比尔·盖茨：农民种地也会大量碳排放 新肥料排放量不到化肥1%

比尔·盖茨：农民种地也会大量碳排放 新肥料排放量不到化肥1% 比尔盖茨投资的Pivot Bio公司正在利用微生物产品减少这种影响，这些产品可以让作物从空气中汲取氮气，为农民提供他们渴望已久的东西：一种更可靠、更高效的肥料形式。他们的解决方案所产生的排放量不到合成肥料的1%，所需的水量也比合成肥料少1000倍，目前已在500万英亩的土地上使用，帮助农民提高生产率，同时消除排放。比尔盖茨曾指出一个令人震惊的事实：土壤中的二氧化碳比大气和所有植物中的总和还要多。在自然状态下这并没什么大不了。但是当土壤被扰乱（比如把森林变成农田），所有贮存在土壤里的二氧化碳便会被释放到大气中。土壤中的微生物与肥料接触时也会产生温室气体。化肥彻底改变了世界粮食供给的方式，但化肥在被微生物分解时会释放一种叫做一氧化二氮的强大温室气体。而像粪肥这样的天然肥料也好不到哪里去，因为它们在分解时同样会释放温室气体。而Pivot Bio公司利用经基因改造的微生物为植物提供其所需的氮，且不会像化肥那样产生过多的温室气体。 ... PC版： 手机版：

2019年美国的甲烷排放量激增 高于环保局的估计值

2019年美国的甲烷排放量激增 高于环保局的估计值 甲烷是一种强效温室气体，其排放量可能比以前想象的要高，尤其是垃圾填埋场的甲烷排放量。甲烷是一种比二氧化碳更强的温室气体，是导致全球变暖的主要因素。一项利用卫星数据和大气模型进行的新研究显示，2019 年美国的甲烷排放量高于环保局的估计值，尤其是来自石油和天然气作业以及垃圾填埋场的甲烷排放量。这些发现强调了改进甲烷监测和报告的必要性，以便更有针对性地开展减排工作。甲烷是一种气候"超级污染物"，每吨甲烷造成的变暖效应是二氧化碳的 30 倍。目前，在所有温室气体中，甲烷造成的全球变暖约占三分之一。由于甲烷的强大威力，美国签署了《全球甲烷承诺书》，旨在到 2030 年将全球甲烷集体排放量从 2020 年的水平减少 30%。减少排放的第一步是了解有多少甲烷被释放到大气中。在一项新的卫星分析中，科学家们计算出 2019 年美国毗连地区的甲烷排放量高于之前的估计。美国环境保护局 (EPA) 通过盘点已知的排放源，如垃圾填埋场、畜牧业、石油和天然气设施，来评估人为甲烷排放。然后向《联合国气候变化框架公约》报告这些排放量。卫星观测和大气模型提供了一种方法，可以确定哪些地方的排放量可能过高或过低。一个国际科学家团队将前兆哨兵-5 号卫星上的对流层监测仪器（TROPOMI）的观测数据与 GEOS-Chem 大气传输模型相结合，生成了 2019 年美国甲烷排放总量的高分辨率地图。领导这项研究的美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）博士后研究员汉娜-内瑟（Hannah Nesser）说："通过这种方法，我们可以追溯到从大气层到地面源头的排放路径。"页面顶部的地图显示了卫星估算的 2019 年人为甲烷排放量。科学团队将该地图与美国环保局同年的温室气体清单进行了比较。他们发现，卫星得出的 2019 年甲烷排放量似乎比 EPA 的估计值高出 13%（在 EPA +/-14% 的不确定性范围内，但处于高端）。卫星衍生地图中最浅色的黄色表示排放总量达到或超过每平方公里 50 公吨的地方。(最高值达到每平方公里 384 公吨）。美国最大的两个甲烷排放源石油和天然气作业以及畜牧业生产的卫星和模型估算值分别比 EPA 的估算值高 12% 和 11%。煤炭开采产生的甲烷排放量比美国环保局的清单低 28%。作为第三大排放源，垃圾填埋场的甲烷排放量估计比 EPA 的清单高出 50%。高排放的垃圾填埋场必须每年通过温室气体报告计划报告其排放量。一些垃圾填埋场根据垃圾存储量和其他垃圾填埋场特定信息估算其排放量，而其他垃圾填埋场则根据其捕获的甲烷量和运营信息推断其排放量。不过，有些排放源，如垃圾填埋场的运营或建设变化，并没有计算在内。利用机载观测加强甲烷监测科学团队对全美 70 个高排放垃圾填埋场的子集进行了放大研究，发现排放量的中位数比这些设施向环保局报告的排放量高出 77%。在这 70 个垃圾填埋场中，有 38 个进行了气体回收，其平均排放量比报告的排放量高出 200%。上图显示了这 70 个垃圾填埋场向 EPA 报告的排放量与 2019 年卫星甲烷排放量之间的差异。科学小组将其结果与飞机观测结果进行了对比。机载观测有助于完善卫星对温室气体的估算，尤其是当垃圾填埋场靠近其他甲烷来源（如湿地或油气作业）时。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的研究科学家本-保尔特（Ben Poulter）说，这项分析表明，某些来源的甲烷排放量比以前想象的要大。但他指出，遥感技术现在提供了更多的监测资源，可以支持通过各种管理措施来减少这些排放。将基于卫星的详细估计值与美国环保局的州级清单进行比较后，研究小组发现，2019 年甲烷产量最高的 10 个州的排放量平均高出 27%。这 10 个州占美国人为甲烷排放量的 55%。作为美国温室气体中心的一部分，环保局、美国国家航空航天局（NASA）、国家海洋和大气管理局（NOAA）和美国国家标准技术研究院（NIST）正在合作，为环保局的网格甲烷清单系统提供定期更新。他们还在开发美国自然甲烷排放和吸收汇的网格时间序列，并利用新的观测数据跟踪大规模甲烷排放事件。Michala Garrison 利用Nesser 等人（2024 年）提供的数据拍摄的 NASA 地球观测站图像。这项研究得到了美国宇航局碳监测系统（CMS）的部分支持。编译来源：ScitechDaily ... 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：

