新型反应堆系统将二氧化碳转化为可用燃料

新型反应堆系统将二氧化碳转化为可用燃料 锅炉的效率通常很高。因此，仅靠提高燃烧效率很难减少二氧化碳排放。因此，研究人员正在探索其他方法，以减轻锅炉排放的二氧化碳对环境的影响。为此，一个很有前景的策略是捕获这些系统排放的二氧化碳，并将其转化为有用的产品，如甲烷。要实施这一战略，需要一种特殊类型的膜反应器，即分配器型膜反应器（DMR），它既能促进化学反应，又能分离气体。虽然 DMR 已在某些行业中使用，但其在将二氧化碳转化为甲烷方面的应用，尤其是在锅炉等小型系统中的应用，仍相对较少。由日本芝浦工业大学的野村干弘教授和波兰 AGH 科技大学的 Grzegorz Brus 教授领导的一组日本和波兰研究人员填补了这一研究空白。他们的研究成果最近发表在《二氧化碳利用期刊》上。来自日本和波兰的研究人员开发出一种反应堆设计，可有效捕捉二氧化碳排放并将其转化为可用的甲烷燃料。这一突破可大幅减少温室气体排放，为实现碳中和的未来铺平道路。资料来源：日本 SIT 的野村干弘教授研究小组双管齐下，通过数值模拟和实验研究来优化反应器设计，以便将小型锅炉中的二氧化碳高效转化为甲烷。在模拟过程中，研究小组模拟了气体在不同条件下的流动和反应。这反过来又使他们能够最大限度地减少温度变化，确保在甲烷生产保持可靠的同时优化能源消耗。研究小组还发现，与将气体导入单一位置的传统方法不同，分布式进料设计可以将气体分散到反应器中，而不是从一个地方送入。这反过来又能使二氧化碳更好地分布在整个膜中，防止任何位置过热。野村教授解释说："与传统的填料床反应器相比，这种 DMR 设计帮助我们将温度增量降低了约 300 度。"除了分布式进料设计，研究人员还探索了影响反应器效率的其他因素，并发现一个关键变量是混合物中的二氧化碳浓度。改变混合物中的二氧化碳含量会影响反应的效果。"当二氧化碳浓度为 15%左右（与锅炉中的二氧化碳浓度相似）时，反应器生产甲烷的效果要好得多。事实上，与只有纯二氧化碳的普通反应器相比，它能多产生约 1.5 倍的甲烷，"野村教授强调说。此外，研究小组还研究了反应器尺寸的影响，发现增大反应器尺寸有助于为反应提供氢气。不过，需要考虑一个折衷的问题，因为提高氢气可用性的好处需要谨慎的温度管理，以避免过热。因此，这项研究为解决温室气体排放的主要来源问题提供了一个前景广阔的解决方案。通过利用 DMR，可以成功地将低浓度二氧化碳排放转化为可用的甲烷燃料。由此获得的益处不仅限于甲烷化，还可应用于其他反应，从而使这种方法成为高效利用二氧化碳的多功能工具，甚至适用于家庭和小型工厂。这项研究得到了波兰国家机构、克拉科夫 AGH 大学和日本科学促进会的资助。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

分析报告：中国二氧化碳排放量或已见顶

分析报告：中国二氧化碳排放量或已见顶 一项分析显示，中国3月的二氧化碳排放量在冠病疫情结束后首次下降，表明中国的排放量可能提早达到峰值。 综合彭博社和法新社报道，亚洲协会政策研究所高级研究员柳力(Lauri Myllyvirta)星期二（5月28日）在“碳简报”（Carbon Brief）发布的报告中说，3月份中国的二氧化碳排放量同比下降3%，这是自2023年1月以来的首次年度下降。 针对排放量下滑的原因，柳力说，创纪录的风能和太阳能装置增长几乎满足了增长的电力需求，加上房地产行业的放缓有助于减少高污染的钢铁和水泥行业碳排放。与此同时，石油消费增长也已“陷入停滞”。 他解释道，尽管家庭等层面的电力需求有所增长，但这些新增需求的近90%都由可再生能源填补。如果可再生能源容量继续以创纪录的水平增长，中国二氧化碳排放量可能已在2023年达到峰值。 报告提到，第一季度中国太阳能和风能的安装量增加40%；由于房地产行业放缓，钢铁产量下降8%，水泥产量同比大幅下降22%；电动车的日益普及继续打击石油需求，电动车目前占道路上所有车辆的10%。 上述分析与彭博新能源财经等其他研究相吻合。彭博新能源财经的研究显示，今年全球碳排放量可能下降2.5%，这在很大程度上要归功于中国燃煤发电的减少。 柳力说，预计这一碳排放下滑的趋势会在4月份继续，意味着中国的二氧化碳排放量可能已在去年见顶，远远早于中国设定的2030年期限。 但报告警告，中国政府对GDP增长和碳强度(单位GDP产生的排放量)的目标表明，官方可能仍会增加排放。 2024年5月28日 3:56 PM

