本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
大气中的二氧化碳上周突破了百万分之415。上一次达到如此高水平是在两三百万年前,当时海平面上升了数十英尺,随着我们的冰在未来一千年内融化,这种情况很可能再次发生。
要用行动取代坏消息,我们需要希望——恢复大气层的愿景。想想《濒危物种法》:它不仅仅是为了拯救植物和动物免于灭绝;它还有助于它们恢复。当我们看到灰鲸在每年春天前往阿拉斯加的途中跃出水面,就像它们现在正在做的那样,灰熊在黄石公园的草地上漫步,秃鹰和游隼在上升气流中翱翔时,我们正在庆祝一个恢复的星球。我们对大气层的目标应该是一样的。
作为全球碳项目的领导者,我们花费了职业生涯来减少温室气体污染。今天,我们提出一个可能看似有悖常理的建议:暂时增加二氧化碳排放,以清除大气中一种更强的温室气体。
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我们希望从大气中去除甲烷,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、铁和其他可以作为催化剂的金属,用两个氧原子取代甲烷的四个氢原子。由于甲烷分子比二氧化碳含有更多的能量,如果您能够启动反应,该反应通常会完全进行。此外,通过将二氧化碳释放回空气而不是捕获它,您可以降低成本并延长沸石的使用寿命。
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,这是一种有价值的化学工业原料。制造甲醇是我们的反应的中途点,将一个氧原子附着到甲烷上。似乎没有人考虑过完成这项工作——以同样的方式制造二氧化碳——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。
我们提案的另一个令人惊讶之处在于,您可以通过去除“仅”30亿吨甲烷来恢复大气层。这样做会产生相当于几个月的工业二氧化碳排放量,但会消除高达六分之一的变暖。无论如何衡量,这都是一个好的交易。
我们的提案并不容易。甲烷不容易裂解。它在空气中也很少见,百万分之一中只有两个左右的分子。(将其分离比一开始就阻止其进入大气要困难得多。)我们还需要其他方面也发挥作用——对碳排放进行定价或制定政策指令以支付去除甲烷的费用,以及对从空气中捕获甲烷所需的大型阵列进行研究。
即使在大气恢复之后,甲烷去除也可以继续进行,以抵消农业和工业中最难处理的排放。如今,甲烷的主要来源来自牛和水稻种植。减少甲烷排放的令人兴奋的工作正在进行中,但它们不会很快消失。我们还面临着来自能源行业的难以处理的排放。去除甲烷也可以抵消其中的一些污染。
将所有气体的浓度恢复到工业化前水平的大气恢复在今天可能看起来不太可能,但我们相信它最终会发生。当迫切需要采取气候行动时,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。