魯超：第75屆聯合國大會期間，中國提出力爭2060年前實現碳中和，意味着什麼？

2021-03-09

【文/魯超】

早在2019年底，我國就表示：中國已經提前實現了2020年減少碳排放的目標。

這次，我們更是提出了“碳中和”的驚人承諾，我們會如何實現這個“小目標”呢？我們的信心來自哪裏呢？且聽我慢慢道來……（長文預警）

簡單地説：碳中和=碳排放-碳匯。我們搞經濟，要“開源節流”；而碳中和，講究的是“減排增匯”！

首先我們要注意一個“碳匯”（Carbon Sink）的概念，意為：通過天然或人工的方式，儲存含碳化合物，從而降低大氣中的二氧化碳濃度。

“碳匯”三部分：海洋（Ocean）、植被（Forest）、人工技術（Artificial technique）

自從全球變暖變成共識之後，各界對於“碳匯”這個概念認識越來越深入，自然界裏兩個最重要的碳匯是植被和海洋。每年人類活動排出的二氧化碳中，有一半左右被自然界的“碳匯”吸收，在自然碳匯上做文章，顯然是很聰明的想法。

2018年4月16日，像是“串通”好了一樣，我國科學家幾乎同時在PNAS（美國科學院院報）上發表7篇論文，從各方面介紹了中國的生態系統，但關鍵詞都圍繞着“碳匯”、“碳庫”（Carbon pool）。

這似乎是在告訴全世界：“我們絕對是有備而來！”

還記得2019年2月份NASA的報道嗎：來自NASA衞星的數據顯示，中國和印度正在引領陸地綠化的增長，影響主要來自中國雄心勃勃的植樹計劃和兩國的集約化農業。

好吧，都被衞星看到了，咱實在瞞不下去了！2020年10月份，《Nature》上發表劉毅團隊的文章《根據大氣二氧化碳數據估算的中國大型陸地碳匯》（Large Chinese land carbon sink estimated from atmospheric carbon dioxide data），論文鏈接如下：

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2849-9

根據他們於2009-2016年之間在6個觀測點的數據，表明：

1，2010~2016年，我國陸地生態系統年均吸收約11.1億噸碳，吸收了人為碳排放的45%。

2，中國西南地區（雲南，貴州和廣西等省）以及東北地區（尤其是黑龍江和吉林省）的碳匯之前被嚴重低估了。

3，我國的人工造林取得了顯著成果，在過去的10-15年裏，每個省份（自治區）每年增加4-44萬公頃森林面積。這還促進了木材出口和國內紙張的生產。

比較一下2000年和2017年，世界上哪些地方變得更綠？

回想一下，世界上近年來發生的一些事情，是不是有鮮明的對比？

2019，巴西亞馬遜森林大火，“地球之肺”危在旦夕！

2019-2020，澳大利亞叢林大火，導致30億動物死亡。

2020，美國加州山火，面積超過12500平方公里，打破了歷史紀錄。

其實，山火全球到處都是，我國自然也不例外。

我們現在已經認識到，在“碳中和”問題上，森林是寶貴的“碳匯”。為了保護這些珍貴的“碳匯”，我們的消防戰士曾付出了自己的生命。

向林業工作者和救火隊員們致敬！

2019年3·30木裏縣森林火災，30名救火隊員犧牲

除了自然碳匯以外，在“人工碳匯”上的研究近年來也開始比較深入，不外乎下列關鍵詞：

下面介紹主流的幾種：

一、火電廠胺吸收

採用化學吸收法（比如乙醇胺）對煤化工行業、火電行業、天然氣廠以及甲醇、水泥、化肥等工廠中產生的二氧化碳進行捕集。

二、深海存儲

前面提到，既然海洋是一個很大的“碳匯”，為什麼不把二氧化碳注入深海里呢？確實，在海底的高壓下，二氧化碳將變成液體，與水形成固態籠形水合物。

問題是，這種做法有潛在的風險，如果發生泄漏會導致海水酸化，進而引起不可預測的生態災難，所以有一些國家已經達成共識，不允許對二氧化碳進行深海存儲。

另外，還有研究人員指出，在海底深埋二氧化碳，可能會將海底可燃冰裏的甲烷“擠壓”出來。興義利必生一弊，要知道，甲烷的温室效應比二氧化碳可厲害多了。

二氧化碳在大氣和海洋裏不斷交換

三、灌注油田

將二氧化碳直接注入油田，將原油“擠出”。這項技術已經有40多年曆史，最早是為了提高採集效率。但二氧化碳會溶解於原油，在燃燒後還是會釋放出來，無法達到“碳中和”的目的。