欧盟开始制定从大气中清除二氧化碳的规则

欧盟开始制定从大气中清除二氧化碳的规则 净零排放意味着欧盟将通过利用植物吸收二氧化碳的自然能力，或通过建立从空气或海水中过滤二氧化碳的技术，来捕捉其未能阻止的剩余二氧化碳排放。净零战略存在固有风险，这也是为什么像今天制定的这些规则如此重要的原因。它们将规定什么算作碳清除，希望能筛选出那些不能有意义地应对气候变化的低劣项目。宽松的规则或者根本没有规则可能会给公司提供继续污染的途径，同时误导性地承诺以后会减少这些排放。如果这些承诺落空，或者它们所依赖的技术失败，那么就会留下所有的污染，而这些污染本来是可以通过选择清洁能源而不是碳清除来避免的。该框架"表明了欧盟对'正确进行碳清除'的承诺"，Climeworks 公司的首席气候政策官 Christoph Beuttler 说。他在一份新闻稿中说："我们鼓励其他国家和地区效仿欧盟的做法，对碳清除量进行严格评估。"迄今为止，该行业的相关行动都是以自律的方式进行。例如，Climeworks 公司去年宣布，其客户微软、Stripe 和 Shopify 已成为世界上首批付费过滤空气中二氧化碳排放、将这些排放物储存在地下并由第三方验证该服务的公司，审计公司 DNV 与 Climeworks 合作，共同制定标准并对碳清除进行认证。在另一项行动中，Stripe、Alphabet、Meta、Shopify 和麦肯锡于 2022 年发起了一项名为"前沿"（Frontier）的倡议，为有意购买碳减排信用额度的公司审查碳减排供应商。碳信用额市场已经有了一段不光彩的历史。在碳减排成为潮流之前，很多品牌购买了与林业项目相关的碳抵消信用额度。当时的想法是，公司可以通过付费保护自然吸收二氧化碳的森林来抵消部分污染。一个信用额度相当于避免或螯合了一公吨的二氧化碳污染。然而，碳抵消市场充斥着质量低劣的信用额度，这些信用额度并不代表现实世界中二氧化碳排放量的减少。为了避免新兴碳清除技术的类似命运，欧盟的新认证为四种不同类型的碳清除设定了参数。其中包括因二氧化碳被封存（通常在地下）"几个世纪"而被认为是永久性的碳清除，以及"临时性"碳封存（在植物或土壤中至少持续 5 年，在木材等产品中至少持续 35 年）。它既评估了工业碳清除策略（如 Climeworks 所做的），也评估了基于自然的策略，如恢复森林和其他栖息地，或使土壤能够容纳更多二氧化碳的耕作方法。该框架还纳入了欧盟委员会在 2022 年提出的措施，包括要求碳清除是可量化和长期的。此外，项目应能"额外"减少二氧化碳排放量，也就是说，如果没有干预措施，这些碳就不会被封存。项目还需避免对环境造成其他负面影响。值得注意的是，欧盟的新认证计划不会将所谓的提高石油采收率（EOR）作为永久性的碳清除战略。在强化采油法中，化石燃料公司向地下喷射二氧化碳，以逼出难以开采的石油储量。西方石油公司（Occidental Petroleum）正在得克萨斯州开发大型碳清除项目，该公司利用 EOR销售其所谓的"净零石油"。一些环保组织警告说，欧盟的建议仍然过于宽松。他们担心该框架会激励临时碳储存，并让公司和国家都能申报二氧化碳清除量，他们说这可能会导致重复计算。非营利组织"碳市场观察"（Carbon Market Watch）的碳清除政策负责人 Wijnand Stoefs 在一份声明中说，这项协议"问题重重"，即使是清除量必须补充而不是替代减排量这一基本原则也被违反了。今天达成的临时协议仍需欧洲理事会和欧洲议会正式通过。如果获得通过，碳清除公司将自愿参与认证过程。但只有经过认证的项目才能计入一个国家在实现欧盟气候目标方面的进展。本月早些时候，欧盟委员会发布了一份捕集二氧化碳排放的战略文件，同时还发布了一项计划，即到 2040 年将欧盟的温室气体排放量减少90%。该战略设想，到 2040 年，欧盟每年有能力储存 2.8 亿吨捕集的二氧化碳，大约相当于700 多座燃气发电厂的年排放量。 ... PC版： 手机版：

