防止灾难性气候变化的窗口正在关闭。空气中导致地球变暖的碳污染浓度达到了200多万年来的最高水平，而世界甚至还没有达到化石燃料排放的峰值。
这场危机是如此紧迫，以至于科学家和政府都在争先恐后地寻找方法，从空气中去除一些碳污染，并捕获发电厂和工业设施仍在产生的碳。
长期以来，这些技术一直被认为是有争议的，但它们正越来越多地在气候政策中发挥重要作用。
联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change)在其2022年的报告中表示，“所有现有的研究都要求，要达到净零排放，至少要去除某种形式的二氧化碳”——即世界从大气中去除的温室气体与排放的一样多。
政府间气候变化专门委员会称，即使排放量大幅下降，全球每年仍需减少约100至200亿吨二氧化碳。
很少有人声称仅靠碳捕获和清除就能解决气候变化问题。
麻省理工学院能源倡议的高级研究工程师霍华德·赫尔佐格(Howard Herzog)研究碳捕获已有四十年之久，他说:“这里没有灵丹妙药。”但这是“我们投资组合中的一个工具”，他告诉CNN。
然而，另一些人担心，这是对技术的鲁莽押注，这些技术价格昂贵，未经大规模验证，距离全面发展还很远，无法为气候危机提供有意义的解决方案。
他们批评这些技术危险地分散了人们对减少化石燃料使用政策的注意力。
什么是碳捕获?
“碳捕获”通常被用作两种技术的总称——碳捕获和碳去除。但是有重要的区别。
碳捕获通过在污染源捕获碳，然后将其储存或再利用，减少了原本会进入大气的碳污染量。
它的工作原理是这样的:燃烧化石燃料产生的碳污染(或“烟气”)不是通过烟囱排放到大气中，而是被捕获并通过化学过程进行处理。
赫尔佐格说，最常见的方法是将烟气与一种液体溶剂接触，在一种称为化学洗涤的过程中把二氧化碳抽出来。然后，二氧化碳被压缩，将水挤出来，然后通过管道(有时用船)输送到一个可以再利用或储存的地方。
对于长期储存，“唯一的选择就是把它深埋在地下，”赫尔佐格说。这需要合适的地质条件。他说，砂岩是一种多孔的岩石，特别好，而上面一层密度更大的岩石，比如页岩，可以阻止碳渗入。
捕获的碳还可以重新利用来制造其他产品，如化学品、燃料和水泥。但气候效益将取决于碳被捕获的时间。例如，在碳酸饮料中使用的捕获的碳会直接逃逸到空气中。
另一种捕获碳的方法已经被使用，也是一种使这项技术引起争议的方法，是在一个被称为“提高石油采收率”的过程中。碳被注入井中，以挤出难以触及的石油残留物，从而使化石燃料公司能够从老化的油田中榨取更多的石油。
什么是除碳?
碳去除指的是一系列不同的技术，旨在去除已经存在于大气中的碳污染，并将其永久封存。
树木和海洋是天然的碳汇——它们从大气中吸收的碳比它们贡献的碳多。
“但随着更多的二氧化碳进入大气，大自然更难完成它的工作，”非营利组织气候工作基金会二氧化碳去除项目的高级主管扬·马祖雷克告诉CNN。
因此，人类正在努力开发加速碳去除的方法。
有些技术是低技术含量的，比如大规模植树。另一些人则寻求强化自然过程，比如在海洋中播种营养物质以增加储存碳的海洋生物的生长，或者在陆地上散布碎石以引起化学反应，从空气中捕获碳。
“生物炭”是指在低氧环境中燃烧木材、树叶和死去的植物，以产生一种木炭，这种木炭可以像肥料一样添加到土壤中，以促进作物生长。
其他除碳技术与部分碳捕获技术有相似之处。
一种叫做碳捕获和储存生物能源，包括种植树木或作物，它们从空气中吸收碳，然后燃烧它们来产生能量。产生的碳污染通过注入地下深处被捕获和储存。
直接空气捕获可能是最引人注目的碳去除技术，它使用机器吸入空气，然后使用化学物质提取碳。然后可以将其注入地下深处或重复使用。
这项技术处于什么阶段?
