通过燃烧来实现更清洁的地球

应对气候变化的方案多种多样，但最简单、最有效的方案是将化石燃料留在地下——说得客气一点，概念简单，但实践起来却难以捉摸。能源改革者面临的是建立在消费和剥削基础上的经济体系、由金钱利益主导的政治体系以及围绕化石燃料建立的能源体系。因此，即使是最乐观的避免气候变化的方案也要求我们做的不仅仅是减少碳污染——我们必须提供“负排放”，即从空气中去除二氧化碳的方法。BECCS 就是“生物能源与碳捕获和储存”的缩写。BECCS 需要种植能够从大气中去除二氧化碳的植物，燃烧这些植物来发电，然后在碳排放进入大气之前将其捕获。该技术仍处于起步阶段，而且极具争议，因为它要求在原本可用于种植供人类食用的小麦、大米或玉米的土地上种植燃料。但有一种新的 BECCS 实验方法可以消除争议，即利用有价值的副产品——食物来生产能源。科学家认为，这一过程不仅可以生产出电力，减少导致地球变暖的二氧化碳，还可以生产出足够的食物，到 2050 年养活数十亿人。

这很复杂，而且仍处于概念阶段。尽管如此，当气候变化引发干旱、洪水和热浪，威胁脆弱地区大范围饥荒时，藻类（由燃烧生物质排放的部分二氧化碳制成）可用于支撑全球粮食供应，这仍是一个有趣的想法。

参与开发该模型的康奈尔大学地球与大气科学教授查尔斯格林 (Charles Greene) 表示：“将 BECCS 和微藻生产这两项技术结合起来看似有点奇怪，但它可以提供足够的科学协同效应，帮助解决世界饥饿问题，同时减少改变气候系统的温室气体水平。”

格林的研究同事包括夏威夷大学的科林·M·比尔 (Colin M. Beal) 和马克·亨特利 (Mark Huntley)、杜克大学的扎卡里·约翰逊 (Zackary Johnson) 以及 Cinglas Ltd 的伊恩·阿奇博尔德 (Ian Archibald)，他们首先提出了这个想法。他们在发表于《地球的未来》杂志上的一项研究中描述了他们的工作。

BECCS 将种植生物燃料作物（如草和油籽）与碳捕获和储存相结合。这项技术可以在二氧化碳进入大气之前从发电厂中捕获二氧化碳，将其压缩成液体形式，然后将其深埋在地下。虽然这项技术仍在发展中，但已有多个 BECCS 项目正在进行中。

一些专家敦促谨慎行事。气候科学家、伍兹霍尔研究中心总裁兼执行董事 Philip B. Duffy 警告称，指望 BECCS 能使地球免受灾难性气候变化的影响可能是不切实际且行不通的。Duffy 表示，政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 将 BECCS 的负排放纳入了未来气候情景，该委员会“将人类的未来押注于大规模部署 BECCS。我说的‘押注人类的未来’是指，他们将全球变暖限制在 1.5 或 2 摄氏度的情景（巴黎目标）只有假设 BECCS 将被大规模使用才能实现这一目标。这使得实现气候政策目标变得相对容易，因为众所周知，BECCS 可以同时产生能量并从大气中去除二氧化碳。至少这个想法是这样的。到目前为止，它只在非常小的规模上进行了测试，有理由认为它在模型中假设的非常大的规模上是不切实际的。”

格林表示同意。“自从上次 IPCC 报告发布以来，每个人都对 BECCS 感到兴奋，既有积极的，也有消极的，”格林说。“支持者认为这是一种产生负排放的直接方式——只需让陆地植物从大气中捕获二氧化碳，在发电厂燃烧这些生物质，从烟囱中捕获二氧化碳，然后将其泵入地下。反对者指出，这需要大量土地来生产所需数量的植物生物质，这将占用用于粮食生产的土地，而粮食生产已经承受了最大的压力。所以，我们想出了藻类 + BECCS = ABECCS。”

它的工作原理如下。“在 ABECCS 中，你可以种植桉树作为生物质，将其燃烧在发电厂，并捕获二氧化碳，就像在 BECCS 中一样，”Greene 解释道。“但是，你不是将所有二氧化碳都泵入地下进行储存，而是使用其中的一小部分来支持藻类生产。然后，藻类可以生产出与种植大豆相同数量的食物和生物燃料，但占地面积要小得多。当你将种植桉树的土地和种植藻类的土地加在一起，然后将其与在相同总土地面积上种植大豆进行比较时，你会得到一些有趣的结果。”

格林表示，占地 7,000 英亩的 ABECCS 工厂可以生产出与大豆在同一块土地上一样多的蛋白质，同时每年可以封存 30,000 吨二氧化碳，相当于减少 6,000 多辆汽车上路。

“藻类和林业可以在相邻的地块上进行，也可以在不同的地方进行，只要它们之间的运输成本不太高，”他说。“例如，在夏威夷大岛，桉树在多雨的东北哈玛库亚海岸生长得非常快。在不到 50 英里远的地方，海洋藻类可以在阳光明媚的沙漠条件下在科纳-科哈拉海岸快速生长。这些相距 50 英里的地点之间的运输成本将使这样的项目在今天具有商业可行性。”

虽然目前还没有人尝试在任何地方建立真正的 ABECCS 试点项目，但格林认为夏威夷“是开展示范项目的绝佳地点，尽管世界上可能还有其他地方，那里的土地价格较低，可能会提供更好的商业机会，”格林说。

基础工作已经做好。AES Hawaii 已在卡拉埃洛阿的发电厂燃烧桉树，以测试这些树是否可用作生物质并转化为可再生能源，此外，科纳国际机场附近也已有一个藻类种植示范项目。

当然，向人们推销食用藻类的想法存在问题，但正如格林指出的那样，“藻类可以作为大多数乳制品的营养和美味替代品，并且可以替代目前使用大豆或棕榈油的任何产品。”他补充说，“现在，许多美国人无法想象他们的饮食主要转向藻类，但我可以向你保证，大多数发展中国家都宁愿拥有这种藻类蛋白质来源，也不愿继续营养不良。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。