阻止氣候變遷的最後7招

人類是否能從大氣中大量移除二氧化碳，來延緩甚至反轉氣候變遷？

撰文／康尼夫（Richard Conniff）
翻譯／張雨青

不久之前，要從氣候變遷的險境中拯救世界，彷彿只要減少溫室氣體排放就夠了，例如以潔淨能源取代火力發電廠、提高車輛與建築的能源使用效率、改用LED光源、少吃肉。力行減碳與發展綠能看似解決之道，即使到了2005年，聯合國的跨政府氣候變遷研究小組（IPCC）都還如此認定。但這樣的策略並未達到當初計畫的成效，全球二氧化碳排放量不減反增，現在看來，就算逐年削減全世界的年度淨排放量，並在2050年達到零排放，都還不足以阻止全球暖化。

為了避免經濟與環境浩劫，氣候專家主張，我們現在必須實施「負」排放。這表示我們每年要從大氣中移除數十億公噸（下文中，「噸」表示「公噸」）的二氧化碳，好比我們非但不能再製造垃圾，還必須持之以恆把過去扔出去的垃圾撿回來。

根據2018年一項由德國麥卡托全球共同資源與氣候變遷研究所（MCC）明克斯（Jan C. Minx）主持的研究，大規模的負排放已成為解決氣候變遷的「生物物理需求」。明克斯等人在《環境研究通訊》（Environmental Research Letters）中撰文警告，世人若希望限制暖化程度在1.5℃以內，現在就要立即行動。地球上幾乎每個國家都贊成將此目標列為2016年巴黎氣候協定的一部份，協定中的措辭則保有彈性，宣稱要「充份低於」2℃。目前的暖化程度約比工業革命前高出1℃，而且每10年會再增加0.2℃。大多數科學家認為，我們若希望保有跟現在差不多的生活，增溫1.5℃就是極限了。而IPCC於2018年一篇特別報告中警告，如欲避免超過1.5℃，我們只剩12年可採取行動。

不跨越紅線的關鍵在於定出「碳預算」。碳預算是在不使暖化超標的前提下，大氣中所能增加的二氧化碳總量。明克斯等人表示，照目前一年約400億~500億噸的排放量來算，如以1.5℃為限，我們排放二氧化碳的額度恐怕只剩五年。之後每多排放一噸，就必須對等收回一噸。他的團隊估計，在2100年之前，全世界需從大氣中移除1500億至一兆噸的二氧化碳，也就是從2050年開始，每年需移除20億~160億噸，而在本世紀末，數字還會大增。

明克斯團隊指出，要達成這個目標，必須從2030年開始建造「數百座」碳捕集與封存設施，我們僅剩11年。這代表我們可能要設置大型機具以抽取大氣中的二氧化碳；或發展生質能源電廠，以輪種樹木做為燃料，並使用機器來捕集二氧化碳，送至地下深處永久封存；或採用低技術的方法，包括復植已砍伐的林木或擴大現有林地，改良農地與牧場的土壤以容納更多碳，以及把可吸收二氧化碳的岩石壓碎鋪在各處。

然而，高科技的捕碳方法大多還在發展初期，不但需要巨額投資，失敗風險高，副作用也不小，例如與良田或野生動物爭地。

即便如此，大規模捕碳似乎仍是我們唯一的選項。2017年《自然．氣候變遷》（Nature Climate Change）的一篇研究論文中，以美國華盛頓大學統計學家賴夫特瑞（Adrian E. Raftery）與其同事觀察當前趨勢（不包括負排放技術）。他們發現，人類若這麼走到世紀末，暖化將達3.2℃（可能範圍在2~4.9℃之間）。《美國國家科學院學報》（PNAS）的一篇研究論文中，德州農工大學氣候科學家徐陽陽與同事稱暖化超過3℃為「災難」，超過5℃就會「威脅大多數人口的生存」。

因此，我們假設本世紀必須實現一兆噸的負排放，從2050~2100年，平均一年需達到200億噸負排放量。那麼，每種負排放方法要分擔多少份額？成本多少？眾多方法競逐土地等特定資源，最佳的配置是什麼？努力削減二氧化碳排放的當下，我們能否凝聚政治共識來追求負排放？

清除大氣中的二氧化碳

在冰島雷克雅維克的外圍山麓，一片滿佈巨石與苔蘚的硬化熔岩平原上，有一部大如車庫的機器正抽著空氣，並透過化學過濾器分離二氧化碳。這台機器利用隔壁地熱發電廠排出的廢熱做為動力來源，把捕集的二氧化碳注入地下700多公尺深，氣體在地下與玄武岩作用變成固體礦石。這是瑞士新創公司「氣候工程」（Climeworks）的傑作，號稱是世界首座二氧化碳直接空中捕集與封存廠，目前一年的回收量為50噸。

「直接空中捕集與封存」或許是通往負排放之路上最直覺的手法：用大量的抽風扇從大氣中抽取二氧化碳並加以封存。科學家預估，本世紀末此技術一年可移除100億~150億噸的二氧化碳，還有專家認為可能達到350億~400億噸。許多氣候科學家憂心，如此信口開河的預測可能會形成僥倖心理：人們也許會認為節能減碳可以暫緩，反正以後總會有救。

2018年《環境研究通訊》中的另一篇文章對除碳方法做了最全面的評論，MCC的傅斯（Sabine Fuss）和同事檢驗了成本、副作用、環境永續性與其他要素，藉此推估七大除碳方法的二氧化碳回收潛力。傅斯等人認為，直接空中捕集法到2050年時，每年只有5億~50億噸的潛力（一般自用車每輛每年平均排放4.6噸二氧化碳），本世紀回收總量僅250億~2500億噸，成本每噸100~300美元。

世界資源研究所（World Resources Institute）的「糧食、森林與水計畫」成員穆利根（James S. Mulligan）表示：「直接空中捕集法並非萬靈丹，也不是個亮眼的除碳方法，甚至還有點糟，但我們需要它。」有的研究人員宣稱能把成本壓低至每噸100美元以下，但達到一定規模所需的時間若拉得太長（例如1950年代應用在人造衛星上的太陽能發電技術，花了60多年才有如今廣大的市場滲透率），明克斯表示：「可能就太遲了。」……