这些技术中有许多还处于早期阶段，仍然非常昂贵，距离产生重大影响还有很长的路要走。
牛津大学(University of Oxford) 1月份发表的一份报告显示，到2050年，碳去除技术可能需要扩大1300倍，才能实现《巴黎气候协定》关于将气温上升限制在比工业化前水平高2摄氏度以内的承诺，而很少有国家有这样做的计划。
报告发现，目前全球每年约有20亿吨二氧化碳被清除，其中只有一小部分(0.1%)来自直接空气捕捉等技术。
全球有18个直接空气捕获厂在运行，都是小规模的。根据国际能源署(International Energy Agency)的数据，它们每年总共能去除约1万吨碳。
Orca工厂由瑞士公司Climeworks在冰岛运营，据称是世界上最大的工厂，每年能去除4000吨二氧化碳。
困难在于，虽然大气中的二氧化碳含量正在迅速上升，但它仍然只占空气的0.04%左右。这使得直接从空气中去除碳比从烟囱中去除碳要耗能和昂贵得多，因为烟囱中的碳浓度要高得多。
根据国际能源署(International Energy Agency)的数据，在碳捕获和储存方面，全世界大约有35个商业设施在运行，每年捕获近5000万吨碳。
国际能源署在其网站上表示，尽管有数百个这样的设施正在开发中，即使它们全部开始运行，“部署仍将大大低于净零情景所需的水平。”
政府正在做什么来扩大规模?
拜登政府根据《减少通货膨胀法》(Inflation Reduction Act)为碳捕获和清除提供了激励措施，包括通过税收抵免。
去年12月，美国宣布斥资37亿美元“启动”碳捕获和清除行业。
美国能源部长詹妮弗·m·格兰霍姆(Jennifer M. Granholm)当时在一份声明中说:“无论我们以多快的速度使国家经济脱碳，我们都必须解决大气中已经存在的遗留污染，以避免气候变化带来的最坏影响。”
赫尔佐格说，阻碍这些技术发展的仍然是经济问题。例如，除非政策改变，否则没有碳捕获的煤电厂的运营成本总是比有碳捕获的煤电厂要低得多。
限制美国发电厂温室气体排放量的拟议法规可能会有所帮助。新规定不会强制使用碳捕获技术，但会对其进行激励。
赫尔佐格说，其他国家正在做得更多。“在欧洲，相关政策正变得越来越强硬，迫使行业做出反应。”
欧盟已经建立了一个碳排放交易体系，每吨碳污染的价格约为100美元，并设定了到2030年每年至少储存5500万吨二氧化碳的目标。
为什么这些技术存在争议?
每一种形式的碳去除或捕获都会带来问题和潜在的问题。
人们担心大规模植树或碳捕获和储存生物能源所需的土地数量，以及这可能与种植粮食所需的土地发生冲突。
赫尔佐格说，直接空气捕捉仍然非常昂贵，尽管大型行业承诺随着技术的发展，成本将大幅下降，但要想知道这是否可行，还有很长的路要走。
布法罗大学(University at Buffalo)环境与可持续发展助理教授霍莉·巴克(Holly Buck)说，这项技术还需要大量的清洁能源来运行，这增加了世界对从汽车到家庭的一切都电气化的需求。
“对这种新的可再生能源的需求将会很大。政策制定者必须非常聪明地弄清楚它的去向，”她告诉CNN。
人们还担心运输和储存碳的影响，这是碳捕获和几种碳去除技术的关键特征。
管道可能会泄漏，可能会污染饮用水并造成健康问题。2020年密西西比州的一条碳管道泄漏后，有40多人需要住院治疗。
巴克说:“这条管道需要以正确的方式、在正确的地点建造，并受到良好的监控。”“我认为，这是主要挑战之一。这个问题是可以解决的，但需要非常好的监管和监督。”
也许对这些技术最持久的批评之一是，它们有可能分散人们对逐步淘汰化石燃料的政策的注意力，反而给污染者提供了继续污染的许可证。
2021年，数百个组织签署了一封致乔·拜登总统和国会高级议员的公开信，称“技术碳捕获是一种危险的分心”。
“这是化石燃料行业不作为和拖延的借口，”国际环境法中心化石经济项目主任莉莉·富尔告诉CNN。
但也有人说，这不是一个非此即彼的问题。
马祖雷克说:“不幸的是，我们现在处于这样一个时刻，我们不能放弃任何避免危险变暖的选择。”
赫尔佐格说，将会有一些行业，比如水泥，在短期内几乎不可能脱碳。这里需要碳捕获和去除技术。“这不是分散注意力，”他说，“这是一个没有其他解决方案的解决方案。”
不过，他补充说，“从空气中去除二氧化碳的最好方法是首先不要将其释放到空气中。”
The-CNN-Wire?&?2023有线新闻网，Inc.，华纳兄弟发现公司。版权所有。