够大的空间来储存人类释放出的CO2。

社会改变

所有的这些都需要在投资结构上做出较大改变,每年在开采矿石燃料方面的投资量需减少20%,同时在可再生能源方面要增加100%的投资。经济学家预测的最低全球经济增长率是1.6%,以这个数字为参照,IPCC预测所有的这些努力将会使全球经济增长率大约减少0.06%,这虽然只占了极小一部分,但是实施起来的话仍然会受到巨大的阻力。不过有一点一定要区分清楚,这只是稍稍延缓了经济发展,并不是在牺牲经济增长。这个计算中并没有将长远的收益考虑进去,如减少致命的空气污染,拯救人们的生命,挽救自然环境。这并不是在以牺牲掉人类世界为代价来拯救这个星球。

长期的气候稳定需要空前的全球配合,各个国家同意对于污染设定一个全球统一的职责计划。联合国气候变化框架公约已经在2015年起草了一项全球条约,并将于2020年生效。那时,全球仍有13亿人无法使用电能,有30亿人依然靠燃烧木头和粪便来做饭和取暖,这些人需要更多的现代能源供给。如果仅靠保护树木,而不调整人类的能源结构,对气候变化的改善将会微乎其微。

若没有任何实际行动,到2100年全球气候变暖平均高达4摄氏度,全球温室气体的含量在2030年将高达450ppm(百万分之450),到2100年,其含量将会高达1200ppm。要想控制温度变化幅度低于3摄氏度都需要持续不断的改革。暂时不考虑长期的目标,我们现在必须开始做出改变,将“火车”带到正确的轨道上来。

按照IPCC的说法,要想使得全球温度变化幅度不超过2摄氏度,大气中温室气体的浓度不能超过450ppm。现在仅仅CO2的浓度已经达到400ppm,所有的温室气体的含量达到430ppm。全球平均温度已经增加了0.85摄氏度。

IPCC的主席RajendraPachauri曾表示:“如果我们真的想让全球温度每年增高不超过2摄氏度,人类世界这列高度运转的 ' 火车 ' 必须脱离当今的状态步入正轨,而且全球所有成员都要上车,并立刻做出改变。”具体需要做出改变的细节现在还没有确定,但全世界的每个国家都应提供最大努力去减少温室气体排放量,而且治理的重点就是那些产能落后的工业城市。希望每个人都能放下眼前的利益,为人类的后代留下一个蓝色的星球。


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