議題背景:

2021年06月21日台北時間23:00,國際期刊《自然氣候變遷》(Nature Climate Change)刊登最新研究報告〈碳循環對正負二氧化碳排放反應在氣候的不對稱性〉。這份報告指排放與捕捉等量的二氧化碳,對氣候的影響並不相等。換言之,排放1噸二氧化碳所增加的大氣二氧化碳量,多於從使用碳儲存技術捕捉1噸二氧化碳的量。對此,新興科技媒體中心邀請專家解析此篇報告。

研究文獻:

專家怎麼說?

2021年06月21日
中央研究院環境變遷研究中心訪問教授暨成功大學航空太空系客座特聘講座教授  王寶貫

為了挽救全球暖化產生嚴重的氣候災難,國際科學界與政治界不久前共同發起了「2050碳中和」的倡議,世界重要國家紛紛響應表態,而要達成此目標的不二法門就是努力減少二氧化碳的排放。甚至提出了「負排碳」的概念,不只要減排,還要把已存在大氣中的二氧化碳移除——比如說用「碳捕存用」(carbon capture, storage and utilization, CCSU),希望把大氣中的二氧化碳濃度降回到工業革命前的量。

一般人的想法是,假如人為排放量是2000億噸,那我們就用人為方法減少2000億噸,好像是很簡單的算術。但是自然氣候系統是個非常「非線性」的系統,你以為這種簡單操作就能是CO2回到原點嗎?這篇文章就告訴你,沒有這麼簡單——負CO2排放所產生的氣候「負衝擊」和同量的正CO2排放所產生的「正衝擊」是不對稱的。也就是說2+(-2)不等於0!

這個結論是用一個氣候模式進行模擬推論的結果,雖然所有模式都有其局限性,但模擬所考慮的各種非線性過程遠比一般「比手劃腳」式的簡單推論要細緻真實得多,因此結論也值得重視。這些非線性過程的特質,使得減碳規劃並非直截了當,必須先對可能後果了解一番才行。

2021年06月21日
中央研就院環境變遷研究中心人為氣候變遷專題中心執行長 許晃雄

要限制溫度上升在1.5°C以內,除了急速減少碳排,還要能吸附大氣中的二氧化碳至地表與海洋(亦即負碳排),才能達到2050年淨零碳排目標。這篇論文考慮等量的碳排與負碳排,發現碳排所增加大氣的二氧化碳量,大於負碳排的減少量,但是負碳排的降溫效果大於碳排的升溫效果。亦即,要維持碳中和,負碳排量必須大於碳排量,挑戰性比目前認知的還要大,幸好負碳排降溫效果較佳讓難度稍降,但都顯示負碳排的必要性。

這份報告考慮的是非常長期的效應,研究設定是2200年,而且要在二氧化碳濃度達工業革命前濃度的2倍(約560ppm,目前大約是415ppm)以上,負排放的降溫效果才會大於排放的升溫效果。這項研究用的地球系統模式不考慮大氣與地表的許多複雜過程(如雲的影響,永凍層融化後釋出溫室氣體等),因此到底是低估或高估負排放的效果,還需要與另一個利用完整地球系統模式的大型模擬計畫結果相互驗證才能確認。

值得注意的是,這項研究僅考慮二氧化碳,未考慮其他溫室氣體的影響。政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)1.5°C報告書指出,淨零碳排僅能維持溫度不繼續上升,其他溫室氣體(如甲烷)濃度也必須下降,地球才會緩緩降溫。目前負碳排方法的倡議,利用自然過程或新科技來捕捉大氣中的二氧化碳,將收集的碳再利用或埋存於地下。至於其他溫室氣體的負排放,則還未被探討。負碳排在技術上與規模上都尚未成熟,仍有待技術、政策與觀念上的突破,是否能在未來20-30年有突破性進展,達到2050年淨零排放目標,挑戰性極高。

台灣迄今尚未宣示淨零排放目標,如何達成該目標的藍圖也尚未規劃,時程遠遠落後於歐美日韓中等國,更不要論及負碳排。國際負碳排倡議中,相當重要的項目為利用森林與農地吸附二氧化碳。土地卻是台灣缺乏的,效果有限。台灣四面環海,利用海洋藻類吸碳是可能方法,但是在技術、規模與生態上仍有許多限制需要突破。另外則是發展碳捕捉與再利用的科技,但是將碳儲存於地面或海面下需要突破的不只是科技問題,更大的問題是社會是否能達成共識,允許地下儲存庫的建置。

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曾雨涵

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