【增匯】政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發現二氧化碳去除(CDR)方法為重要的負碳排放技術

       根據聯合國根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的報告，除了快速減少溫室氣體排放之外，二氧化碳的去除(carbon dioxide removal, CDR)是在2100年前將全球平均升溫控制在攝氏1.5度或低於2度的必要元素。CDR是指降低大氣中二氧化碳濃度的一系列活動。透過去除二氧化碳分子並將碳儲存於植物、樹木、土壤、地質儲層、海洋儲層或含有二氧化碳的產品中。正如IPCC所指出，每種機制都很複雜且各有利弊，因此需要做大量事前工作來確保能完善的執行。       

       CDR與碳捕獲不同，指的是二氧化碳到達大氣之前，從源頭如燃煤電廠或鋼鐵廠捕獲二氧化碳，去除空氣中二氧化碳的幾種方法包含：

• 陸地方法：種植樹木和採用再生土壤、低耕或免耕農業以及覆蓋種植，這些做法可以限制土壤氧化並釋放二氧化碳。
• 地球化學方法：將二氧化碳作為固體礦物碳酸鹽儲存在岩石中。在稱為「增強礦物風化」的過程中，石灰岩和橄欖石等岩石可以被精細研磨以增加其表面積並增強自然發生的過程，其中富含鈣和鎂的礦物質與二氧化碳反應形成穩定的礦物碳酸鹽。
• 化學溶液方法：使用過濾器從空氣中直接去除二氧化碳分子，並且將捕獲的二氧化碳注入地下深處的鹽水層和玄武岩層，以永久封存。
• 海洋解決方法：加強鹼度，為直接向環境中添加鹼性材料或對海水進行電化學處理。但這些方法在執行前需進一步研究。

       在美國，政府已撥款35億美元建設四個獨立的直接空氣捕獲中心，每間中心每年至少能夠去除100萬噸的二氧化碳。然而，IPCC估計，若要將全球暖化平均升溫控制在攝氏1.5度以內，本世紀必須從大氣中去除1000億至1萬億噸的二氧化碳。因此，儘管這些措施大規模的擴大，但與所需相比仍然是滄海一粟。

       CDR雖然不能代替減少碳的排放量，但能透過降低大氣中二氧化碳濃度以降低全球暖化現象。IPCC說明，若要將全球平均升溫控制在臨界溫度閾值以下可能的三種階段分別為：短期內透過CDR的幫助以減少二氧化碳的淨排放。中期時，CDR可以幫助平衡如農業、航空、航運和工業製造等的碳排放量，這些行業目前皆無零排放的替代品。若以長期來看，CDR可能消除歷史上所排放的量，穩定大氣中的二氧化碳，最終將其降至工業化時代前的程度。IPCC最新報告中估計透過直接空氣捕獲的方法，回收每噸的二氧化碳將花費84到386美元，且每年有可能去除50億至400 億噸的二氧化碳。

       IPCC指出，CDR不能替代減少碳的排放量，但可以發揮多重互補作用。若執行不適當，CDR可能會導致農業土地競爭或引入非本地植物和樹木，因此須注意且確保該技術不會對生物多樣性、土地利用或糧食安全產生負面影響。且有些CDR方法是屬於能源密集型或消耗其他活動脫碳所需的可再生能源。IPCC也擔憂在大規模重新造林的情況下，可能加劇水資源短缺使地球反射更少的陽光。因此，需仔細考慮施作地點，以確保農作物或樹木種植在不會顯著改變地球反射率或使用過多水的地方。直接的空氣捕獲系統可以放置在能輕鬆獲得離網可再生能源並且不會與農業或森林競爭的偏遠地區。最後，有效運用長期CDR解決方案可能非常昂貴，此方法遠遠超過植樹和改變土壤等短期解決方案。迄今為止，這阻礙CDR的商業可行性。然而，CDR的成本可能會隨著時間下降，像太陽能、風能和鋰離子電池等許多其他技術一樣，成本下降的軌跡會因技術發展而有差異。

       IPCC建議加快研究、開發與示範、針對性的鼓勵增加CDR規模，並且強調需改進碳儲存的測量、報告和驗證方法。此外，必須讓社區、政策決策者、科學家和企業參與，以確保相關措施能以對環境、道德和社會各方面負責的方式實施。【延伸閱讀】- 用電不到一顆燈泡的高效率二氧化碳捕捉裝置

資料來源

• PHYS.ORG

文章摘譯

• 農業科技決策資訊平台管理團隊