魯超

2020年9月22日，中國公開承諾：力爭于2030年前達到二氧化碳排放峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。中國明確具體的碳達峰和碳中和路線圖，不僅擔負起了中國作為大國的環(huán)境責任，這兩個目標的訂立也是為了讓所有中國人生活在更干凈的環(huán)境中，呼吸更清新的空氣。

早在2019年底，我國就表示：中國已經提前實現(xiàn)了2020年減少碳排放的目標。這次，我們更是提出了“碳中和”的驚人承諾，我們會如何實現(xiàn)這個目標呢？我們的信心來自哪里呢？且聽我慢慢道來……

要達到碳中和，就要在減少排放的同時增加碳匯

簡單地說，碳中和就是碳排放量減去碳吸收量（碳匯）的結果等于0。我們搞經濟要“開源節(jié)流”，而碳中和講究的是“減排增匯”！要理解碳中和，首先我們要明白什么是碳匯。碳匯指通過天然或人工的方式，儲存含碳化合物，從而降低大氣中的二氧化碳濃度。

自從全球變暖成為共識之后，各界對于碳匯這個概念的認識越來越深入。碳匯可分為三類：海洋碳匯、陸地植被和人工技術。陸地植被和海洋碳匯是自然界中兩個最重要的碳匯。每年人類活動排出的二氧化碳中，有一半左右儲存在這兩大自然碳匯中，在自然碳匯上做文章，顯然是很聰明的想法。2018年4月中旬，我國多位科學家不約而同地在國際學術期刊上發(fā)表7篇論文，從各方面介紹了中國正在努力創(chuàng)造的良好生態(tài)系統(tǒng)，其關鍵詞都圍繞著碳匯和碳庫。這似乎是在告訴全世界：我們有備而來！

近年來，關于“人工碳匯”的研究也開始逐漸深入，下面介紹主流的幾種：

采用化學吸收法（比如乙醇胺等）對煤化工行業(yè)、火電行業(yè)、天然氣廠以及甲醇、水泥、化肥等工廠產生的二氧化碳進行捕集。

要封存碳，要么靠種樹，要么把二氧化碳轉化為礦物等固體，要么把二氧化碳注入地下

前面提到，既然海洋是一個很大的碳匯之所，為什么不把二氧化碳注入深海呢？在海底的高壓下，二氧化碳將變成液體，與水形成固態(tài)籠形水合物。問題是，這種做法有潛在的風險，如果發(fā)生泄漏會導致海水酸化，進而引起不可預測的生態(tài)災難，所以有一些國家已經達成共識，不允許二氧化碳深海存儲。另外，還有研究人員指出，在海底深埋二氧化碳，可能會將海底可燃冰里的甲烷“擠”出來。興一利必生一弊，要知道，甲烷的溫室效應可比二氧化碳厲害多了。

將二氧化碳直接注入油田，將原油“擠出”。這項技術已經有40多年歷史，最早是為了提高石油的采集效率。但二氧化碳會溶解于原油，在燃燒后還是會釋放出來，無法達到碳中和的目的。

往采空后的油田里注入二氧化碳給了科學家一些啟發(fā)，我們可以將二氧化碳注入一些密封的地質結構里，將它們封存起來。

將二氧化碳用微生物降解。這項工作可以和上一種方法配套進行，即先將二氧化碳封存于地下，同時注入可降解二氧化碳的微生物。

碳酸鹽的能態(tài)低于二氧化碳，也就是說，在地質圈里，二氧化碳最終會轉化成碳酸鹽，人類只要加速這個進程，就可大大降低空氣中的二氧化碳。在熱力學上，橄欖石（硅酸鎂、硅酸亞鐵）、蛇紋石（水合硅酸鎂）等礦物都可以和二氧化碳反應生成碳酸鎂。

