為什麼要淨零?
有時,實現是盲目的一瞬間。模糊的輪廓突然變成形,突然間一切都說得通了。在這種啟示之下,通常是一個慢得多的黎明過程。心靈背上的疑慮越來越多。在某樣東西咔嗒咔嗒聲之前,事情無法組合在一起的困惑感會增加。 或者也許是快照。
總的來說,我們這篇報導的三位作者,一定花了 80 多年的時間思考氣候變化。為什麼我們花了這麼長時間,才大聲疾呼淨零度概念的明顯危險?在我們的辯護中,淨零的前提看似簡單 —— 我們承認它欺騙了我們。
氣候變化的威脅是大氣中二氧化碳過多的直接結果。因此,我們必須停止排放更多,甚至去除其中一些。這個想法是當前世界避免災難計劃的核心。事實上,關於如何實際做到這一點,有很多建議,從大規模植樹,到從空氣中吸出二氧化碳的高科技直接空氣捕獲裝置。
目前的共識是,如果我們在減少石化燃料燃燒的同時,佈署這些和其他所謂的「二氧化碳去除」技術,我們就能更快地阻止全球變暖。希望在本世紀中葉左右,我們將實現「淨零」。這是透過將溫室氣體從大氣中去除的技術,來平衡任何溫室氣體殘留排放的地方。
原則上,這是一個好主意。不幸的是,在實踐中,它有助於延續對技術拯救的信念,並削弱了圍繞現在遏制排放需求的緊迫感。
我們已經痛苦地意識到,淨零的想法已經授權了魯莽的騎士「現在燃燒,以後付錢」的方法,碳排放繼續飆升。它還透過增加今天的森林砍伐加快了對自然世界的破壞,並大大增加了未來進一步破壞的風險。
為了理解這是怎麼發生的,人類如何將其文明押在未來解決方案的承諾上,我們必須回到 20 世紀 80 年代末,當時氣候變化爆發到國際舞台上。
邁向淨零的步驟
1988 年 6 月 22 日,詹姆斯·漢森是美國太空總署戈達德空間研究所的管理員,這是一個著名的任命,但學術界外基本上是一個不為人知的人。
到 23 日下午,他已經成為世界上最著名的氣候科學家。這是他在美國國會作證的直接結果,當時他法醫地提出了地球氣候正在變暖的證據,人類是主要原因:「已經檢測到溫室效應,它現在正在改變我們的氣候。」
如果我們當時根據漢森的證詞採取行動,我們將能夠以每年 2% 左右的速度使我們的社會去碳化,以便給我們大約三分之二的機會,將變暖限制在不超過 1.5°C。這將是一個巨大的挑戰,但當時的主要任務,是簡單地停止加速使用化石燃料,同時公平地分享未來的排放。
四年後,人們對這有可能抱有希望。在 1992 年裡約地球峰會期間,所有國家都同意穩定溫室氣體的濃度,以確保它們不會對氣候造成危險的干擾。1997 年京都峰會試圖開始將這一目標付諸實踐。但隨著歲月的流逝,鑑於石化燃料使用量的持續增加,保護我們安全的最初任務變得越來越艱難。
大約在那個時候,開發了第一個將溫室氣體排放,與對不同經濟領域的影響聯絡起來的電腦模型。這些混合氣候經濟模式被稱為綜合評估模型。例如,他們允許建模者透過探索投資,和技術的變化如何導致溫室氣體排放的變化,將經濟活動與氣候聯絡起來。
它們看起來像一個奇蹟:在實施之前,你可以在電腦螢幕上嘗試政策,從而節省人類昂貴的實驗。它們迅速崛起,成為氣候政策的關鍵指導者。他們直到今天都保持著首要地位。
不幸的是,他們也消除了對深刻批判性思維的需求。這些模型將社會代表為一個由理想化、沒有情感的買家和賣家組成的網路,因此忽視了複雜的社會和政治現實,甚至忽視了氣候變化本身的影響。他們隱含的承諾是,基於市場的方法將永遠有效。這意味著關於政策的討論,僅限於那些對政治家最方便的政策:立法和稅收的增量修改。
