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二氧化碳减排成本,有其它替代手段么?
送交者: 道友 2017年06月10日19:10:22 于 [世界股票论坛] 发送悄悄话
特朗普认为二氧化碳全球暖化是骗局,2017年6月1号,特朗普宣布将终止执行《巴黎气候变化协定》的所有条款。其实最早喊骗局的不是川普,是美国交通部首席科学家辛格
(Fred Singer),辛格是普林斯顿大学物理博士。是货真价实的大气物理学家。美国国家气象局的卫星服务中心就是他建立的。也是美国环保署(EPA)的部长助理,对二氧化碳全球暖化论他有个报告Nature, Not Human Activity, Rules the Climate.这篇报告网上查得到:


http://ruby.fgcu.edu/courses/twimberley/EnviroPhilo/NatureNotHumans.pdf

文中说明,全球暖化是太阳地球的相互作用造成的,人类排的那点二氧化碳根本影响不了气候。

由温室气体浓度升高造成的全球变暖如今已经被欧洲忽悠成为一个可能严重威胁人类生产,改变人类文明进程的问题。减排(mitigation),即减少温室气体的排放以减缓或逆转气温升高被忽悠成解决问题的首选。可是由于目前世界上的主要能源还是含碳燃料,燃烧时主要排放是二氧化碳,限制二氧化碳排放就是限制能源的使用。按照美国的评估,二氧化碳减排会导致美国每年3390亿美元的经济损失。美国是一个能源使用量已经到顶的国家,限制二氧化碳排放尚且伤害的经济。中国的能源使用量在实现工业化后至少还会增加一倍,现在中国工业化未完成,限制中国二氧化碳排放会对中国经济和工业化造成什么影响,大家可以算算账。

其实就算全球真的暖化,也没什么了不起,地球均温长期在12-22度之间变化,人的祖先灵长类动物的基因形成于6千5百万年前,那时地球的均温就高达22度,就算返回22度,人也只是个适应的过程,并无世界毁灭的危险。另一方面,就算温度升得太高,现代技术也有控制手段就是地球工程。

地球工程(geoengineering),广义上讲即通过改变地球的某个组成部分(海洋,大气,近地球太空等)来减缓或避免升温。相比于其他两种方式,地球工程是一个公众认知度较低的话题。但由于地球工程的低成本和极高的有效性,它是一个比减排更靠谱有效的选择。

那么地球工程具体指什么呢?广义上的地球工程包括了一系列大规模的以控制气候为目的对地球环境的有意改变。按照对地球能量平衡的改变,可以分为对长波辐射(增加地球放射率)和短波辐射(增加地球反射率)的改变。对长波辐射改变的基本原理一般是减少二氧化碳。因此,除了减少温室气体排放之外,还可以使海水富营养化,在地表对二氧化碳进行收集储存,利用地球本身的物理化学反应减少温室气体,或者大规模的改变植被基因以增加它们对温室气体的吸收率。对短波辐射的改变包括在近地球的外太空放置散射装置,在大气层高层放置散射颗粒,或通过改变地表的反射率(比如大规模地将屋顶涂白)减少对太阳光谱中短波的吸收。值得一提的是,人类在燃烧化石燃料的同时释放了大量的气溶胶(aerosol,雾霾的组成部分之一)。有趣的是,这些气溶胶对地球有降温作用。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告,这些作为能源副产品被释放的气溶胶在相当大的程度上遏制了气温升高。

相对于二氧化碳收集的高成本(目前>$20/T),有意的气溶胶排放则可能经济得多。根据哈佛大学David Keith教授2011年的一份报告,如果使用二氧化硫作为地球工程所需的气溶胶的载体,那么每年仅需小于100亿美元的资金投入。相比之下,如果想要使用减排或碳回收达到同等规模的气温回降,则每年可能至少需要投入全球GDP2% (一万五千亿美元左右)。因此,目前地球工程的主要科研方向是大气层中气溶胶对全球气候的影响。

虽然目前并没有过大规模的气溶胶投放实验,但学术界对这一措施对全球气温的影响却没有太大争议。这是因为地球上曾经发生过自然的气溶胶投放实验,即火山喷发。1995年因研究臭氧层破坏机制而获得诺贝尔化学奖的Paul Crutzen在他2006年发表在Climate Change上的一篇文章中就曾经对比过平流层气溶胶投放和1991Mount Pinatubo火山喷发的效果。在喷发期间,Mount Pinatubo将大约6百万吨的硫投入了平流层。在其后大约一年的时间里这些气溶胶随着大气运动遍布了全球。其后的三年里,虽然气候受到厄尔尼诺现象的影响,但全球平均气温仍降低了大概0.5摄氏度(这方面的学术研究已经比较透彻。

其实硫化物并不是地球工程的唯一可能,或者最有效的载体。前文提到的Crutzen 2007年的文章中就曾经提到固体颗粒可能比液态颗粒更有效。最近哈佛大学Weisenstein博士和同事发表的一篇文章中指出,如果我们能够有效控制这些载体的光学性质和化学组成,他们不仅可以有效的降低全球温度,还可能逆制臭氧层破坏。而使用这些颗粒也可以解决酸性物质沉积的问题。

