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世界正朝着危险的气候变化方向发展,大气中构成气体混合物的进一步污染空间几乎丧失殆尽。尽管某些国家清洁可再生能源的供应有所增加,其他国家也部分地从煤炭转向天然气,但全球温室气体污染仍在继续上升——而且在最近几年以更快的速度增长。
德国波茨坦气候影响研究所的经济学家、政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三工作组联合主席奥特玛·埃登霍费尔说:“经济和人口增长是排放的驱动因素,它们的速度已经超过了能源效率的提高。”埃登霍费尔在柏林举行的4月13日新闻发布会上发表了讲话,IPCC第三工作组在那里发布了关于如何缓解气候问题的报告。
埃登霍费尔等人表示,如果各国要将气候变化限制在不超过2摄氏度的范围内,就必须尽快在能源供应方面做出重大改变。根据IPCC和其他机构的科学判断,这是一个阈值,超过这个阈值,人类文明以及自然界可能会遭受严重的损害。
埃登霍费尔和该报告指出,地球工程可能也是解决地球全球变暖污染问题所必需的。世界还需要速成学习从大气中捕获二氧化碳(主要的温室气体)的技术,以限制全球变暖。埃登霍费尔认为,如果没有这样的碳捕获与封存技术(CCS),将气候变化限制在不超过2摄氏度的升温范围内的希望“将不再可行”。“最终,两度意味着在未来几十年内完全淘汰不使用碳捕获与封存技术的化石燃料。”
能源结构
气候变化是一个能源问题。燃烧化石燃料发电或供热约占全球变暖污染的一半。一般而言,包括生产水泥、钢铁、塑料和化学品在内的工业占温室气体排放量的78%,这些温室气体无形地积聚在大气中并捕获额外的热量。这种导致气候变化的污染持续增加——2010年,世界排放了约490亿吨温室气体,这主要归因于中国等国家燃煤量增加。近年来,这个数字持续增长。事实上,人类社会仅在过去40年里就增加了大气中一半的全球变暖污染。
根据IPCC的说法,要将全球变暖限制在不超过2摄氏度的范围内,就需要改变世界生产和使用能源的方式,为城市和工厂供电,为建筑物供热和制冷,以及在飞机、火车、汽车、轮船和卡车中运送人员和货物。不仅技术需要改变,人们的行为也需要改变。古巴全球经济研究中心的经济学家、第三工作组报告的联合主席拉蒙·皮奇斯-马德鲁加指出:“通过实质性的行为改变和生活方式改变,我们可以减少对能源的需求和能源的消耗。”这种改变“当我们在[选择]技术方案时,可以提供更大的灵活性。如果我们把一切都留给技术,成本和风险将高得多。”
该系列的第一份IPCC报告于去年9月发布,指出为了在本世纪末将全球变暖控制在2摄氏度以内,大气只能承受800至10000亿吨温室气体。世界总共已经排放了大约5150亿吨。按照目前的污染速度,人类社会将在未来十年左右耗尽其碳预算。
自1970年以来,这种污染已经翻了一番,近年来污染速度以每年大约10亿吨的速度增长,这种速度必须尽快放缓并停止。为了控制全球变暖,需要与2010年的水平相比,到2050年将目前的排放水平减少多达70%,并在2100年之前几乎消除这种污染。埃登霍费尔指出,相反,“在过去十年中,我们看到煤炭的使用量增加”,煤炭这种化石燃料燃烧时会产生最多的二氧化碳。
现在这种污染速度需要放缓,然后逆转,这可能需要一些技术将二氧化碳(主要的温室气体)从大气中抽回。这种地球工程可以包括各种技术,从燃烧树木或草并捕获和储存烟囱中产生的二氧化碳,到人造树木,直接从空中吸取二氧化碳进行储存或再利用。埃登霍费尔说:“对于低稳定化目标,这组技术至关重要。”
问题是,这些技术都不存在,或者在碳捕获与封存技术(CCS)的案例中,还没有大规模部署,因为它比替代方案(随意污染大气)的成本高得多。这个IPCC小组认为,更激进的地球工程技术(如阻挡阳光)仍然过于不确定,并且风险重重,无法正确评估。
与此同时,必须将传统能源供应的排放量降至零,要么通过碳捕获与封存技术(CCS),要么用污染较少的能源替代,无论是无排放的风能和太阳能,还是低碳核能。这种变化的大部分将发生在发展中国家,无论是取代中国新建的燃煤发电厂,还是建造风能、太阳能或地热设施,为非洲国家的发展提供动力。从页岩中开采更多的天然气可以帮助取代美国等更发达国家中污染更严重的煤炭,但这只能作为通向零温室气体污染未来的桥梁——而且是非常短的桥梁,除非也配备碳捕获与封存技术以消除污染。幸运的是,科学调查表明,地球地下有足够的存储容量来容纳人类不断增加的二氧化碳污染。
社会变革
所有这一切还需要投资方面的重大改变,将继续涌入化石燃料开采的资金每年减少20%(从而使这些矿藏也贬值),并将可再生能源的投资每年增加100%。这种转型的成本尚不完全清楚。IPCC认为,为这种改变付出代价的中位数估计将使全球经济年增长率减少0.06%,这是预计全球每年至少增长1.6%的一小部分,但仍然是一种制约。埃登霍费尔指出,“这是经济增长的延迟,但并不是牺牲经济增长”,他还补充说,这种计算没有考虑到相关的收益,例如减少致命的空气污染和挽救的生命,或被拯救的自然。“拯救地球并不需要花费世界什么。”
长期的气候稳定需要“前所未有”的全球合作,各国同意一项计划,为这种污染设定全球价格。目前,联合国气候变化框架公约的各国已同意在2015年之前起草一份全球条约,该条约将于2020年生效。与此同时,13亿没有电力的人口以及仍然依赖燃烧木材或粪便来做饭或取暖的30亿左右的人口将需要现代能源供应,尽管这可能会通过保护森林和其他副作用对气候变化产生最小的影响。
如果不采取任何行动,世界正朝着到2100年全球平均气温至少升高4摄氏度的方向发展,因为世界将在2030年达到450ppm的温室气体浓度,并继续排放足够的温室气体污染,到2100年达到高达1300ppm的浓度。即使将升温幅度限制在3摄氏度以内,也需要进行重大转型。埃登霍费尔说:“即使放宽温度目标,未来20到30年左右必须要做的事情也不会改变。无论长期的减缓目标如何,我们都必须开始将减缓的列车驶上轨道。”
IPCC认为,为了实现各国将气温上升控制在2摄氏度或以下的愿望,大气中温室气体的浓度不应超过450ppm。目前,仅二氧化碳的大气浓度有时已达到400ppm,所有温室气体加在一起现在为430ppm。因此,全球平均气温已经升高了0.85摄氏度。IPCC主席拉金德拉·帕乔里说:“如果我们真的想将气温上升限制在不超过两度的范围内,那么高速减排列车就需要尽快离开车站,并且全球社会的所有人都需要上车。”
这趟列车将要行驶的轨道仍然大部分没有铺设,并且正如这里介绍的IPCC地图上的确切路线并不完全清楚。这条路线必须穿过世界不断膨胀的城市,这些城市为锁定减排提供了最大的机会,并且方向和速度(温室气体污染很快且迅速下降)是显而易见的。埃登霍费尔说,这份报告“提供了希望,适度的希望”。“我们有能力做到这一点,但这仍然是一个巨大的挑战。”