四、地下封存

往油田裏注入二氧化碳給了科學家一些啓發，我們可以將二氧化碳注入到一些密封的地質結構裏，將它們封存起來。

將二氧化碳注入地下滷水層中

五、生物降解

將二氧化碳用微生物降解。這項工作可以和上一種方法配套進行，先將二氧化碳封存於地下，同時注入可降解二氧化碳的微生物。

細菌：二氧化碳？美味啊~~~

六、礦物吸收

碳酸鹽的能態低於二氧化碳，也就是説，在地質圈裏，二氧化碳最終會轉化成碳酸鹽，人類只要加速這個進程，即可大大降低空氣裏的二氧化碳。

從熱力學上，橄欖石（硅酸鎂、硅酸亞鐵）、蛇紋石（水合硅酸鎂）等礦物都可以和二氧化碳反應生成碳酸鎂，如下：

2009年，美國科學家指出，這種方法可以至少儲存現在美國500年的碳排放。

個人認為，對於各種人工碳匯，一些成熟的技術，我們當然要大膽應用。但對於一些不成熟的技術，我們仍然要持觀望的態度，經過足夠多的實驗，觀察後續效果。

尤其應該注意，不能光把眼光侷限於一個點，而是要整個產業鏈來看問題。比如用乙醇胺吸收二氧化碳，確實，火電廠的二氧化碳被吸收了，但生產乙醇胺的碳排放有多少，開展這些技術的配套設施如何，儲存吸收物的方法等等，都必須被考慮進去。

從目前來看，人工碳匯遠遠不能與自然碳匯相比，老老實實地種樹，在當下仍然是主流。

説完“碳匯”，再來看看“碳排放”。

過去在業內，能源利用基本上等價於“碳排放”。也就是説，我們要享受更好的生活，就要用更多的能源，也就要相應的排放更多的二氧化碳。丁仲禮院士説的把“碳排放”視為“發展權”，此之謂也。

其實，在減排方面，發達國家也很努力，比如2019年，大英帝國就提出了“在2030年前實現零碳排放”的雄心壯志。

但其中的具體做法我們卻不得不質疑，比如“將天然氣轉化成清潔的氫能”就很令人疑惑，天然氣就是甲烷（CH4），得到氫以後，碳去哪兒了呢？

這不外乎建立在一種“碳轉移”的基礎上。天然氣制氫，美英的技術都已經很成熟，但要達到“零碳排放”，就必須將“轉化天然氣”的加工過程讓後進國家去做，發達國家只管享受“清潔的氫能”就好了，然後發達國家還可以通過“碳税”去割發展中國家第二次韭菜，多完美！

具體可以參見《零碳排放——大英帝國的能源戰略》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/343301769

我們是負責任的大國，不可能像歐美那些短視的政客一樣，只管拉大旗拋口號，下台後哪管洪水滔天。我們講究人類命運共同體，要為國家、為人民、為後代甚至為全人類負責，還是需要有具體的、切實可行的做法。

看到別的回答裏面有很多在大談特談新能源汽車、電池什麼的，其實這些於事無補。咱還是必須將目光聚焦在一次能源上。你搞新能源汽車，表面上看，車沒有碳排放了，但你的電如果還是用煤燒出來的，還是會有碳排放，只不過是將城市的排放轉移到了火電廠。在統計全國的“碳排放”、“碳中和”過程中，不過是左手右手的事情。

這是“換湯不換藥”。

中國最近10年新能源汽車的銷量，咱今天不談這個……

2016年我國的承諾中包括一條：“到2030年，將非化石能源在一次能源總供應中所佔的比例提高到20％左右。”

下圖是2019年我國的能源結構，化石能源佔據85%，非化石能源仍有很大的提升空間！（水力8%，核能2%，其他可再生資源5%）

2019年，我國能源結構：煤（58%）、石油（20%）、天然氣（8%）、水力（8%）、核能（2%）、其他可再生資源（5%）

首先是水力，中國水電資源儲量全球第一，不利用的話實在太可惜了。

除了三峽以外，我們已經在西南地區佈局很多，如下圖，需要更新指出一下的是，烏東德水電站已經於2020年6月份正式投產發電。

從下圖我們也能看出，近年來我國水電事業是如何地大踏步發展。

不要管非大陸媒體如何宣傳水電站的缺陷，比如對環境的破壞，安全隱患等等。

水電站的安全事故，美國和印度多得是。中國歷史上真正有據可查的只有1975年河南省板橋水庫的事故那一次，我們在此不多評論。

是要“大仁政”還是“小仁政”？作為幹活的人，接受批評，繼續改進，但還是要繼續前進，方為正道。

敵人批評我們得越多，説明我們做得越正確，越證明我們一定要堅定的去做。至於每年汛期，對岸媒體都要來幾次如下的造謠，我們就把這當成一道“亮麗的風景線”，笑口常開吧。

ww的地理“姿勢”還是要補補

然後是核電。核電的爭議也很大，擁護者認為核電是一種清潔的能源，反對者的素材則更加實際，歷史上有美國三里島、蘇聯切爾諾貝利，近年來有日本的福島。

好在我國的核電事業一直穩步發展，沒有出過事故，這讓我們更有底氣去發展中國核電事業。國外也有很成功的經驗，比如法國的核電比重已經高達80%。美俄英等大國也曾表示，不會因為福島事故而停下發展核電的步伐。

