负碳发电为发电和改善空气提供新途径

美媒称，如果人们要按照巴黎气候协定的规定，把全球气温的升幅限制在比工业化前水平高出两度的范围内，那就不仅仅是需要风能和太阳能，还将需要负碳技术，包括实际上降低大气中二氧化碳水平的能源。

据每日科学网站4月8日报道，虽然大多数气候问题研究人员和活动人士都认为，要实现《巴黎协定》的目标，就需要负碳解决方案，但到目前为止，这些解决方案大多被认为在短期内难以实现，尤其是对这样依赖煤炭的大国而言。

报道称，如今，研究人员分析了发展负碳电力的技术和经济可行性，并发表了研究报告。

哈佛大学教授迈克尔·麦克尔罗伊说：“这篇论文提出了一个大胆的建议，即不仅可以转向负碳电力，而且可以以一种经济上有竞争力的方式来实现。”

论文的第一作者、清华大学环境学院副教授鲁玺说：“我们所描述的这个系统不仅为长期发电提供了一个负碳选择，而且还为减少的空气污染带来显著的效益。”

报道介绍，麦克尔罗伊、鲁玺及其同事们提出的战略包括两种形式的绿色能源：煤-生物能源气化以及碳捕获与封存。

报道称，生物能源是负碳工具箱中最重要的工具之一。

生物能源来自地球上最好的二氧化碳洗涤器——植物。正如大多数人在小学学到的，植物利用光合作用将二氧化碳转化为有机碳和氧气。植物中储存的碳可以通过燃烧、发酵转化为能量，如乙醇的生产;或通过一种被称为气化的工艺，将富含碳的物质转化为一氧化碳、氢和二氧化碳，用于燃料和工业化学品。

报道介绍，生物质转化为能源，然后捕获和储存二氧化碳的过程是人们谈论最多的负碳电力战略之一。它被称为生物能源与碳捕获和储存。问题是，在大多数应用中，生物能源与碳捕获和储存并不是非常高效的，需要大量的土地种植为地球提供电力所需的植物，这可能会导致全球粮食和水的短缺。

但是，如果有办法使这一过程更加实用和有效，情况会怎样?

鲁玺、麦克尔罗伊和他们的国际团队转向了一种不太可能的绿色能源解决方案：煤炭。

麦克尔罗伊说：“如果单靠生物燃料来做到这一点，不是非常有效。”他说：“加入煤炭提供了一种非常重要的能源来源。如果将生物燃料与煤炭结合起来，使混合物气化，就能在这一过程中从根本上形成纯粹的氢来源。”

通过模拟生物燃料与煤炭的不同比例，研究人员发现，只要至少35%的混合物是生物质的，并且捕获了废碳，所产生的能量实际上就能减少大气中的二氧化碳。

报道称，季节性农业焚烧——农民们在收割后焚烧田地以清除秸秆——是空气污染的主要来源。收集这些秸秆并将其用作生物燃料不仅能减少二氧化碳的排放，还能大大改善的空气质量。气化还能更容易地清除废水中的空气污染物。

鲁玺说：“这项研究为决策者提供了重要信息，以便在实施负碳能源机会。

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