人工碳匯有各自的優(yōu)缺點，對于一些技術成熟的人工碳匯我們應該要大膽應用，而對于一些不成熟的技術，我們則要持觀望的態(tài)度，通過足夠多的實驗，觀察后續(xù)效果。尤其應該注意，不能把眼光局限于一個點，而是要從整個產業(yè)鏈來看問題。比如用乙醇胺吸收二氧化碳，火電廠的二氧化碳的確被吸收了，但生產乙醇胺的碳排放有多少，開展這些技術的配套設施如何，儲存吸收物的方法如何等等，都必須被考慮進去。

從目前的運營成本和可操作性來看，人工碳匯遠遠不能與自然碳匯相比，老老實實地種樹，在當下仍然是主流。

地下碳封存方案

說完碳匯，再來看看碳排放。過去，對能源的利用，基本上等價于碳排放。也就是說，在化石燃料占據一次能源的主體時，我們要享受更好的生活，就要用更多的化石燃料，也就要相應地排放更多的二氧化碳。丁仲禮院士說的把碳排放視為“發(fā)展權”，就是這個意思。

中國走的是一條負責任的碳中和路線

其實，在減排方面，發(fā)達國家也有所動作，比如2019年，英國就提出了“在2030年前實現(xiàn)零碳排放”的計劃。但其中的具體做法我們卻不得不質疑，比如“將天然氣轉化成清潔的氫能”就很令人疑惑：天然氣就是甲烷，是一種碳氫化合物，得到氫以后，碳去哪兒了呢？這不外乎建立在一種碳轉移的基礎上。天然氣制氫，美英的技術都已經很成熟，但他們國家為了要達到零碳排放，卻將轉化天然氣的加工過程讓發(fā)展中國家去做。這樣一來，他們只管享受“清潔的氫能”，而讓發(fā)展中國家大量排放二氧化碳，造成這些國家的環(huán)境污染，這顯然是不負責的做法。

中國是負責任的大國，我們講究人類命運共同體，要為國家、為人民、為后代甚至為全人類負責，從而在節(jié)能減排、保護環(huán)境上采取了具體的、切實可行的做法。2016年，我國的承諾中包括一條：“到2030年，將非化石能源在一次能源總供應中所占的比例提高到20%左右。”

2019年，我國能源結構：煤（58%）、石油（20%）、天然氣（8%）、水力（8%）、核能（2%）、其他可再生資源（4%）。首先是水力，中國水電資源儲量全球第一，不利用的話實在太可惜了。除了三峽以外，我們已經在西南地區(qū)布局很多。需要指出的是，烏東德水電站已經于2020年6月份正式投產發(fā)電。近年來我國水電事業(yè)大踏步發(fā)展。

然后是核電。盡管核電的爭議很大，擁護者認為核電是一種清潔的能源，反對者的理由則更加實際：歷史上有美國三里島、蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故，近年來有日本的福島核泄漏。然而，我國對核電的安全十分重視，采取了行之有效的保護措施，核電事業(yè)一直穩(wěn)步發(fā)展，沒有出過事故，這讓我們更有底氣去發(fā)展中國核電事業(yè)。國外也有很成功的經驗，比如法國的核電比重已經高達80%。美、俄、英等大國也相繼表示，不會因為福島事故而停下發(fā)展核電的步伐。因此，我國的核電事業(yè)可能仍然會繼續(xù)穩(wěn)步推進，但核能短期內是無法取代化石能源的。

最后是光伏。自從2015年超越德國之后，中國的光伏產業(yè)一直遙遙領先。2019年底，中國光伏面板的總裝機容量超過200吉瓦，現(xiàn)在全球最大的太陽能發(fā)電廠是位于我國的850兆瓦的龍羊峽大壩太陽能公園。我國的目標是到2050年達到1300吉瓦的太陽能裝機容量。當然，和德國、日本、澳大利亞等發(fā)達國家相比，我國太陽能的人均潛力還很高。目前光伏電站的設計還有很大優(yōu)化空間。相信在一些關鍵技術突破之后，中國光伏還能進一步快速擴張。

