美國科學(xué)家提出解決氣候變暖新奇方案
美國科學(xué)家提出解決氣候變暖新奇方案
同學(xué)們,全球氣候變暖已經(jīng)影響到我們的生活:巨大自然災(zāi)害頻繁,氣候變化異常,該冷的時候不冷,該熱的時候不熱。面對日益臨近的氣候變暖威脅,科學(xué)家們提出了許多解決方法。
洪水旱災(zāi)離我們越來越近
有人提出向太陽發(fā)“地球?qū)S谜陉柵瘛保盟厦娴臒o數(shù)個人造反射器將射向地球的太陽光線反射回去,從而逐漸降低地球表面的溫度。
也有人提出向太平洋內(nèi)投放50多噸鐵渣,以便增加某個特定海域的浮游生物,特別是海藻的數(shù)量,從而讓它們通過光合作用吸收大氣層中的二氧化碳,達(dá)到減少溫室氣體含量的目的。
最近,美國哥倫比亞大學(xué)地球研究所克拉烏斯·拉科涅爾教授又提出了利用“人造樹”吸收大氣中二氧化碳的新方法,并在首次示范中取得了成功。這種方法的構(gòu)想令人耳目一新。
1 “人造樹”的構(gòu)想
拉科涅爾教授的這個想法早在2003年的時候就產(chǎn)生了。他認(rèn)為,解決電站排放的二氧化碳相對容易一些,可以使用碳捕存(CCS)等技術(shù)。而解決來自汽車和飛機等交通工具的尾氣問題是一個現(xiàn)代技術(shù)文明的重要難題,因為直接從大氣中吸收二氧化碳非常復(fù)雜,而植物是地球上吸收二氧化碳的主要工具,可以利用植物來回收二氧化碳。
根據(jù)拉科涅爾的設(shè)計,如果將25萬個高90米的“人造樹”安置在地球上,用來吸收大氣中的二氧化碳,那么每年就能消除220億噸的溫室氣體,這樣就可解決因二氧化碳劇增而導(dǎo)致的全球氣溫變暖問題。
“人造樹”的工作原理簡單,類似于植物的光合作用:它利用化學(xué)反應(yīng)將空氣中的二氧化碳吸收儲存,但不能像植物那樣釋放氧氣?!叭嗽鞓洹表敳吭O(shè)有眾多二氧化碳捕集器,單個捕集器一年就能吸收約25噸的二氧化碳,捕集器中裝有吸收二氧化碳的化學(xué)物質(zhì)。每過一段時間,人們就需要通過化學(xué)反應(yīng)將所吸收的二氧化碳提取出來,然后進(jìn)行處理。
對于“人造樹”這個提議,很多人心存質(zhì)疑
2 “人造樹”可開發(fā)
2004年,拉科涅爾參與組建了一家全球技術(shù)開發(fā)公司GRT。通過與該公司的合作探索,終于研制出了“人造樹”的工作樣機,并在樣機的示范中取得了成功,樣機能夠直接從大氣中吸收二氧化碳,這使“人造樹”的技術(shù)方案大大地推進(jìn)了一步。
一棵樹每天可吸收的二氧化碳因樹種、樹齡而不同
拉科涅爾進(jìn)一步解釋說,利用“人造樹”吸收二氧化碳的技術(shù)不受地理位置的局限,可將這種技術(shù)裝置放在西班牙或者加拿大的石油開采區(qū)域,以吸收來自泰國曼谷的汽車尾氣。收集到的二氧化碳可用于當(dāng)?shù)氐氖烷_采,也可放置在南非,用于擴大那里的石化產(chǎn)品的原料生產(chǎn)。
GRT公司總經(jīng)理阿林·拉易特說,很高興能看到拉科涅爾教授的想法在實驗里獲得了成功,這將是個有巨大經(jīng)濟效益的高技術(shù)產(chǎn)品,這種方法將使大氣中的二氧化碳大大減少,對人類解決二氧化碳問題有著重要意義。
二氧化碳固體
3 “人造樹”遭質(zhì)疑
然而,專家們對拉科涅爾“人造樹”的方法提出了許多質(zhì)疑:
第一,建造這樣的“人造樹”合算嗎?實驗中拉科涅爾只使用了3米高的“人造樹”,每天最多可捕捉50克的二氧化碳,開始階段使用了氫氧化鈉來吸收二氧化碳,后來使用了腐蝕成分較少的物質(zhì),但要從反應(yīng)過的化學(xué)物質(zhì)中提取二氧化碳,需要將其加熱到900攝氏度,這就需要消耗很多能量。但拉科涅爾幾乎沒有說明這種技術(shù)的能源使用情況,只是指出,消除1噸二氧化碳所消耗的能源相當(dāng)于吸收0.4噸二氧化碳的能量。
越來越熱的地球
第二,拉科涅爾方案中對收集到的二氧化碳處理討論較少,這也是目前科學(xué)界在二氧化碳處理上爭論的一個重點。雖然目前的方法很多:一是通過化學(xué)反應(yīng)將二氧化碳轉(zhuǎn)化成固體無機碳酸鹽;二是工業(yè)直接應(yīng)用,或作為多種含碳化學(xué)品的生產(chǎn)原料;三是將其注入1000米的深海下;四是注入地下巖層,但具體實施起來都很復(fù)雜。從最簡單的步驟看,“人造樹”應(yīng)安裝在采油井或者化工廠附近,以便輸送二氧化碳。但拉科涅爾認(rèn)為,可將“人造樹”安裝在任何地方。
第三,要想將捕捉到的二氧化碳輸送到地下巖石層,在那里發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成碳酸鹽,就會出現(xiàn)要提高二氧化碳回收速度的問題,但通常情況下利用“人造樹”回收二氧化碳的速度很慢。
拉科涅爾對自己的杰作卻非常滿意。他甚至認(rèn)為,對于人類來說,地球上礦物燃料遠(yuǎn)沒有達(dá)到耗盡的程度,只是對其的使用和燃燒導(dǎo)致溫室氣體劇增,全球氣候平衡被破壞了,如果解決了大氣中二氧化碳的回收問題,地球上礦物質(zhì)就會相應(yīng)增加。
阿林·拉易特補充說,“人造樹”技術(shù)可以容許人類再燃燒煤炭200年而不影響大氣氣候,問題在于資金。根據(jù)他的計算,“人造樹”項目中收集每噸二氧化碳就需要30美元,如果將這一費用加入汽油的成本中,汽油的價格就會很高。也就是說,只要你肯掏腰包,就不必為礦物質(zhì)的燃料耗盡而擔(dān)憂了。
煤炭
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