将岩石粉尘用于农田可以从大气中吸收多达20亿吨

- 编辑:大众自然网 -

将岩石粉尘用于农田可以从大气中吸收多达20亿吨

根据谢菲尔德大学领导的一项重要的新研究,向农田中添加碎石粉每年可以从空气中吸收20亿吨二氧化碳,并有助于实现关键的全球气候目标。

这项技术被称为增强岩石风化,包括在田野上散布细磨碎的玄武岩(一种天然火山岩),以提高土壤从空气中提取二氧化碳的能力。

在《自然》杂志上发表的第一份国别评估报告中,科学家们展示了这种方法对主要经济体减少碳排放的潜力,并指出了扩大这种方法以帮助实现雄心勃勃的全球二氧化碳减排目标的成本和工程挑战。这项研究是由谢菲尔德大学的勒沃休姆气候变化减缓中心和该大学能源研究所的专家领导的。

《巴黎协定》的目标是将全球升温幅度控制在比工业化前水平低2摄氏度以内,要实现这一目标,就需要大幅削减排放,并主动每年从大气中清除20亿吨到100亿吨的二氧化碳,以实现到2050年的净零排放。这项新研究提供了增强岩石风化的详细初步评估,这是一项大规模的二氧化碳去除策略,可能对这一努力做出重大贡献。

作者的详细分析捕获了增强风化作用下二氧化碳下降计算中的一些不确定性,同时也确定了未来工作需要通过大规模田间试验具体解决的额外不确定性领域。

研究表明,中国、美国和印度这三个化石燃料二氧化碳排放量最高的国家,利用农田上的岩石粉尘降低二氧化碳的潜力最大。这些国家总共有潜力从大气中消除大约10亿吨二氧化碳,其成本与其他拟议的二氧化碳消除战略相当(每吨二氧化碳80-180美元)。

印度尼西亚和巴西的二氧化碳排放量比美国和中国低10-20倍,由于其广阔的农业土地和加速岩石风化效率的气候,也被发现具有相对较高的二氧化碳去除潜力。

科学家们提出,利用采矿业遗留下来的硅酸盐石粉库存,可以满足对石粉的大规模减排需求,并呼吁各国政府建立这些材料的国家库存。

钢铁制造业的富钙硅酸盐副产品以及建筑和拆除产生的废水泥也可以这样处理和使用,提高这些行业的可持续性。这些物料通常以低价值的集料回收,储存在生产地点或弃置于堆填区。未来几十年,中国和印度可以利用完全回收的材料为农田提供大规模减少二氧化碳排放所需的石尘。

这项技术对于已经倾向于在土壤中添加石灰的农民来说是很容易实现的。这组科学家呼吁进行政策创新,利用这种技术支持联合国的多个可持续发展目标。政府鼓励农业使用石尘的激励措施可以改善土壤和农业生计,并减少二氧化碳排放,从而有可能惠及全球25亿小农,并减少贫困和饥饿。

主任教授大卫·Beerling莱弗休姆减缓气候变化中心谢菲尔德大学和该研究的主要作者,说:“二氧化碳撤军策略可以扩大和兼容现有土地使用是应对气候变化的迫切需要,与深和持续的减排。

“在农田上散布石尘是一种直接、实用的减少二氧化碳排放的方法,有可能促进土壤健康和粮食生产。”我们的分析显示,中国、美国、印度等排放大国在这方面的潜力最大,强调了它们应对挑战的必要性。我们需要大规模的研究开发和示范项目,类似于我们的Leverhulme中心所开创的那些,来评估这项技术在该领域的功效。”

Steven Banwart教授是这项研究的合作者,也是全球食品与环境研究所的主任,他说:“在世界上许多农业地区,通过散布碎石来提高土壤pH值的做法是很常见的。现有的技术和基础设施可以适应这些做法来利用玄武岩尘埃。这为农业实践提供了一个潜在的快速转变,以帮助大规模捕获二氧化碳。”

这项研究的合作者、哥伦比亚大学地球研究所气候科学、意识和解决方案项目主任詹姆斯·汉森教授说:“我们已经超过了温室气体的安全水平。减少化石燃料的排放至关重要,但我们还必须通过安全、可靠和可扩展的二氧化碳减排战略来提取大气中的二氧化碳,以弯曲全球二氧化碳曲线,限制未来的气候变化。用碎硅酸盐岩石去除二氧化碳的好处是,它可以恢复日益恶化的表层土壤,而表层土壤是数十亿人的粮食安全的基础,因此可以激励人们进行配置。”

卡迪夫大学(Cardiff University)“理解风险小组”(Understanding Risk Group)负责人、该研究的合作者尼克·皮金(Nick Pidgeon)教授说:“随着2050年的临近,去除温室气体很可能变得很有必要,但我们不应该忘记,这也引发了有关人类与自然环境关系的深刻伦理问题。”因此,它的发展应同时就潜在的风险和利益进行尽可能广泛的公开辩论。”