實現(xiàn)低碳靠技術
人類減少排放走向低碳經(jīng)濟主要依靠兩大法寶:一是提高能源使用效率,二是發(fā)展清潔能源。這兩個法寶背后的支柱則是人們致力發(fā)展的節(jié)能和新能源技術。
世界資源研究所氣候和能源項目副主任珍妮弗·勒吉認為,在節(jié)能領域,人們應關注建筑節(jié)能技術,并及早出臺建筑法規(guī)。建筑物不僅能源需求量大,而且能源利用率很低。她表示,人們知道如何建造房屋,但是卻沒有相應的建筑法規(guī)來指導和規(guī)范建造節(jié)能型建筑。無建筑法規(guī)存在的現(xiàn)象也許與市場需求以及技術有關,目前不但美國沒有規(guī)范,其他國家也同樣缺少法規(guī)。
對于節(jié)約能源減排和清潔能源減排,錢德勒更希望看到前者出現(xiàn)革命性的變化。他認為,在談到減排時,不少人首先想到的是可再生能源和清潔能源供應,但是這是不正確的。減排最大的潛力在于人們尋找到新的工業(yè)生產(chǎn)加工方法,如新的水泥生產(chǎn)方法、新的鋼鐵生產(chǎn)方法,以及新的汽車驅(qū)動途徑和新的存儲技術等,這些才應該是人們的首選項目。
休斯認為,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟需要經(jīng)歷多個步驟,首先是利用現(xiàn)有的技術節(jié)約能源。事實上任何一個國家都可以在節(jié)能方面做出自己的貢獻,從而極大地減少二氧化碳的排放。其次是大力開發(fā)和推廣替代能源?,F(xiàn)在風能和太陽能的利用在不斷增長,同時人們也在探討生物燃油、新型核電站,以及少量甚至無碳排放的煤炭利用技術。
在包括風能、太陽能、水力發(fā)電、地熱、生物燃油等在內(nèi)的可再生能源中,人們更看好利用風能和太陽能發(fā)電的技術。如前所述,在美國總統(tǒng)奧巴馬批準的經(jīng)濟刺激方案中,一個重要的組成部分就是更新美國的電力網(wǎng),使其成為能夠管理和控制可在再生能源產(chǎn)出的電能。休斯表示,如果要大量地利用風能和太陽能發(fā)電,那么必須考慮現(xiàn)有的自然條件。在美國,太陽能和風能分別集中在人口相對稀少或工業(yè)不發(fā)達的西南地區(qū)和北部地區(qū)。利用太陽能和風能發(fā)電,意味著需要有新的“智能”電力網(wǎng)將電力從偏遠地區(qū)傳送到電力消費地區(qū)。
交通是因消耗燃油而排放二氧化碳的主要領域,勒吉認為它是實現(xiàn)減排目標過程中需要重點考慮的方向。她表示,在過去15年中,美國車輛燃油效率只有微小的提高,在技術上沒有實質(zhì)性的突破。無論是電池技術還是能源分配管理系統(tǒng),均沒有顯著的改進。這些有的是技術挑戰(zhàn),有的則是基礎設施挑戰(zhàn),它們相互關聯(lián)。人們必須設法打破這種僵局,創(chuàng)造出新的更靈活的能源系統(tǒng)。有人認為,雖然目前市場上出售的電池和燃油機混合動力汽車以及即將推出的插電式混合動力汽車備受推崇,但是要完全取代燃油汽車并做到低碳或無碳排放還有很遠的路要走。
碳收集和儲存是關鍵
中國和美國的電力供應主要來自燃煤火力發(fā)電廠,這也是中美兩國排放二氧化碳總量偏高的主要原因。休斯介紹說,美國電力供應中火力發(fā)電廠約占50%,核電站(100多家)僅占20%。他認為,這種現(xiàn)狀表明,短期內(nèi)從化石燃料轉(zhuǎn)變?yōu)樘娲茉吹南敕ㄊ遣磺泻蠈嶋H的,人們需要時間來完成這種過渡。無論是經(jīng)濟發(fā)達的美國,還是處于發(fā)展中的中國和印度,都有大量的煤炭儲量,因此尋找途徑在盡可能保護環(huán)境的前提下利用煤炭符合三國的利益。
既然無法在短期內(nèi)摒棄煤炭的利用,于是研究人員希望通過開發(fā)新技術,尋求到既能利用煤炭同時又盡可能減少排放甚至不排放的途徑。在這種情況下,人們提出了碳收集和儲存的技術。從理論上講,該技術是通過對燃燒化石燃料的火力發(fā)電廠等獨立排放源的二氧化碳進行收集和儲存,從而緩解化石燃料排放導致全球變暖。研究表明,收集的二氧化碳可以儲存在地下巖層或深海之內(nèi),或者變成碳酸礦物。然而,由于埋藏在深海會使海洋酸化,因此藏在地下巖層成為最理想及可行的方法。現(xiàn)有的地點估計可以至少存儲2000兆噸的二氧化碳,相當于全球60多年的排放量。
科學家認為,如將碳收集和儲存技術用于現(xiàn)代常規(guī)火力發(fā)電廠,有望將排放到大氣中的二氧化碳量減少80%至90%。政府間氣候變化專門委員會(IPPC)估計,到2100年時,碳收集和儲存技術對總體二氧化碳作用的緩解效果將在10%至55%之間。然而,收集壓縮二氧化碳需要更多能源,這意味著安裝了碳收集和儲存技術的火力發(fā)電廠燃料的消耗將增加25%至40%,而安裝了該技術的新發(fā)電廠的能源成本也將增加21%至91%。不過,近期的研究顯示,隨著技術的發(fā)展,未來具有碳收集和儲存技術的發(fā)電廠的成本將有望低于現(xiàn)在發(fā)電廠的成本。
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