碳达峰、碳中和那些事

广东科普

本文作者为第三届“广东十大科学传播达人”初选入围的候选人之一纪红兵，来自中山大学惠州研究院

2020年9月，在第75届联合国大会上我国提出力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。当“碳达峰、碳中和”观点被提出后，引发了公众的普遍关注。下面让我们一起来了解“碳达峰”、“碳中和”那些事。那么碳达峰、碳中和是什么呢？为什么要提出“碳达峰”、“碳中和”？为实现“碳达峰”、“碳中和”，我们能做啥？.......

一、什么是“碳达峰”、“碳中和”

“碳达峰”是指在碳中和实现的过程中，二氧化碳（CO₂）的排放量在2030年达到峰值，之后不再增长并逐步回落。

“碳中和”是指通过使用低碳能源取代化石燃料、植树造林、节能减排、碳捕捉等形式，以抵消自身产生的CO₂排放量，排放多少就吸收多少，实现CO₂ “净零排放”。

二、为什么要提出“碳达峰”、“碳中和”？

据研究，当温度升高2 °C，海平面将上升0.46 m，脊椎动物将消亡16%，昆虫将消亡18%，粮食产量将减少7%....。这些将对我们人类健康、生计、粮食安全、水供应等方面非常大的影响。《巴黎协定》长期目标是将全球平均气温较工业化时期前上升幅度控制在2 °C以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5 °C以内，2020年全球平均地表温度比工业革命前升温超过了1.2 °C。我们正在经历干旱、洪水、台风、森林火灾和海平面上升等一系列灾害性天气事件——气候问题已迫在眉睫。

气候变化不仅将严重破坏生态系统、更会威胁人类生命安全，是当今人类面临的全球性挑战，我国为积极应对气候变化提出实现“碳达峰”、“碳中和”的目标。

三、什么是“温室气体”？

温室气体主要包括二氧化碳、水蒸气、甲烷、氧化亚氮、臭氧、一氧化碳以及氯氟烃、氟化物、溴化物、氯化物、醛类和各种氮氧化物等，其中排放量最大的是CO₂，CO₂排放量是监测温室气体排放的主要指标之一。温室气体能吸收长波辐射，带来气候变暖。

根据荷兰环境评估署（PBL）2020年发布的数据：自2010年以来，全球温室气体排放总量平均每年增长1.4%，2019年不包括土地利用变化的排放总量达到524亿吨CO₂，人均温室气体排放量达到6.8吨CO₂当量。2019年我国温室气体排放量达到140亿吨CO₂当量，人均约为9.7吨CO₂当量，排放量占全球总排放量的27%，增长约为2.3%，高于全球平均水平。

四、如何实现“碳中和”目标？

国际能源署今年发布《全球能源回顾：2020年二氧化碳排放》报告说，过去一年，受新冠疫情影响，全球与能源相关的CO₂排放量下降5.8%，这也是第二次世界大战以来的最大年度降幅。但发展是世界永恒的主题。以2019年为例，全球化石燃料CO₂排放总量高达367亿吨，化石燃料燃烧的CO₂排放数据显示煤炭、石油、天然气燃烧的碳排放分别占43.8%、34.6%和21.6%，主要分布在电力和供热、交通运输、工业等领域。

世界能源已形成煤炭、石油、天然气、新能源四分天下的格局，新能源成为了“碳中和”的主导，中国能源生产石油、天然气、煤炭、新能源分别占7%、6%、69%和18%。化石能源到新能源的过渡中，积极发展风电、氢能等可再生能源，建立低碳、清洁、高效、安全、可持续的能源体系，开发利用清洁能源，是实现碳中和的非常重要的途径。

为实现“碳达峰、碳中和”目标，需要多措并举、多管齐下，进行大规模CO₂减排。碳捕集利用与封存（CCSU）作为减碳固碳技术，是各个国家“碳中和”目标实现的重要支撑。

CCSU技术是把生产过程中排放的CO₂进行提纯，继而投入到采油等新的生产过程中，实现CO₂的循环再利用或封存。通过产品固碳和地质利用后封存，既直接减少了排放，又可以减少化石能源的消耗量，助力实现“碳达峰”、“碳中和”目标。数据显示，目前全球正在运行的大型CCSU示范项目有26个，每年可捕集封存CO₂约4000万吨。