我國在水力、核電和光伏上都已經做好了相當?shù)臏蕚?。因此，如果我們能做到能源結構的大幅調整，用水力、核電和光伏這“三駕馬車”將非化石能源從現(xiàn)在的15%提升到30%以上，那么“能源利用及成本上等價于碳排放”的那句基于化石燃料作能源的話就不一定100%成立了。

此外，中國也在核聚變領域積極探索。2018年，中國聚變工程實驗堆（簡稱CFETR）在合肥開建。根據公開的消息：CFETR計劃分三階段走，完成“中國聚變夢”。第一階段截至2021年底，CFETR開始立項建設;第二階段截至2035年，計劃建成聚變工程實驗堆，開始大規(guī)模科學實驗;第三階段截至2050年，聚變工程實驗堆實驗成功，建設聚變商業(yè)示范堆，完成人類終極能源。如果我國能在2050年成功實現(xiàn)核聚變，2060年實現(xiàn)碳中和的壓力會大大減輕。

屆時，人類將獲得在某種程度上有取之不盡、用之不竭的能量。為了發(fā)展下一代更加清潔的核聚變技術，地月經濟區(qū)也將正式擺上日程，月球上的氦-3將成為人類的寶貴資源。

曾經，全球變暖被相當多的人認為是“陰謀論”，更有人認為這是發(fā)達國家剝奪我們“發(fā)展權”的陽謀。丁仲禮的“中國人是不是人”成為“靈魂之問”！為了人類的生存和發(fā)展，為了全世界的人們過上美好的幸福生活，我們應該尊重科學事實，用自己的智慧和汗水去創(chuàng)造一個更加美好的明天。慶幸的是，我們中有相當多的智者和勇者做出了明智的選擇。

今天，在新能源和碳中和領域，無數(shù)工作者默默耕耘，穩(wěn)步攻堅。40年后，等待我們的是一個全新的“綠色經濟”時代。上下五千年，一代代中國人不就是這樣一步步走過來的嗎？

ec28d4f7227fead54b605cc35831d3755870efece62dc9f0d50bbd2e616202f5實現(xiàn)碳中和需要多種手段

雖然碳中和之路還很長，但中國終將迎來一個更綠色的未來

（本文原載于知乎）

種樹= 增匯

根據美國宇航局于2019年公開的一份報告中的衛(wèi)星數(shù)據顯示，中國和印度正在引領陸地綠化增長，其影響主要來自中國雄心勃勃的植樹計劃和兩國的集約化農業(yè)。

既然都被衛(wèi)星看到了，說明我國的綠化取得了不錯的成效。2020年10月，世界權威的自然科學期刊《自然》上發(fā)表了劉毅團隊的文章。在文章中，他們統(tǒng)計了2009—2016年之間在6個觀測點的數(shù)據，并有如下發(fā)現(xiàn)：

1. 2010—2016年，我國陸地生態(tài)系統(tǒng)年均吸收約11.1億噸碳，吸收了同期全國人為碳排放的45%。

2. 中國西南地區(qū)（云南、貴州和廣西等地區(qū)）以及東北地區(qū)（尤其是黑龍江和吉林?。┑奶紖R此前被嚴重低估。

3. 我國的人工造林取得了顯著成果，在過去的10～15年里，每個省份（自治區(qū)）每年增加400～4400平方千米的森林面積，同時促進了木材出口，國內紙張產量也有所提高。

我們已經認識到，森林是實現(xiàn)碳中和道路上最重要的碳匯之地，其單位面積儲碳能力是農田的2.5倍。據研究表明，林木每生長1立方米，平均可吸收1.83噸二氧化碳。我國于1978年啟動的三北防護林計劃，不但阻擋了風沙，讓當?shù)赝寥滥芎B(yǎng)更多水分，而且每年還從大氣中儲存在大量的二氧化碳。

木質纖維被加工成顆粒狀的固體燃料后，可以直接用于發(fā)電，每年可節(jié)約相當可觀的電煤量。除了直接燃燒，人們還能利用木材豐富的油脂和淀粉等生物質，將其轉化為生物柴油或乙醇。