這個故事是 Conversation Insights 和蘋果新聞編輯之間的合作 Insights 團隊生成長篇新聞,並與來自不同背景的學者合作,他們參與了應對社會和科學挑戰的專案。
大約在它們首次開發的時候,正在努力確保美國在氣候問題上的行動,允許它統計該國森林的碳匯。美國認為,如果它管理好森林,它將能夠在樹木和土壤中儲存大量碳,這應該從限制煤炭、石油和天然氣燃燒的義務中減去。最後,美國在很大程度上做到了。具有諷刺意味的是,這些讓步都是徒勞的,因為美國參議院從未批准過該協議。
推測未來有更多的樹木,實際上可以抵消現在煤炭、石油和天然氣的燃燒。由於模型可以很容易地找出,大氣二氧化碳下降到人們想要的低的數字,因此可以探索更復雜的場景,以減少減少石化燃料使用的緊迫性。透過將碳匯納入氣候經濟模式,打開了一個潘朵拉盒子。
在這裡,我們找到了當今淨零政策的起源。
也就是說,20 世紀 90 年代中期,大多數注意力都集中在,提高能源效率和能源轉換(如英國從煤炭轉向天然氣),以及核能提供大量無碳電力的潛力上。希望這種創新能迅速扭轉石化燃料排放量的增加。
但到了新千年之交,很明顯,這種希望是沒有根據的。鑑於其對增量變化的核心假設,經濟氣候模式越來越難以找到可行的途徑,來避免危險的氣候變化。作為回應,這些模式開始包括越來越多的碳捕獲和儲存的例子,這種技術可以去除燃煤發電站的二氧化碳,然後無限期地將捕獲的碳儲存在地下深處。
這原則上是可能的:自 20 世紀 70 年代以來,壓縮二氧化碳從化石氣體中分離出來,然後在一些專案中注入地下。這些強石化油回收計劃,目的在迫使氣體進入油井,以便將石油推向鑽井平台,從而允許回收更多 —— 石油後來被燃燒,向大氣中釋放更多的二氧化碳。
碳捕獲和儲存提供了一個轉折點,即天然氣不會使用二氧化碳來提取更多的石油,而是留在地下並從大氣中移除。這種承諾的突破性技術,將允許氣候友好型煤炭,從而繼續使用這種化石燃料。但早在世界目睹任何此類計劃之前,這個假設過程就被納入了氣候經濟模式。最後,僅僅碳捕獲和儲存的前景,就為決策者提供了一條走出急需的溫室氣體減排的方法。
淨零的上升
當國際氣候變化界於 2009 年在哥本哈根召開會議時,顯然,碳捕獲和儲存是不夠的,原因有兩個。
首先,它仍然不存在。 任何燃煤發電站都沒有碳捕獲和儲存設施在執行,在可預見的未來,該技術也不會對煤炭使用增加,導致的排放量增加產生任何影響。
實施的最大障礙本質上是成本。燃燒大量煤炭的動機,是產生相對便宜的電力。在現有發電站上改造碳洗滌器,建造管道捕獲碳的基礎設施,以及開發合適的地質儲存場地,需要鉅額資金。因此,碳捕獲在當時和現,在實際操作中的唯一應用,是在增強的石油回收計劃中使用捕獲的氣體。除了一個示威者之外,從未從燃煤發電站煙囪中捕獲過二氧化碳,然後將捕獲的碳儲存在地下。
同樣重要的是,到 2009 年,越來越清楚的是,甚至不可能按照決策者的要求進行逐步削減。即使碳捕獲和儲存已經啟動並執行,情況也是如此。每年向空中泵送的二氧化碳量,意味著人類正在迅速耗盡時間。
隨著解決氣候危機的希望再次破滅,需要另一顆神奇的子彈。需要一種技術,不僅可以減緩大氣中二氧化碳濃度的增加,而且實際上還要扭轉它。作為迴應,氣候經濟建模社群 —— 已經能夠將植物碳匯和地質碳儲存納入其模型 —— 越來越多地採用了將兩者結合起來的「解決方案」。