在小冰川期,太阳辐射减少了0.5%,结果地球温度下降了1.2度。IPCC预测到本世纪末,全球温度会升2度,那么需要把阳光减少1%才能达到要求。

大气分几层,最接近地表的叫对流层,约在十公里以下,十公里到五十多公里是平流层,那里空气水平流动,当灰尘被吹到平流层时,可以在那里停留几年。根据这个特点,我们可以用喷气式飞机把饱和盐水带上20万米高空,用喷雾发生器和飞机发动机高速尾流绞成微米级颗粒,其中水蒸发掉,盐颗粒形成高度反光的微米气溶胶,进入平流层,会在那里停留几年时间。由于盐微粒的反射比硫酸液滴强得多,人工播撒更比火山一次喷发更均匀持续。1百万吨饱和盐水这些颗粒就足以能使太阳光减少1%,同时不会像水一样吸收红外线。那么经济成本是多少呢?下面让我们列单算个帐:

1.  1百万吨饱和盐水 成本$25/ t, 2千5百万美元.

2.  1百万吨饱和盐水 送上2万米高空, 所需能量相当于4083吨航空煤油.  航空发动机效率有30%, 那么需要燃油13611吨. 但是考虑到飞机要长时间平飞洒播, 燃油用量加倍, 需航空煤油28000吨. 1月进口保税航空煤油到岸价每吨3558,或 534美元/吨. 航空煤油28000吨成本1千5百万美元.

3.  播撒盐水的飞机有采购还损耗成本,由于这种飞机没有乘客,安全需求大幅下降,也不需为客舱增压,所以不需用昂贵的波音客机,现有安124运输机价格1.95亿美元载货量150吨. 寿命25年. 完成每年1百万吨的盐水喷洒任务须22架飞机每天飞一次. 平均下来飞机成本 每年1.72亿美元。

4.  地球南北极之间的直径1万2千6百公里,两极有冰帽反射,不用飞,撒播其实只要从阿根廷南端到俄国北端,沿经线撒就可以了,曲线距离约1万5千公里。22架飞机撒播,每架飞机平均只须飞680公里,安124巡航速度每小时800公里,每架飞机每天只需飞一小时就能完成任务。一线航空机长平均年薪在80万,副驾驶员24万. 这种飞机不需乘客服务, 只须再加一名操作喷雾就可以了, 三人工资 128万或19万美元, 22架飞机年工资花费5百万美元.

四项加起来2.17亿美元。再加其它服务费用,年花费不过3亿美元.

美国现排放只占全球15%, 未来随中印的工业化,美国相对排放会在2030年下降. 按巴黎协议执行二氧化碳减排美国每年经济上损失3390亿美元,中国到2030年的排放要比美国多一倍,那么按比例算,中国的减排成本要高达6800亿美元,全球因减排导致的经济损失每年2.3万亿美元.按联合国评估需1.5万亿美元。而这些花费只能使地球温度少增加0.2度.相对之下太阳光反射控制只须年花费不过3亿美元.所以其实只需不到千分之一的花费就能解决, 且能使温度降两度.

另一个办法是给海洋施肥,200215日,美国加州大学圣迭戈分校思科里普斯海洋学院的雷弗尔号研究船离开新西兰,前往位于南极边缘的、寒冷而充满了暴风雨的南太平洋。科学家们在那个地方倾倒了约2.7吨铁粉,并放置了一些仪器来测量数据。

  这个试验的目的是为了验证海洋学家约翰·马丁提出的一个猜想。在十多年前举行的一次演讲中,马丁声称:只要给我半箱铁粉,我就能制造一个冰河纪。他这番话是在暗指富含矿物和营养物质的南太平洋却缺乏海洋生物这个奇怪的事实。马丁推断这片海洋患上了贫血症”—缺少浮游生物所必需的营养物质铁。马丁相信,只要往这个区域加入铁,就能够使消耗二氧化碳的浮游生物大量繁殖,从而使地球冷却下来。

  美国加利福尼亚州蒙特利尔市附近的莫斯兰丁海洋实验室的主任、海洋学家肯尼思·科尔是这次南太平洋航行计划的首席科学家。他说项目进展顺利,成功证明了少量的铁就可以让浮游生物大量繁殖。向海洋倾倒铁粉是廉价、也是容易实现的一种降低大气中二氧化碳含量的方法。据估计只需要0.5千克的铁粉就足以培育出能够吸收5万千克二氧化碳的浮游生物。即使这个过程的效率只有1%,每消耗半吨二氧化碳的成本也只要1枚硬币。

除了加铁外,还可以加氮肥,浮游生物的增加必然伴随着海洋鱼产量的增加,现在海洋鱼产量随中国的大规模捕捞逐渐枯竭,所以这是个同时解决暖化和增加渔业生产的办法,阳光管控技术和海洋施肥两技术结合可以轻易解决全球暖化问题,所以全球暖化是没什么好担心的,就是一个忽悠而已,中国不需要为一个可以轻易解决的骗局买单。



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