实现低碳靠技术
人类减少排放走向低碳经济主要依靠两大法宝:一是提高能源使用效率,二是发展清洁能源。这两个法宝背后的支柱则是人们致力发展的节能和新能源技术。
世界资源研究所气候和能源项目副主任珍妮弗·勒吉认为,在节能领域,人们应关注建筑节能技术,并及早出台建筑法规。建筑物不仅能源需求量大,而且能源利用率很低。她表示,人们知道如何建造房屋,但是却没有相应的建筑法规来指导和规范建造节能型建筑。无建筑法规存在的现象也许与市场需求以及技术有关,目前不但美国没有规范,其他国家也同样缺少法规。
对于节约能源减排和清洁能源减排,钱德勒更希望看到前者出现革命性的变化。他认为,在谈到减排时,不少人首先想到的是可再生能源和清洁能源供应,但是这是不正确的。减排最大的潜力在于人们寻找到新的工业生产加工方法,如新的水泥生产方法、新的钢铁生产方法,以及新的汽车驱动途径和新的存储技术等,这些才应该是人们的首选项目。
休斯认为,实现低碳经济需要经历多个步骤,首先是利用现有的技术节约能源。事实上任何一个国家都可以在节能方面做出自己的贡献,从而极大地减少二氧化碳的排放。其次是大力开发和推广替代能源。现在风能和太阳能的利用在不断增长,同时人们也在探讨生物燃油、新型核电站,以及少量甚至无碳排放的煤炭利用技术。
在包括风能、太阳能、水力发电、地热、生物燃油等在内的可再生能源中,人们更看好利用风能和太阳能发电的技术。如前所述,在美国总统奥巴马批准的经济刺激方案中,一个重要的组成部分就是更新美国的电力网,使其成为能够管理和控制可在再生能源产出的电能。休斯表示,如果要大量地利用风能和太阳能发电,那么必须考虑现有的自然条件。在美国,太阳能和风能分别集中在人口相对稀少或工业不发达的西南地区和北部地区。利用太阳能和风能发电,意味着需要有新的“智能”电力网将电力从偏远地区传送到电力消费地区。
交通是因消耗燃油而排放二氧化碳的主要领域,勒吉认为它是实现减排目标过程中需要重点考虑的方向。她表示,在过去15年中,美国车辆燃油效率只有微小的提高,在技术上没有实质性的突破。无论是电池技术还是能源分配管理系统,均没有显著的改进。这些有的是技术挑战,有的则是基础设施挑战,它们相互关联。人们必须设法打破这种僵局,创造出新的更灵活的能源系统。有人认为,虽然目前市场上出售的电池和燃油机混合动力汽车以及即将推出的插电式混合动力汽车备受推崇,但是要完全取代燃油汽车并做到低碳或无碳排放还有很远的路要走。
碳收集和储存是关键
中国和美国的电力供应主要来自燃煤火力发电厂,这也是中美两国排放二氧化碳总量偏高的主要原因。休斯介绍说,美国电力供应中火力发电厂约占50%,核电站(100多家)仅占20%。他认为,这种现状表明,短期内从化石燃料转变为替代能源的想法是不切合实际的,人们需要时间来完成这种过渡。无论是经济发达的美国,还是处于发展中的中国和印度,都有大量的煤炭储量,因此寻找途径在尽可能保护环境的前提下利用煤炭符合三国的利益。
既然无法在短期内摒弃煤炭的利用,于是研究人员希望通过开发新技术,寻求到既能利用煤炭同时又尽可能减少排放甚至不排放的途径。在这种情况下,人们提出了碳收集和储存的技术。从理论上讲,该技术是通过对燃烧化石燃料的火力发电厂等独立排放源的二氧化碳进行收集和储存,从而缓解化石燃料排放导致全球变暖。研究表明,收集的二氧化碳可以储存在地下岩层或深海之內,或者变成碳酸矿物。然而,由于埋藏在深海会使海洋酸化,因此藏在地下岩层成为最理想及可行的方法。现有的地点估计可以至少存储2000兆吨的二氧化碳,相当于全球60多年的排放量。
科学家认为,如将碳收集和储存技术用于现代常规火力发电厂,有望将排放到大气中的二氧化碳量减少80%至90%。政府间气候变化专门委员会(IPPC)估计,到2100年时,碳收集和储存技术对总体二氧化碳作用的缓解效果将在10%至55%之间。然而,收集压缩二氧化碳需要更多能源,这意味着安装了碳收集和储存技术的火力发电厂燃料的消耗将增加25%至40%,而安装了该技术的新发电厂的能源成本也将增加21%至91%。不过,近期的研究显示,随着技术的发展,未来具有碳收集和储存技术的发电厂的成本将有望低于现在发电厂的成本。
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