因此,生物能源碳捕獲和儲存(BECCS),迅速成為新的救世主技術。透過在發電站燃燒木材、作物和農業廢棄物等「可替代」生物量,而不是煤炭,然後從發電站煙囪中捕獲二氧化碳,並將其儲存在地下,BECCS 可以在從大氣中去除二氧化碳的同時發電。這是因為隨著樹木等生物量的生長,它們會從大氣中吸收二氧化碳。透過種植樹木和其他生物能源作物,以及儲存燃燒時釋放的二氧化碳,可以從大氣中去除更多的碳。
有了這個新解決方案,國際社會從一再的失敗中重新組合起來,再次試圖控制我們對氣候的危險干預。現場是為在巴黎舉行的 2015 年關鍵氣候會議而設的。
巴黎虛假的黎明
當其總書記結束第 21 屆聯合國氣候變化會議時,人群發出了巨大的轟鳴聲。人們跳起來,陌生人擁抱,淚水湧入眼睛,因為睡眠不足而流血。
2015 年 12 月 13 日展示的情感不僅僅是攝影機。經過幾周在巴黎艱苦的高級別談判,終於取得了突破。面對所有預期,經過幾十年的錯誤開始和失敗,國際社會終於同意採取一切努力,將全球變暖限制在遠低於 2°C,最好是與工業化前水準相比低於 1.5°C。
競賽正在進行:氣候的秘密和解決方案(2019 年)
對於那些受氣候變化影響最大的人來說,《巴黎協定》是一場令人震驚的勝利。隨著全球氣溫的上升,富裕的工業化國家將受到越來越大的影響。但馬爾地夫和馬紹爾群島等低窪島嶼國家,面臨著迫在眉睫的生存風險。正如後來的聯合國特別報告所表明的那樣,如果《巴黎協定》無法將全球變暖限制在 1.5°C,那麼因更強烈的風暴、火災、熱浪、饑荒和洪水而喪生人數將大幅增加。
但深入挖掘一下,你可能會發現 12 月 13 日代表們潛伏著另一種懷疑情緒。我們努力指出當時認為《巴黎協定》可行的氣候科學家的名字。此後,一些科學家告訴我們,《巴黎協定》「當然對氣候正義很重要,但不可行」,「完全令人震驚,沒有人認為限制在 1.5°C 是可能的」。一位參與 IPCC 的高階學者沒有能夠將變暖限制在 1.5°C,而是得出結論,到本世紀末,我們將超越 3°C。
我們科學家沒有面對我們的疑慮,而是決定構建更精緻的幻想世界,使我們安全。為我們的懦弱付出的代價:不得不對所需的行星級二氧化碳,去除日益荒謬性保持沈默。
BECCS 佔據了中心舞台,因為當時這是氣候經濟模式找到符合《巴黎協定》的情景的唯一途徑。自 1992 年以來,全球二氧化碳排放量非但沒有穩定下來,而是增加了約 60%。
唉,BECCS,就像之前的所有解決方案一樣,太棒了,不可能是真的。
在政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提出的,將溫度升幅限制在 1.5°C 的機率為 66% 或更好的情景中,BECCS 每年需要去除 120 億噸二氧化碳。如此規模的 BECCS 將需要大規模的樹木和生物能源作物種植計劃。
地球當然需要更多的樹木。自從我們大約 13000 年前開始耕作以來,人類已經削減了約 3萬億人。 但 BECCS 通常指,定期為生物能源而收穫的專用工業規模的種植園,而不是讓生態系統從人類影響中恢復,而是讓森林從人類影響中恢復,讓森林再生,而不是讓森林重新生長。
目前,兩種最有效的生物燃料,是用於生物乙醇的甘蔗和用於生物柴油的棕櫚油 —— 兩者都生長在熱帶地區。無休止的這種快速生長的單一種植樹木,或其他生物能源作物頻繁收穫,以蒸發生物多樣性。
據估計,BECCS 將要求 4 億至 12 億公頃的土地。這佔目前耕地總面積的 25% 至 80%。在世紀中葉左右,如何在餵養 80 億至 100 億人的同時實現這一點,或者不破壞本地植被和生物多樣性?
