Norway and CO2 emissions - DW Documentary
挪威和二氧化碳排放 - 德國之聲紀錄片
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你可以 下載 我們完整的數據中的,我們的世界 CO 2 和溫室氣體排放數據庫。
全球溫室氣體排放量繼續上升,而此時它們需要迅速下降。
為了有效地減少排放,我們需要知道它們來自哪裡 ——哪些領域貢獻最大?我們如何利用這種理解,來制訂有效的解決方案和解決策略?
下面我們來看看排放的細目 —— 溫室氣體總量,加上二氧化碳、甲烷和一氧化二氮 —— 按領域劃分。
為了防止嚴重的氣候變化,我們需要迅速減少全球溫室氣體排放。大約50十億世界發射噸的溫室氣體每年[在測量二氧化碳當量(CO 2 當量)]。1
為了弄清楚我們如何能最有效地減少排放,排放什麼可以和不能與當前的技術淘汰,我們首先需要明白的地方我們的排放從何而來。
在這篇文章中,我只展示了一張圖表,但它是一個重要的圖表 —— 它顯示了 2016 年全球溫室氣體排放的細目。2這是氣候觀察和世界資源研究所發布的最新的按部門劃分的全球排放量細目。3 , 4
你從這張圖中看到的總體情況是,幾乎四分之三的排放來自能源使用;近五分之一來自農業和土地使用 [當我們考慮整個食品系統 —— 包括加工、包裝、運輸和零售時,這一比例增加到四分之一];剩下的 8% 來自工業和廢物。
為了了解每個領域類別中包含的內容,我提供了每個部門的簡短描述。這些描述基於 IPCC 第五次評估報告 AR5) 和世界資源研究所發表的方法論論文中提供的解釋。5 , 6
從這種細分中可以清楚地看出,一系列領域和過程會導致全球排放。這意味著沒有單一或簡單的解決方案來應對氣候變化。僅關注電力、交通、食品或森林砍伐是不夠的。
即使在佔排放量近四分之三的能源領域,也沒有簡單的解決辦法。即使我們可以使電力供應完全脫碳,我們也需要為我們所有的供暖和公路運輸實現電氣化。而且我們仍然有來自航運和航空的排放 —— 我們還沒有低碳技術 —— 需要處理。
為了實現淨零排放,我們需要在許多領域進行創新。單一的解決方案不會讓我們達到目標。
讓我們一一瀏覽餅圖中的每個行業和子行業。
能源(電力、熱力和運輸):73.2%
工業能源使用:24.2%
鋼鐵 (7.2%):鋼鐵製造中與能源相關的排放。
化工和石化 (3.6%):化肥、藥品、製冷劑、石油和天然氣開採等製造過程中,與能源相關的排放。
食品和煙草 (1%):煙草製品製造和食品加工(將未加工的農產品轉化為最終產品,例如將小麥轉化為麵包)與能源相關的排放。
有色金屬:0.7%:有色金屬是指鐵含量極少的金屬:包括鋁、銅、鉛、鎳、錫、鈦和鋅,以及黃銅等合金。這些金屬的製造需要能源,這會導致排放。
紙和紙漿 (0.6%):將木材轉化為紙和紙漿的能源相關排放。
機械 (0.5%):機械生產中與能源相關的排放。
其他行業(10.6%):其他行業包括採礦和採石業、建築、紡織、木製品和運輸設備(如汽車製造)的能源相關排放。
交通:16.2%
這包括少量電力(間接排放)以及燃燒化石燃料,為運輸活動提供動力的所有直接排放。這些數字不包括來自機動車輛,或其他運輸設備製造的排放 —— 這包括在前一點「工業能源使用」中。
公路運輸(11.9%):所有形式的公路運輸(包括汽車、卡車、卡車、摩托車和公共汽車)燃燒汽油和柴油產生的排放。 60% 的道路交通排放來自乘客出行(汽車、摩托車和公共汽車);其餘 40% 來自公路貨運(卡車和卡車)。這意味著,如果我們能夠使整個道路運輸領域電氣化,並轉變到完全脫碳的電力組合,我們就可以將全球排放量減少 11.9%。
航空 (1.9%):來自旅客旅行和貨運以及國內和國際航空的排放。81% 的航空排放來自旅客旅行;和 19% 來自運費。7客運航空的排放量 60% 來自國際旅行,40% 來自國內。
航運 (1.7%):在船上燃燒汽油或柴油所產生的排放。這包括客運和貨運海上旅行。
鐵路 (0.4%):客運和貨運鐵路旅行的排放。
管道(0.3%):燃料和商品(例如石油、天然氣、水或蒸汽)通常需要通過管道運輸(在國家內部或國家之間)。這需要能源投入,這會導致排放。結構不良的管道也可能洩漏,導致甲烷直接排放到大氣中——然而,這方面的內容包含在「能源生產的逃逸排放」類別中。
建築能耗:17.5%
住宅建築(10.9%):用於照明、電器、烹飪等和家庭取暖的能源相關排放。