初创公司Savor使用二氧化碳和氢气就能制造出类似黄油的浓郁脂肪涂抹物

初创公司Savor使用二氧化碳和氢气就能制造出类似黄油的浓郁脂肪涂抹物 这家名为 Savor 的圣何塞公司采用热化学工艺制造出类似动物脂肪的产品，既没有乳制品行业的环境足迹，也没有植物替代品的环境足迹。盖茨在一篇博文中写道："他们首先发现，所有脂肪都是由不同的碳原子链和氢原子链组成的。然后，他们开始制造同样的碳链和氢链不涉及动物或植物。他们最终开发出一种工艺，即从空气中提取二氧化碳，从水中提取氢气，将它们加热并氧化，从而引发脂肪酸的分离，进而形成脂肪。"我们中的许多人都知道这些数据根据联合国粮食及农业组织（FAO）的统计，牲畜排放的温室气体占全球温室气体排放总量的 14.5%，而使用棕榈油的动物脂肪替代品则造成了大面积的森林砍伐和生物多样性的丧失但我们也知道乳制品是多么美味。那么，盖茨的热情支持是否足以让人们对二氧化碳制成的黄油感到兴奋呢？"我不敢相信那不是黄油。"盖茨写道："改用实验室制造的油脂的想法最初可能看起来很奇怪。但它们大幅减少碳足迹的潜力是巨大的。通过利用成熟的技术和工艺，我们离实现气候目标又近了一步。"Savor 的"黄油"很容易生产，也可以推广，但在可预见的未来，说服人们放弃黄油和其他乳制品，转而食用"实验性"食品仍将是一项挑战。不过，盖茨希望，他的支持不仅仅是开始一场对话。盖茨写道："最大的挑战是如何降低价格，让大众都能买得起像 Savor 这样的产品要么与动物脂肪的成本相同，要么更低。Savor在这方面有很大的成功机会，因为他们生产脂肪的关键步骤已经在其他行业得到应用。"他补充说："这个过程不会释放任何温室气体，而且不使用农田，用水量不到传统农业的千分之一。最重要的是，它的味道非常好就像真的一样，因为从化学角度讲，它就是真的。"萨弗的研究成果发表在《自然-可持续性》杂志上。 ... PC版： 手机版：