種植數十億棵樹將消耗大量的水 —— 在一些人們已經口渴的地方。增加高緯度的森林覆蓋率,可能會產生整體變暖效應,因為用森林取代草原或田地,意味著土地表面變得更暗。這片較暗的土地從太陽吸收更多的能量,因此氣溫會上升。專注於在較貧窮的熱帶國家開發廣闊的種植園,會帶來人們被趕出土地的真正風險。
人們經常忘記,樹木和土地已經透過所謂的天然陸地碳匯吸收,並儲存了大量碳。干涉它既可能擾亂水槽,又導致雙重會計。
隨著這些影響的日益瞭解,圍繞 BECCS 的樂觀感已經減弱。
做白日夢
鑑於 BECCS 排放量不斷上升,潛力有限,人們對巴黎將是多麼困難的曙光,政策圈出現了一個新的流行語:「超調情景」。在短期內,溫度將允許超過 1.5°C,但到本世紀末,透過一系列二氧化碳去除量來降低。這意味著淨零實際上意味著碳負值。幾十年內,我們需要將我們的文明,從目前每年向大氣中排放 400 億噸二氧化碳的文明,轉變為淨清除數百億噸的文明。
大規模植樹,用於生物能源或試圖抵消,是拖延削減石化燃料使用的最新嘗試。但日益成長的碳去除需求要求更多。這就是為什麼直接空氣捕獲的想法,已經站穩腳跟,現在被一些人吹捧為最有前途的技術。它通常對生態系統更溫和,因為它需要比 BECCS 更少的土地執行,包括使用風能或太陽能電池板為它們供電所需的土地。
不幸的是,人們普遍認為,由於其高昂的成本和能源需求,如果大規模佈署成為可行的,直接空中捕獲將無法與 BECCS 競爭,因為它對優質農田的貪婪胃口。
現在應該清楚旅程的去向。隨著每個神奇技術解決方案的海市蜃樓消失,另一個同樣不可行的替代方案就會出現,取而代之。下一個已經在地平線上 —— 而且更可怕。一旦我們意識到淨零不會及時,甚至根本不會發生,地球工程 —— 對地球氣候系統的深思熟慮和大規模的干預 —— 可能會被援引為限制溫度升高的解決方案。
研究最多的地球工程理念之一是太陽輻射管理 —— 向平流層注入數百萬噸硫酸,這將反映太陽的一些能量遠離地球。這是一個瘋狂的想法,但一些學者和政治家儘管面臨重大風險,但卻非常嚴肅。例如,美國國家科學院建議在未來五年內分配多達2億美元,以探索如何佈署和監管地球工程。該領域的資金和研究肯定會大幅增加。
困難的真相
原則上,二氧化碳去除提案沒有任何錯誤或危險。事實上,開發降低二氧化碳濃度的方法會讓人感到非常興奮。你正在利用科學和工程來拯救人類免遭災難。你正在做的事情很重要。人們還認識到,需要去除碳來清除航空和水泥生產等部門的一些排放。因此,一些不同的二氧化碳去除方法,將發揮一些小作用。
當假設這些可以大規模佈署時,問題就出現了。這實際上是繼續燃燒石化燃料,和加速棲息地破壞的空白支票。
碳減排技術和地球工程應被視為一種彈射座椅,可以推動人類遠離快速和災難性的環境變化。就像噴氣式飛機上的彈射座椅一樣,它只應作為最後的手段使用。然而,決策者和企業似乎完全認真地佈署高度投機性的技術,以此將我們的文明降落到可持續的目的地。事實上,這些只不過是童話故事。
確保人類安全的唯一方法,是立即以社會公正的方式持續大幅削減溫室氣體排放。
學者通常認為自己是社會的僕人。事實上,許多人被僱用為公務員。在氣候科學和政策介面工作的人,拼命地與一個日益困難的問題搏鬥。同樣,那些擁護淨零作為打破阻礙氣候有效行動障礙的一種方式的人,也以最好的意圖工作。
悲劇是,他們的集體努力從未能夠對氣候政策程序,提出有效的挑戰,該程序只能探索狹窄的情景。
大多數學者都感到明顯不舒服,踩過了將他們的日常工作,與更廣泛的社會和政治問題分開的無形線。人們真正擔心,被視為特定問題的倡導者或反對特定問題的倡導者,可能會威脅到他們感知的獨立性。科學家是最值得信賴的職業之一。信任很難建立,也很容易被摧毀。
但還有另一條看不見的路線,即將保持學術誠信和自我審查分開。作為科學家,我們被教導要持懷疑態度,對假設進行嚴格的測試和審問。但當談到人類面臨的最大挑戰時,我們經常表現出危險的缺乏批判性分析。
私下裡,科學家們對巴黎協議、BECCS、抵消、地球工程和淨零表示嚴重懷疑。除了一些值得注意的例外,在公共場合,我們悄悄地開展工作,申請資金,發表論文和教學。可行性研究和影響評估,為災難性氣候變化鋪平了道路。
我們沒有承認我們局勢的嚴重性,而是繼續參與淨零的幻想。當現實咬人時,我們會怎麼做?關於我們現在未能說出話,我們會對朋友和親人說些什麼?
現在是表達我們的擔憂,並對更廣泛的社會誠實的時候了。目前的淨零政策不會一直變暖到 1.5°C 以內,因為它們從未打算這樣做。他們過去和現在都是出於保護一切照舊業務的需要,而不是氣候。如果我們想保護人們的安全,那麼現在需要大規模和持續地減少碳排放。這是必須應用於所有氣候政策的非常簡單的酸性測試。一廂情願思考的時間已經過去了。
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