商業建築(6.6%):辦公室、餐廳和商店等商業建築中用於照明、電器等的發電,和供暖所產生的與能源相關的排放。
未分配燃料燃燒 (7.8%)
由其他燃料(包括來自生物質的電力和熱能)生產能源而產生的與能源相關的排放;現場熱源;熱電聯產(CHP);核工業;和抽水蓄能。
能源生產的無組織排放:5.8%
石油和天然氣的無組織排放(3.9%):無組織排放是指在石油和天然氣開採和運輸過程中,由於管道損壞或維護不善,甲烷經常意外洩漏到大氣中。這還包括燃燒 —— 在石油設施中故意燃燒天然氣。油井在開採過程中會釋放氣體,包括甲烷 —— 生產商通常沒有現有的管道網路來運輸它,或者提供有效捕獲和運輸它所需的基礎設施沒有經濟意義。但根據環境法規,他們需要以某種方式處理它:故意燃燒它通常是一種廉價的方式。
煤炭無組織排放(1.9%):無組織排放是煤炭開採過程中甲烷的意外洩漏。
農業和漁業中的能源使用(1.7%)
在農業和漁業中使用機械產生的與能源相關的排放,例如農業機械和漁船的燃料。
直接工業過程:5.2%
水泥 (3%):二氧化碳是在生產熟料(水泥的一種成分)中使用的化學轉化過程的副產品。在該反應中,石灰石 (CaCO 3 ) 被轉化為石灰 (CaO),並產生 CO 2作為副產品。水泥生產還會產生能源投入的排放——這些相關的排放包含在“工業能源使用”中。
化學品和石化產品 (2.2%):溫室氣體可以作為化學過程的副產品產生 —— 例如,在氨的生產過程中會排放CO 2 ,氨用於淨化供水、清潔產品和作為製冷劑,並用於生產許多材料,包括塑料、化肥、殺蟲劑和紡織品。化學和石化製造也會產生能源輸入的排放 —— 這些相關的排放包含在「工業能源使用」中。
廢棄物:3.2%
廢水(1.3%):來自動物、植物、人類及其廢物的有機物質和殘留物可以在廢水系統中收集。當這種有機物分解時,它會產生甲烷和一氧化二氮。
垃圾填埋場 (1.9%):垃圾填埋場通常是低氧環境。在這些環境中,有機物在分解時會轉化為甲烷。
農業、林業和土地利用:18.4%
農業、林業和土地利用直接佔溫室氣體排放量的 18.4%。整個食品系統——包括冷藏、食品加工、包裝和運輸 —— 約佔溫室氣體排放量的四分之一。我們在這裡詳細了解這一點。
草地(0.1%):當草地退化時,這些土壤會失去碳,在此過程中轉化為二氧化碳。相反,當草地恢復時(例如,從農田恢復),碳可以被封存。 因此,此處的排放是指 草地生物量和土壤中這些碳損失和收益的淨平衡。
農田 (1.4%):根據農田的管理做法,碳可能會流失或固存到土壤和生物量中。這會影響二氧化碳排放的平衡:當農田退化時會排放CO 2;或在恢復時被隔離。碳儲量的淨變化體現在二氧化碳排放量中。這不包括牲畜放牧地。
森林砍伐(2.2%):森林覆蓋變化造成的二氧化碳淨排放量。這意味著重新造林被計為“負排放”,而毀林被計為“正排放”。因此,淨林業變化是林業損失和收益之間的差額。排放量基於森林中碳儲存的損失和森林土壤中碳儲存的變化。
作物燃燒 (3.5%):農業殘留物的燃燒 - 水稻、小麥、甘蔗和其他作物等作物的剩餘植被 - 會釋放二氧化碳、一氧化二氮和甲烷。農民經常在收穫後焚燒作物殘茬,為重新播種作物準備土地。
水稻種植(1.3%):被淹的稻田通過一種稱為“厭氧消化”的過程產生甲烷。由於淹水稻田的低氧環境,土壤中的有機物會轉化為甲烷。1.3% 似乎很可觀,但重要的是要把它放在上下文中:大米約佔世界卡路里供應量的五分之一,是全球數十億人的主要作物。8
農業土壤(4.1%):在土壤中施用合成氮肥時會產生一氧化二氮 —— 一種強溫室氣體。這包括所有農產品的農業土壤排放 —— 包括供人類直接消費的食品、動物飼料、生物燃料和其他非糧食作物(如煙草和棉花)。
牲畜和糞便(5.8%):動物(主要是反芻動物,如牛和羊)通過一種稱為「腸道發酵」的過程產生溫室氣體 —— 當消化系統中的微生物分解食物時,它們會產生副產品甲烷。這意味著牛肉和羊肉往往具有較高的碳足跡,少吃是減少飲食排放的有效方法。
動物糞便在低氧條件下,分解會產生一氧化二氮和甲烷。這通常發生在在狹窄區域(如奶牛場、牛肉飼養場、養豬場和家禽場)管理大量動物時,這些地方的糞便,通常大堆儲存或在潟湖和其他類型的糞便管理系統中,處理這裡的「牲畜」排放僅包括牲畜的直接排放 —— 它們不考慮牧場或動物飼料的土地用途變化的影響。
按行業劃分的年度溫室氣體排放量
我們的溫室氣體排放來自哪裡?
