玉米是美國中西部的王者,該領域很少有公司能比得上阿徹丹尼爾斯米德蘭公司。這家農業綜合企業巨頭在伊利諾伊州迪凱特市運營著一家玉米加工廠,將成噸的金黃色玉米粒轉化為數千升酒精、食品化學品,甚至糖漿。所有這些工業發酵都會產生數百萬噸二氧化碳——每升乙醇產生近 800 克二氧化碳2——二氧化碳是導致全球變暖的主要溫室氣體,也是使這些玉米粒成為可能的 Photosynthesis 的關鍵成分。
這就是為什麼 ADM 與美國能源部合作,將部分二氧化碳2埋藏在工廠地下 7,000 英尺多孔岩石中的鹽水含水層中。如果啤酒廠的所有二氧化碳2都能以這種方式儲存,那麼乙醇就可以成為一種可燃燒的生物燃料,它實際上減少了空氣中的二氧化碳2量,而且似乎是使全球變暖保持在 2 攝氏度以下的最後希望之一。
“世界依賴於從大氣中去除大量二氧化碳2,以便在 2100 年將濃度降至遠低於 450 ppm,”經濟學家奧特馬爾·埃登霍費爾在闡述聯合國政府間氣候變化專門委員會關於 2014 年如何應對氣候變化的觀點時說。“農業提供從大氣中去除二氧化碳2的選項這一事實意味著該部門具有獨特的作用。”
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這是生物學和技術的結合,IPCC 和 DOE 等許多知名組織依靠這種結合來提供文明將開始應對氣候變化的任何希望。《聯合國環境規劃署》的“排放差距”報告現在也側重於未來將汙染物從大氣中抽出,以期保持低於 2 攝氏度的升溫是可能的。這是因為二氧化碳2的濃度已達到大氣層的 0.04%。除非二氧化碳2分子被抽出空氣,否則它們將捕獲熱量達數百年甚至更長時間。幸運的是,浮游生物和植物已經這樣做了數百萬年。
碳去除中心執行主任諾亞·戴希說:“生物質透過光合作用從空氣中吸收二氧化碳2,捕獲部分阻止了二氧化碳2逃逸回大氣中。”
這種生物技術有自己的首字母縮略詞:BECCS,即生物能源碳捕獲與封存。它是可用於淨化燃煤發電廠的技術與以綠色植物為燃料(在吸入二氧化碳2後)的結合。IPCC 依賴於這項未經證實的技術,以便在未來一個世紀的許多未來情景中,去除約 1600 億噸碳。然而,這項關鍵技術卻被限制在巴黎最新一輪氣候談判中迷宮般的膠合板小房間裡,少數新老愛好者彼此談論著未選擇的道路和謙遜,而當今世界植物燃料發電且具有二氧化碳2捕獲和封存功能的發電量為零兆瓦。
碳捕獲與封存本身是應對化石燃料溫室氣體汙染的主要希望——除了時間機器。 僅中國可能很快每年燃燒 40 億噸煤炭,其中沒有碳捕獲與封存,這使得將氣候變化保持在額外全球變暖 1 攝氏度以下的目標變得困難。國際能源署估計,如果沒有碳捕獲與封存,到 2050 年減少全球汙染將多花費 2 萬億美元,但除了南方公司、美國納稅人和密西西比電力公司的客戶外,很少有人為此付費。密西西比電力公司的發言人李·揚布拉德說:“這是一個為未來設計的場所,該公司正在建設美國第一座配備碳捕獲與封存的燃煤發電廠。“我們計劃未來 40 年。”
但正是這種與煤炭的聯絡,甚至拯救這個最大的氣候惡棍,可能會阻礙該技術的發展。將捕獲的二氧化碳2深埋地下——一個人們知之甚少的領域,水力壓裂可能已經毒害了公眾的善意——尚未在石油行業之外得到解決。在德國和荷蘭等國家,儲存問題已經出現,但由於安全問題而被阻止,而且配備碳捕獲與封存的發電廠的成本也無濟於事。歐盟碳捕獲與封存諮詢委員會主席、物理學家格雷姆·斯威尼反思英國最近決定取消對部分與生物燃料配對的碳捕獲與封存在約克郡白玫瑰專案的財政支援時說:“這筆錢數目巨大,這是一項長期承諾,所有這些都嚇壞了‘馬’。”
事實上,除了迪凱特,植物與碳捕獲與封存的結合情況並不好。歐洲增加了木材燃燒量以發電,但產生的二氧化碳2沒有被捕獲或掩埋。同樣,美國中西部數百家乙醇釀酒廠通常會儲存二氧化碳2而不是僅僅將其排放出去,但隨後將其出售以供再利用,從而消除了任何氣候效益。而且沒有人知道所有植物將從哪裡來做 BECCS。戴希說:“我們需要大量的生物質來實現這一點,我們不能砍伐熱帶雨林。”
如果砍伐一棵樹並在發電廠中燃燒,究竟能節省多少碳(如果有的話)也存在疑問。這是因為二氧化碳2的增加不僅來自燃燒樹木,還來自砍伐樹木並將其運輸到發電廠的過程,以及現在缺少樹木的森林。要實現二氧化碳2負排放,就需要補種多棵額外的樹木,以彌補砍伐一棵樹造成的排放,這個過程可能需要數年或更長時間才能實現任何二氧化碳2吸收。更糟糕的是,如果一片古老的森林被砍伐且沒有重新種植,而是被棉花等農作物取代,那麼燃燒樹木造成的二氧化碳2汙染最終可能是燃燒煤炭和釋放化石碳的兩倍。對於像玉米乙醇這樣的生物燃料來說,這個問題可能會變得更大,因為玉米乙醇在每個步驟都會排放溫室氣體,從施肥後玉米田中散發出的一氧化二氮到玉米粒發酵成乙醇產生的二氧化碳2。“到 2050 年實現淨負排放的想法目前是不可信的,”可持續發展解決方案網路執行主任吉多·施密特-特勞布說,該網路正在制定消除國家經濟中二氧化碳2的計劃。
找到足夠的可用土地來種植所需的生物質也是一個問題。世界上大部分耕地已經用於生產食品、飼料或纖維,更不用說燃料了。一種潛在的替代方案是種植海藻,但在很大程度上仍未經過測試。牛津大學物理學家邁爾斯·艾倫說:“責任在於行業來做到這一點。這不是公共物品,這是一個廢物處理問題。公司應該有隱含的義務來回收他們交付的任何產品中的二氧化碳2。”
相反,美國在中西部用玉米釀造乙醇,加劇了氣候變化汙染,同時在東南部砍伐森林並將由此產生的木屑顆粒運往海外。即使是伊利諾伊州迪凱特市的 ADM 工廠也只捕獲了其發酵產生的二氧化碳2的一部分,迄今為止注入地下約 100 萬噸,未來幾年可能還會再注入 500 萬噸。其餘的最終進入空氣中,加劇全球變暖。斯威尼指出:“我認為毫無疑問我們會超標。“我們將不得不從大氣中去除二氧化碳2。我們將不得不讓這件事奏效。”