旧混凝土可以在用于回收钢材的熔炉中回收利用 大大减少碳排放量

旧混凝土可以在用于回收钢材的熔炉中回收利用 大大减少碳排放量 混凝土是世界上使用最多的建筑材料，而制造混凝土是一项特别肮脏的工作仅混凝土生产就排放了全球二氧化碳总量的 8%。遗憾的是，要将混凝土回收再利用，使其可以用于制造新的混凝土结构并不容易。科学家们当然一直在研究如何使混凝土更加环保。这包括改变配方，剔除污染最严重的成分（特别是石灰石），或者设计混凝土，使其在铺设后能从空气中吸收更多的二氧化碳。在这项新研究中，剑桥大学的研究人员调查了如何将废弃混凝土重新转化为熟料（水泥的干燥成分），以便再次使用。这项研究的第一作者 Cyrille Dunant 博士说："我在以前的工作中就有一个模糊的想法，如果有可能粉碎旧混凝土，取出沙子和石子，加热水泥就能去除水分，然后就能重新形成熟料。液态金属浴将有助于这种化学反应的进行，而用于回收钢材的电弧炉则很有可能。我们必须尝试一下。"电弧炉需要一种"助熔剂"材料（通常是石灰）来净化钢水。这种熔化的岩石物质会捕捉杂质，然后冒泡到表面，形成一层保护层，防止新的纯钢暴露在空气中。工艺结束时，用过的助熔剂会作为废料丢弃。因此，在剑桥方法中，石灰助熔剂被换成了再生水泥浆，它不仅能很好地净化钢水，而且如果将剩下的矿渣在空气中快速冷却，它就会变成新的波特兰水泥。这样制成的混凝土与原来的混凝土性能相似。重要的是，研究小组表示，这种技术不会增加混凝土或钢材生产的主要成本，与通常的生产方法相比，还能显著减少二氧化碳排放量。如果电弧炉由可再生能源提供动力，那么它基本上可以制造出零排放的水泥。这项技术已经在生产几十公斤水泥的熔炉中进行了试验，研究人员说，本月正在进行首次工业规模试验，两小时内将生产约 66 吨水泥。研究人员说，到 2050 年，该工艺的规模可以扩大到生产 10 亿吨"电动水泥"。领导这项研究的朱利安-艾尔伍德教授说："生产零排放水泥绝对是一个奇迹，但我们还必须减少水泥和混凝土的用量。混凝土既便宜又结实，而且几乎可以在任何地方制造，但我们却用得太多了。我们可以在不降低安全性的前提下大幅减少混凝土的用量，但这需要政治意愿。""剑桥电动水泥"不仅是建筑行业的一次突破，我们还希望它能成为一面旗帜，帮助政府认识到，在实现零排放的道路上，创新的机会远远超出了能源领域。作为商业化的第一步，该工艺已经申请了专利。这项研究发表在《自然》杂志上。研究小组在下面的视频中介绍了这项工作。 ... PC版： 手机版：