該圖表顯示了按部門劃分的溫室氣體總量(所有溫室氣體的總和,以二氧化碳當量噸計算)的細分。
在這裡,我們看到電力和熱力生產是全球排放的最大貢獻者。其次是運輸、製造和建築(主要是水泥和類似材料)以及農業。
但這並非各地都一樣。例如,如果我們看看美國,交通運輸的貢獻比全球平均水平要大得多。在巴西,大部分排放來自農業和土地利用變化。
如何與此圖表互動
在這些圖表上,您會看到左下角的「更改國家」按鈕 - 使用此選項,你可以將圖表切換到世界上任何其他國家/地區。
人均溫室氣體排放量:我們的排放量來自哪裡?
查看按部門劃分的溫室氣體在總量上的細分對於各國了解減排可能產生最大影響的領域至關重要。但對於個人來說,看到排放的來源通常是不直觀的。
在這張圖表中,我們展示了不同部門的人均排放量如何分佈 —— 實際上,這顯示了平均「足跡」,以每年的二氧化碳當量噸數來衡量。
如何與此圖表互動
- 在這些圖表上,你會看到左下角的「更改國家」按鈕 - 使用此選項,你可以將圖表切換到世界上任何其他國家。
- 如果拖動藍色時間滑塊,你將看到條形圖轉換為折線圖,並顯示隨時間的變化。
按行業劃分的年度 CO 2排放量
人均 CO 2:我們的排放來自哪裡?
在此圖表中,我們顯示了按部門劃分的人均 CO 2 排放量細分。這是以每人每年的噸數來衡量的。
這使我們能夠更好地了解我們的國內碳足跡。但是,它不適用於我們從其他國家購買的商品和服務。
按行業劃分的年度 CH 4排放量
CO 2排放的細目與溫室氣體排放總量密切相關。
各部門的甲烷排放分佈明顯不同。該圖表顯示了按部門劃分的甲烷排放量,以二氧化碳當量噸為單位。
我們看到,在全球範圍內,農業是甲烷排放的最大貢獻者。這些甲烷大部分來自牲畜(它們通過消化過程產生甲烷,這一過程稱為“腸道發酵”)。大米生產也是甲烷排放的主要來源。
除了農業,無組織排放會產生大量的甲烷。「無組織排放」代表水力壓裂等過程,以及更傳統的石油和天然氣開采和運輸過程中的氣體無意洩漏。例如,當氣體通過維護不良的管道運輸時,就會發生這種情況。
廢棄物是第三大貢獻者。當有機材料分解時,垃圾填埋場會產生甲烷。
人均 CH 4:我們的排放來自哪裡?
如何與此圖表互動
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- 如果拖動藍色時間滑塊,你將看到條形圖轉換為折線圖,並顯示隨時間的變化。
按行業劃分的年度 N 2 O 排放量
人均N 2 O:我們的排放來自哪裡?
