二氧化碳在大气中的浓度在今年五月突破了百万分之415。上次浓度达到如此之高还是在两三百万年前,那时海平面上升了数十米,随着地球冰层在未来1000年内融化,这种情况很可能再次发生。
为了用行动取代坏消息,我们需要希望——一个恢复大气的愿景。想想《濒危物种法案》:它不仅仅阻止动植物灭绝;它还帮助它们恢复。当我们看到灰鲸在每年春天迁徙到阿拉斯加的途中跃出水面,灰熊在黄石公园的草地上漫步,秃鹰和游隼乘着上升气流翱翔时,我们都在庆祝一个被修复的星球。我们对大气层的目标也应该是如此。
作为全球碳项目的领导者,我们毕生致力于减少温室气体污染。今天,我们提出了一个乍一看似乎有悖常理的建议:我们希望暂时增加二氧化碳排放,以清除大气中一种更强大的温室气体。
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我们不是说增加二氧化碳本身是一件好事。我们关注的气体是甲烷,它从油井和管道中泄漏出来;当有机物在垃圾填埋场和稻田中腐烂时会冒出气泡;从牛的消化系统和它们留下的粪堆中释放出来;等等。关于甲烷的好消息是,它在大气中停留的时间远短于二氧化碳。坏消息是,甲烷捕获热量的效率要高得多——在释放后的最初20年里,是二氧化碳的80多倍——这使得甲烷按重量计算,比二氧化碳问题更大。
我们希望从空气中去除甲烷,然后使用称为沸石的多孔材料将其转化为二氧化碳。沸石可以捕获铜、铁和其他金属,这些金属可以充当催化剂,用两个氧原子取代甲烷的四个氢原子。由于一个甲烷分子比二氧化碳分子含有更多的能量,如果您能启动反应,该反应通常会进行到底。此外,通过将二氧化碳释放回空气中而不是捕获它,您可以降低过程成本并延长沸石的寿命。
世界各地的研究人员已经在研究沸石和其他材料,将甲烷转化为甲醇,甲醇是化学工业的宝贵原料。制造甲醇是我们反应的中途站,即在每个甲烷分子上添加一个氧原子。似乎没有人考虑过以同样的方式完成制造二氧化碳的工作,因为二氧化碳不像甲醇那样有价值。我们现在应该考虑一下。
关于我们提议的另一个令人惊讶之处是,您可以通过去除“仅仅”30亿公吨的甲烷来恢复大气。这样做会产生几个月的工业二氧化碳排放量,但可以消除高达六分之一的总体变暖。从任何角度来看,这都是一笔划算的交易。
我们提出的建议不易实现。甲烷并不常见:目前大气中每百万个空气分子中含有超过400个二氧化碳分子,而甲烷仅占百万分之二左右。这使得从大气中提取甲烷比防止其进入大气更难。我们还需要其他措施也奏效。为了给公司、政府和个人提供经济激励来做到这一点,必须对碳定价,或者制定政策授权为去除甲烷付费。我们还需要研究从空气中捕获甲烷所需的大型阵列。当然,我们还需要修复甲烷泄漏并限制来自其他人为来源的排放。但是我们无法完全消除这些排放,因此我们将不得不无限期地继续从大气中去除甲烷。
将大气中所有气体恢复到工业化前水平今天看来似乎不太可能,但我们相信它最终会发生。在迫切需要气候行动的时候,这样一个目标为变革提供了一个积极的框架。将全球变暖稳定在1.5或2摄氏度是不够的。我们需要地球恢复。