2023年全球二氧化碳排放量飙升至创纪录水平

2023年全球二氧化碳排放量飙升至创纪录水平 根据一个国际科学家小组的估计，化石燃料产生的二氧化碳排放量在2023年再次上升，达到创纪录的水平。科学家们说，石油、煤炭和天然气燃烧产生的排放量持续上升，阻碍了限制全球变暖的进程。全球碳预算评估这一发现是一项名为"全球碳预算"的地球碳循环年度检查的一部分。在这项年度评估中，科学家们量化了燃烧化石燃料和土地利用变化给大气增加了多少碳，以及从大气中清除并储存在陆地和海洋中的碳有多少。科学家对2023 年数据的早期分析表明，2023 年化石燃料的排放量比 2022 年增加了 1.1%，使 2023 年化石燃料的二氧化碳总排放量达到了 368 亿吨。如果将其他来源（如加拿大的森林砍伐和极端野火季节）包括在内，2023 年的总排放量估计为 409 亿吨。分析显示，2023 年和 2022 年化石燃料产生的二氧化碳排放量都创下了历史新高。气候影响和研究成果报告合著者、美国宇航局戈达德太空飞行中心科学家本-保尔特说："排放的方向是错误的，我们需要限制全球变暖。大气中的二氧化碳浓度已从工业时代开始的 1750 年的约百万分之 278 上升到 2023 年的百万分之 420。"导致地球气温飙升的主要原因是二氧化碳和其他温室气体的增加。2023 年的全球地表温度比美国国家航空航天局基准期（1951-1980 年）的平均温度高出 1.2摄氏度（2.1华氏度），成为有记录以来最热的一年。上面的可视化图像显示了 2021 年（可获得数据的最近一整年）二氧化碳进入、围绕和流出地球大气层的情况。它们依靠的是美国宇航局的戈达德地球观测系统（GEOS），这是一个用于研究地球天气和气候的建模和数据同化系统。为了描绘碳排放或吸收的位置，研究人员使用了植被、人口密度以及野火、发电厂、公路、铁路和其他基础设施位置的数据。可视化显示的二氧化碳主要来自四个方面：化石燃料（黄色）、生物质燃烧（红色）、陆地生态系统（绿色）和海洋（蓝色）。虽然陆地和海洋都是碳汇这意味着它们通过从大气中清除二氧化碳而储存的碳多于排放的碳但在某些时间和地点，它们也可能是碳源。绿点和蓝点代表被陆地和海洋吸收的碳。海洋和陆地吸收"令人惊讶的是，海洋和陆地继续吸收我们排放的碳的一半左右，"保尔特说。"每年只有约 44% 的排放量留在大气中，减缓了气候变化的速度，但却造成海洋酸化，改变了陆地生态系统的功能。"在过去的 60 年中，即使人类造成的排放量持续增加，停留在大气中的二氧化碳比例（即空气中的部分）仍然保持着惊人的稳定。但是，科学家们对这种稳定是否会持续以及会持续多久提出了质疑。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）领导的一项研究发表于 2023 年，该研究分析了二十年来海洋中的碳储存情况，发现有证据表明这种碳汇可能正在失去部分储存能力。他们推测，由于海洋已经积累了大量的二氧化碳，因此海洋的吸收速度已经放缓。全球海洋环流的变化可能会减少从表层水转移到海底的碳量，而碳可以在海底储存数百年。上图显示了从 1960 年到 2023 年全球碳循环的综合组成。它显示了化石燃料（黄色）和土地利用变化（橙色）排放了多少碳，以及大气（紫色）、海洋（蓝色）或陆地（绿色）吸收了多少碳。全球碳循环与排放趋势全球碳预算依靠多种数据来源来绘制地球碳循环的完整图景。主要数据来源是各国政府和能源机构收集的排放清单。美国国家航空航天局（NASA）的 OCO-2（轨道碳观测站-2）仪器提供的卫星数据也被用来估算陆地和大气之间的碳通量。报告显示，包括欧洲和美国在内的一些地区的二氧化碳排放量略有下降，但全球排放量仍在上升。2023 年排放量增幅最大的国家是印度和中国。2015年12月，来自196个国家的代表通过谈判达成了《巴黎协定》，呼吁将全球平均气温控制在"远低于工业化前水平2摄氏度"，同时"努力将气温升幅限制在1.5摄氏度以内"。全球碳预算小组还分析了在排放将地球温度推高到 1.5 度之前的剩余碳预算。他们估计，按照目前的排放水平，"全球变暖有50%的可能会在大约7年内持续超过1.5℃"。美国国家航空航天局（NASA）和其他美国联邦机构定期收集温室气体浓度和排放数据，如上图中的可视化数据。这些数据现在可在最近启动的美国温室气体中心获取，该中心由多个机构组成，整合了来自观测和模型的信息，目的是为决策者提供一个数据和分析地点。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

大气中二氧化碳的月平均浓度创下有记录以来的最大增幅

大气中二氧化碳的月平均浓度创下有记录以来的最大增幅 "基林曲线"是科学家查尔斯-戴维-基林（Charles David Keeling）设想的地球大气中二氧化碳（CO2）累积情况的图示。基林曲线所显示的数据是基于夏威夷岛莫纳罗亚天文台从 1958 年至今的连续测量结果。据加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所二氧化碳项目主任、"基林曲线"原创者之子拉尔夫-基林（Ralph Keeling）称，每年 4.7ppm 的升幅是有记录以来二氧化碳浓度的最大增幅。基林说，我们"不断刷新"二氧化碳上升速度的记录，而造成这一不可否认现象的最终原因是全球化石燃料消耗量的持续增长。虽然二氧化碳浓度持续上升，但新记录的部分原因是厄尔尼诺季节的结束。厄尔尼诺是一种众所周知的全球气候现象，由热带太平洋上的风和海面温度引起。温度的变化没有规律可循，但确实有一定的周期性。二氧化碳浓度受厄尔尼诺现象的影响；上一次温室气体增长速度最快是在 2016 年厄尔尼诺季节结束时。在化石燃料排放造成的二氧化碳增长之外，自然现象造成的二氧化碳水平上升也在增加自己的温室效应份额。美国国家海洋和大气管理局去年 6 月宣布，全球二氧化碳浓度上升到 421ppm，与工业化前相比增加了 50%。更新后的基林曲线使二氧化碳浓度达到 426ppm，这是数百万年来的最高记录。在人类文明的前 6000 年，二氧化碳水平稳定在 280ppm 左右。现代人类活动通过燃烧化石燃料大大增加了温室气体排放量，进而导致洪水、致命热浪、干旱、野火等灾难性事件增多。最近的研究表明，当大气中的二氧化碳浓度与我们现在所处的水平相同时，也就是大约 1400 万年前，世界遭受了威胁人类文明的气候变化后果。在最近一次厄尔尼诺现象激增之后，科学家们现在预计二氧化碳浓度将恢复到每年增加 2-3ppm 的标准水平。基林说，这一点也不让人放心，因为我们仍然需要通过减少温室气体排放来稳定气候系统。 ... PC版： 手机版：