威斯康星大学麦迪逊分校领导的两项新研究为碳去除技术的规模化前景提供了信息

二氧化碳去除（CDR）技术可能是应对气候变化的关键工具，与上个世纪的其他技术一致。然而，根据威斯康星大学麦迪逊分校教授格雷戈里·内梅特（Gregory Nemet）领导的新研究，这些技术需要更快地发展，以实现旨在限制全球变暖的政策目标。

随着来自世界各地的政策制定者、研究人员和气候活动家准备参加2023年11月30日开始的联合国气候变化大会，一个挥之不去的问题是，气候技术的发展和扩展速度是否足以满足《巴黎协定》的要求。

由拉福莱特公共事务学院教授Nemet领导的一项新研究发现，新的CDR方法需要以更快的速度扩展，以满足《巴黎协定》将变暖限制在2或1.5摄氏度的温度目标。这一目标需要在本世纪内从大气中去除数百亿吨二氧化碳，这使得新型CDR技术的推广尤为重要。

CDR 涉及从大气中捕获 CO2 并以多种方式储存。传统CDR的例子包括重新造林、湿地恢复和改善森林管理。所有其他 CDR 方法都只是在小规模部署，统称为新型 CDR。 例子包括具有碳捕获和封存功能的生物能源、直接空气碳捕获和储存以及生物炭。这些新方法可能能够提供比依赖树木和土壤的传统方法更持久的碳储存。

在他们最近于2023年10月30日发表在《通信、地球与环境》杂志上的一篇论文中，Nemet和他的研究团队首次推出了技术学的历史采用（HATCH）数据集，这是一个创新项目，跟踪和分析了过去一个世纪采用的各种农业、工业和消费技术，可以深入了解碳去除等新技术的规模化。

该研究分析了自20^{世纪初以来} 11个类别的148项技术的出现和发展。然后，它将这些数据与政府间气候变化专门委员会 （IPCC） 建立的 CDR 模型情景、公司宣布的 CDR 扩大计划以及政策公告中的 CDR 目标进行交叉引用。

虽然该论文发现有证据表明，所需的碳去除技术规模化符合先前努力的历史范围，但公司公告和政府目标暗示，增长速度将比历史记录和IPCC CDR建模的情景快得多。

“为实现2摄氏度和1.5摄氏度的目标而进行的碳去除所需的放大率在历史经验的范围内，即使是高端的，”Nemet说。“我们可以从这些经验中吸取教训，以促进在未来三十年内将碳去除达到与气候相关的规模。

在 2023 年 11 月 15 日发表在焦耳杂志上的另一篇论文中，Nemet 和他的研究团队发现，目前每年正在去除 2 亿吨二氧化碳。几乎所有的砍伐都是通过种植更多的树木来实现的，而只有0.1%的树木来自新型CDR。

尽管建模情景表明，我们需要在本世纪内从大气中去除数百亿吨二氧化碳，以满足《巴黎协定》并确保地球的持续福祉。

研究发现，几乎所有将变暖限制在1.5或2摄氏度的情景都需要新的CDR。 平均而言，到本世纪中叶，情景会使新的CDR增加1,300倍。

通过研究一项技术被引入市场和快速扩大生产规模之间的时间段 – 称为形成阶段 – 该论文表明，直接空气碳捕获和储存以及其他新型CDR方法的这一部分过程必须加速，以满足地球变暖的需求。加快这一阶段的创新，更快地开始更多的生产，有助于提高技术采用率。

“为了与气候相关，空气过滤系统和其他新的碳去除方法的形成阶段至少需要与历史上最快的类似物一样活跃，”墨卡托全球公域和气候变化研究所应用可持续性科学工作组负责人Jan Minx说，这两项研究的合著者。“这将需要对新型去除技术做出比目前更严肃的承诺。只有当我们看到新型CDR在未来15年的形成阶段取得实质性发展时，所需的水平才可行。

这些研究的结果也将包含在即将发布的 2023 年联合国排放差距报告中，其中包括关于碳去除的一章，由 Minx 和 Nemet 贡献。