通过添加盐更有效地隔离生物质和碳

减少全球温室气体排放对于避免气候灾难至关重要，但目前的碳清除方法被证明是不充分且成本高昂的。

现在，来自加州大学伯克利分校的研究人员提出了一种可扩展的解决方案，该解决方案使用简单、廉价的技术从我们的大气中去除碳并将其安全储存数千年。

一些研究人员认为，适当的工程可以以可控的成本解决100%的气候危机。[来源：詹姆斯·布雷/盖蒂图片社]

在PNAS的一篇文章“农业固定碳的可扩展、经济和稳定的封存”中，科学家们建议种植生物质作物以从空气中捕获碳，然后将收获的植被掩埋在工程干燥的生物填埋场中。这种方法被研究人员称为农业封存，它借助盐来保持埋藏的生物质干燥，以抑制微生物并避免分解，从而实现所有生物质碳的稳定封存。

加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学系研究生院的主要作者和教授EliYablonovitch博士表示，结果是碳负的，使这种方法成为潜在的游戏规则改变者。

“我们声称适当的工程可以以可控的成本解决100%的气候危机，”Yablonovitch说。“如果在全球范围内实施，这种负碳封存方法有可能消除当前每年的二氧化碳排放量以及前几年大气中的排放量。”

不同于以往的努力

与之前的碳中和努力不同，农业封存寻求的不是净碳中和，而是净碳负性。根据该论文，对于每公吨(公吨)的干生物质，可以封存大约两吨二氧化碳。

“我们描述了一种可扩展的、经济的二氧化碳问题解决方案。CO2被植物从大气中捕获，然后将收获的植被掩埋在经过工程设计的干燥生物填埋场中。植物生物质可以通过埋葬在干燥环境中保存数百至数千年，该环境具有足够低的热力学“水分活度”，这是与生物质平衡的相对湿度，“研究人员写道。

“在工程干燥的生物填埋场内保持干燥的环境得益于保存生物量的盐，这在圣经时代就已为人所知。“水分活度”<60%，在盐的帮助下，不会支持生命，抑制厌氧生物，从而将生物量保存数千年。当前的农业成本和生物填埋场成本表明每吨隔离的CO2为60美元，相当于每加仑汽油约0.53美元。

由于可用于非食物生物质来源的大面积土地，该技术具有可扩展性。如果生物质生产规模达到主要作物的水平，现有的CO2可以从大气中提取，同时将隔离世界CO2排放的很大一部分。”

农业封存：一种在埋藏的生物质中稳定封存碳的方法

掩埋生物质以封存碳的想法越来越受欢迎，初创组织掩埋了从植物到木材的所有东西。但确保埋藏的生物质的稳定性是一项挑战。虽然这些储存环境没有氧气，但厌氧微生物仍然可以存活并导致生物质分解成二氧化碳和甲烷，使这些封存方法充其量是碳中性的。

但是所有生命形式都需要一件事——水分，而不是氧气。这是通过“水分活度”来衡量的，这是一个类似于相对湿度的量。如果内部水分活度低于60%，所有生命都会停止——加州大学伯克利分校研究人员新的农业封存解决方案的概念是基于这一概念的。

“许多最近流行的基于自然和农业的技术的长期封存存在重大问题，”该研究的合著者、电气工程和计算机科学系研究员哈里·德克曼说。“我们提出的农业封存方法可以稳定地封存干燥盐渍生物质中的碳数千年，与这些其他空气捕获技术相比，成本更低，碳效率更高。”

致力于到2050年实现全球净零排放的非营利组织ProducerAccountabilityforCarbonEmissions(PACE)的联合创始人兼总裁HughHelferty博士认为该解决方案前景广阔。

“农业封存有可能将临时的基于自然的解决方案转变为永久性的二氧化碳储存，”未参与该研究的赫尔弗蒂说。“通过开发他们的方法，Deckman和Yablonovitch为应对气候变化创造了一个非常宝贵的新选择。”

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