所以我國的核電事業估計仍然會繼續穩步推進，但短期內希望它完全取代化石能源是沒有指望的。

2016年，筆者在陝西科技博物館拍攝的照片

關於核電，具體可以參見：https://zhuanlan.zhihu.com/p/58853683

最後是光伏了。

自從2015年超越德國之後，中國的光伏一直遙遙領先。到2019年底，總裝機容量超過200吉瓦，現在全球最大的太陽能發電廠是850兆瓦的龍羊峽大壩太陽能公園。

我國的目標是到2050年達到1300吉瓦的太陽能裝機容量。

從下圖來看，和德國、日本、澳大利亞等發達國家相比，我國太陽能的人均潛力還很高。目前光伏電站的設計還有很大優化空間，技術突破之後，中國光伏還能進一步快速擴張。

太陽能人均裝機瓦數，顏色越深，代表人均裝機瓦數越高

總之，我國在水力、核電和光伏上都已經做好了相當的準備。

回到之前的那句話：能源利用基本上等價於“碳排放”。這是基於主要一次能源仍然是化石燃料，如果我們能做到能源結構的大幅調整，用水力、核電和光伏這“三駕馬車”將非化石能源從現在的15%提升到30%以上，那上面那句話就不一定100%成立了，而只是70%（甚至更低）成立了。

當然，對於新能源從來就不缺下面的聲音，我們當成笑料聽聽好了：

核電堅決不能建！危險！

火電堅決不能建！污染！

水電堅決不能建！破壞生態！

風電堅決不能建！影響景觀！

太陽能堅決不能建！經濟泡沫！

誰也不能停我的電！不要問我怎麼辦！你們自己想辦法！反正不能停我的電！

歡迎加入用愛發電大隊

最後，一本正經地大膽預言一下，我國還留了一手。那就是：中國聚變工程試驗堆（CFETR）。

根據公開的消息：

CFETR計劃分三步走，完成“中國聚變夢”。第一階段到2021年，CFETR開始立項建設；第二階段到2035年，計劃建成聚變工程實驗堆，開始大規模科學實驗；第三階段到2050年，聚變工程實驗堆實驗成功，建設聚變商業示範堆，完成人類終極能源。

嗯嗯，2050年核聚變成功，2060年碳中和。完美！

到那個時候，在某種程度上能量將取之不盡用之不竭，重水提取概念股值得關注。

為了發展下一代更加清潔的核聚變技術，地月經濟區也將正式擺上日程，月球上的氦3將成為人類的寶貴資源。

你以為是鬧着玩的？

曾幾何時，全球變暖被相當多的人羣認為是“陰謀論”，更有人認為這是發達國家剝奪我們“發展權”的陽謀。

丁仲禮的“中國人是不是人”成為“靈魂之問”！

我們是應該侷限在意識形態的討論，迴避現實，和“瑞典少女”們打嘴炮；還是應該尊重科學事實，用自己的智慧和汗水去創造一個更加美好的明天呢？

慶幸的是，我們選擇了後者！

希望把全球變暖變成一個新時代的“鄭國渠”工程！

2020年代的今天，我們有的流汗耕耘，有的燒腦工作。

40年後，等待我們的是一個全新的“綠色經濟”時代！

上下五千年，我們不就是這樣一步步走過來的嗎？

韓國派人忽悠秦國修建鄭國渠，目的在於消耗秦國民力。秦王政將計就計，採納這一建議。結果關中農業迅速發達起來，原本雨量稀少、土地貧瘠的關中，變得富甲天下

南京信息工程大學的陳鐵喜教授是國內研究碳循環的專家，本文也得到他的大力支持與指導，非常感謝！

去年我曾經和陳教授舉辦了一系列的線下活動，今年我已經和他約好，4月份以後針對“碳中和”再來幾次科普沙龍，歡迎大家關注。

2020年與陳教授、鄧教授搞的沙龍活動

2，Large Chinese land carbon sink estimated from atmospheric carbon dioxide data

3，【PNAS】全球首次，中國學者同期發表7篇PNAS，揭示我國生態系統中的“碳” | 土壤與農業可持續發展國家重點實驗室

4，Human Activity in China and India Dominates the Greening of Earth

5，China and India Lead the Way in Greening

6，http://www.cityghg.com/uploads/soft/200119/1-200119204941.pdf

7，CO2-fixing one-carbon metabolism in a cellulose-degrading bacterium Clostridium thermocellum