在此圖表中,我們顯示了按部門劃分的一氧化二氮 (N 2 O) 排放量的人均細分。這是以每人每年的噸數來衡量的。
正如預期的那樣,我們幾乎所有的一氧化二氮排放都來自農業。
在應對氣候變化方面,重點往往是「清潔能源」解決方案 —— 可再生能源或核能的佈署;提高能源效率;或過渡到低碳交通。事實上,能源,無論是電力、熱力、運輸還是工業過程,佔溫室氣體 (GHG) 排放量的大部分(76%)。9
但是,包括生產、加工和分銷等農後過程在內的全球糧食系統,也是排放的主要來源。這是一個我們還沒有可行的技術解決方案的問題。
此處顯示的可視化 —— 基於 Joseph Poore 和 Thomas Nemecek(2018 年)發表在《科學》上的元分析數據– 總結食品在總排放量中的份額,並按來源細分。10
食品約佔全球溫室氣體排放量的 26%。
在嘗試量化食品溫室氣體排放量時,需要考慮四個關鍵因素。這些在可視化中按類別顯示:
畜牧業和漁業佔食品排放量的 31%。
牲畜 —— 為肉類、奶製品、雞蛋和海鮮生產而飼養的動物 —— 以多種方式導致排放。例如,反芻家畜 —— 主要是牛 —— 透過它們的消化過程(在一個稱為「腸道發酵」的過程中)產生甲烷。糞便管理、牧場管理和漁船的燃料消耗也屬於這一類。這 31% 的排放量僅與農場「生產」排放量有關:不包括土地用途變化或動物飼料作物生產的供應鏈排放量:這些數字單獨包含在其他類別中。
作物生產佔食品排放量的 27%。
21% 的食物排放來自供人類直接消費的作物生產,6% 來自動物飼料的生產。它們是農業生產產生的直接排放 —— 這包括施肥和糞便釋放的一氧化二氮等元素;水稻生產的甲烷排放;和農業機械產生的二氧化碳。
土地使用佔食物排放量的 24%。
牲畜土地使用(16%)是人類消費作物(8%)的兩倍。11農業擴張導致森林、草原和其他碳「匯”」轉變為農田或牧場,從而導致二氧化碳排放。這裡的「土地利用」是土地利用變化、熱帶草原燃燒和有機土壤栽培(耕作和翻覆土壤)的總和。
供應鏈佔食品排放量的 18%。
食品加工(將農場的產品轉化為最終產品)、運輸、包裝和零售都需要能源和資源投入。許多人認為就地飲食是低碳飲食的關鍵,然而,交通排放通常只佔食物總排放量的很小比例 —— 全球僅為 6%。雖然供應鏈排放量似乎很高,為 18%,但對於通過防止食物浪費來減少排放至關重要。餐廚垃圾排放量很大:排放量的四分之一(33 億噸 CO 2eq) 來自食品生產,最終成為供應鏈損失或消費者的浪費。耐用的包裝、冷藏和食品加工都有助於防止食物浪費。例如,加工過的水果和蔬菜的浪費比新鮮的低約 14%,海鮮的浪費低 8%。12
減少糧食生產的排放將是我們未來幾十年面臨的最大挑戰之一。與能源生產的許多方面不同,在可再生能源或核能的低碳能源升級的可行機會 中,我們可以使農業脫碳的方式不太清楚。我們需要肥料等投入,來滿足不斷成長的食物需求,而且我們無法阻止牛產生甲烷。我們需要一份解決方案:改變飲食;減少食物浪費;提高農業效率;以及使低碳食品替代品具有可擴展性和可負擔性的技術。
糧食生產約佔全球溫室氣體排放量的四分之一(26%)。13這很多,但當我們提醒自己食物是人類的基本需求時,它會更容易消化。
更難理解的是生產從未食用過的食物所造成的溫室氣體排放量。
世界上大約四分之一的卡路里被扔掉了;它們在供應鏈中被寵壞或溢出;或被零售商、餐館和消費者浪費掉。14為了生產這種食物,我們需要土地、水、能源和肥料投入。這一切都是以環境成本為代價的。
Joseph Poore 和 Thomas Nemecek(2018 年)在發表在《科學》雜誌上的對全球糧食系統的大型薈萃分析中,估計了我們的溫室氣體排放量中有多少來自浪費的食物。15
在此處的可視化中,我展示了在全球溫室氣體排放的背景下浪費食物的排放。
Poore 和 Nemecek(2018 年)的研究發現,幾乎四分之一(24%)的食物排放來自供應鏈中丟失或消費者浪費的食物。其中近三分之二(佔食品排放量的 15%)來自供應鏈中因儲存和處理技術不當而造成的損失;缺乏冷藏;以及運輸和加工過程中的腐敗。其餘 9% 來自零售商和消費者丟棄的食物。
這意味著食物浪費約佔全球溫室氣體排放總量的 6%。16事實上,它可能會略高一些,因為Poore 和 Nemecek(2018 年)的分析不包括農場在生產和收穫期間的糧食損失。
把這個放在上下文中:它大約是全球航空排放量的三倍。17或者,如果我們將其放在國家排放的背景下,它將是世界第三大排放國。18只有中國 (21%) 和美國 (13%) 排放更多。19
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