碳对地球上所有形式的生命都负有责任,它是分子和 DNA 的主要结构元素,有助于调节大气温度,为生命的发展创造理想的条件。它也是食物链和能源供应的主要元素,被认为是人类社会和全球经济的基础之一。
碳以二氧化碳的形式存在于我们的大气中,它有自己的循环,即“碳循环”。之所以这样称呼,是因为虽然地球上存在的碳总量保持不变,但地球和大气层形成了一个闭环,碳在其中运行,没有中断。
大气、岩石、海洋和生物体是发现碳的地方。一方面,它通过火山、森林火灾、呼吸等自然资源释放到空气中,并在很大程度上通过人类活动释放,例如化石燃料的开采和燃烧、农业活动和森林砍伐。
另一方面,碳只能通过自然过程回归其本源,主要是光合作用,这是由陆地植物、海藻和蓝细菌(存在于所有类型的水中的微生物)进行的;所有这些都吸收二氧化碳、水和阳光能量来合成碳水化合物和最重要的副产品氧气。
自工业革命开始(约 1750 年)以来,人类活动通过向地球大气层释放二氧化碳和其他温室气体,以自然过程无法抵消的速度干扰碳循环的平衡,并对气候变化持续影响。结果,大气中的二氧化碳含量迅速上升,已经比过去 80 万年的任何时候都高得多(NOAA,2022 年)。
因此,如果碳在地球大气中有自己的循环,而人类通过人为地向其中添加越来越多的二氧化碳来扰乱这个循环,那么为什么不模仿碳的自然循环,在它释放到大气中之前或之后捕获它,然后再使用它还是将它归还给它的来源?这就是碳捕集、利用与封存想法诞生的原因。
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12-21 来源:张恩瑜 船舶技术法规研究中心
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