實現低碳靠技術
人類減少排放走向低碳經濟主要依靠兩大法寶:一是提高能源使用效率,二是發展清潔能源。這兩個法寶背后的支柱則是人們致力發展的節能和新能源技術。
世界資源研究所氣候和能源項目副主任珍妮弗·勒吉認為,在節能領域,人們應關注建筑節能技術,并及早出臺建筑法規。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來指導和規范建造節能型建筑。無建筑法規存在的現象也許與市場需求以及技術有關,目前不但美國沒有規范,其他國家也同樣缺少法規。
對于節約能源減排和清潔能源減排,錢德勒更希望看到前者出現革命性的變化。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生產加工方法,如新的水泥生產方法、新的鋼鐵生產方法,以及新的汽車驅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,實現低碳經濟需要經歷多個步驟,首先是利用現有的技術節約能源。事實上任何一個國家都可以在節能方面做出自己的貢獻,從而極大地減少二氧化碳的排放。其次是大力開發和推廣替代能源。現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、水力發電、地熱、生物燃油等在內的可再生能源中,人們更看好利用風能和太陽能發電的技術。如前所述,在美國總統奧巴馬批準的經濟刺激方案中,一個重要的組成部分就是更新美國的電力網,使其成為能夠管理和控制可在再生能源產出的電能。休斯表示,如果要大量地利用風能和太陽能發電,那么必須考慮現有的自然條件。在美國,太陽能和風能分別集中在人口相對稀少或工業不發達的西南地區和北部地區。利用太陽能和風能發電,意味著需要有新的“智能”電力網將電力從偏遠地區傳送到電力消費地區。
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,在技術上沒有實質性的突破。無論是電池技術還是能源分配管理系統,均沒有顯著的改進。這些有的是技術挑戰,有的則是基礎設施挑戰,它們相互關聯。人們必須設法打破這種僵局,創造出新的更靈活的能源系統。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電廠約占50%,核電站(100多家)僅占20%。他認為,這種現狀表明,短期內從化石燃料轉變為替代能源的想法是不切合實際的,人們需要時間來完成這種過渡。無論是經濟發達的美國,還是處于發展中的中國和印度,都有大量的煤炭儲量,因此尋找途徑在盡可能保護環境的前提下利用煤炭符合三國的利益。
既然無法在短期內摒棄煤炭的利用,于是研究人員希望通過開發新技術,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,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代常規火力發電廠,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電廠燃料的消耗將增加25%至40%,而安裝了該技術的新發電廠的能源成本也將增加21%至91%。不過,近期的研究顯示,隨著技術的發展,未來具有碳收集和儲存技術的發電廠的成本將有望低于現在發電廠的成本。
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