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空氣中的CO2怎麼大量快速除去

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空氣中的CO2怎麼大量快速除去

科學家們號召全世界一起節能減排,這裏包含的兩個方面:一方面是開發新能源,優化廢氣處理流程,實現二氧化碳排放的減少而另一方面,則是如何清除掉目前空氣中超標的二氧化碳。這兩個方面,簡單來説就是我們常説的“開源節流”。

我們知道,清除空氣中的二氧化碳,最有效的辦法就是植樹造林,通過植物的光合作用,將二氧化碳吸收掉,這也是我們一直在做的。

不過最近,一些科學家在《自然》雜誌上發表論文指出:全世界有那麼多農作物,它們也可以進行光合作用。如果不想辦法提升它們吸收二氧化碳的能力,實在是有點暴殄天物。只要我們向農作物中加入一些碎石粉末,就可以使其出現一種被稱為強化巖石風化(enhanced rock weathering,ERW)的化學反應。在ERW反應中,這些粉末中的礦物質會與雨水中夾着的微量二氧化碳結合,從而將其鎖定在自己身上。它們會結合生成碳酸氫鹽,最終固定在土壤裏,或者最終流入海洋

中學化學中,老師就講過加快化學反應速度的方法,其中之一就是儘量磨碎樣品增加反應的接觸面。因此,科學家才提出使用巖石的碎屑,通過這個方法,可以大大增加風化的速度。他們計算後發現:如果我們在全球範圍內採取這個措施,最終可以實現每年吸收20億噸二氧化碳。這個數字相當驚人,相當於全世界每年航空業和海運業所排放的二氧化碳總量。

當然,每年清除20億噸二氧化碳的目標也不是馬上就能實現的。不過,研究人員分析認為,只要這個方法得到有效的推廣,大概在2050年我們就可以實現這個目標。

英國謝菲爾德大學Leverhulme氣候變化緩解中心主任David Beerling是這篇論文的第一作者,他指出:“在深入並且持續進行碳排放的同時,我們還亟需能夠大規模推廣,並且與目前土地的用途相匹配的二氧化碳減排手段,才能實現對氣候變化的控制。在農田上鋪撒碎石屑是一種直接有效的捕獲二氧化碳的措施,而且還有可能改善土壤、提高產量。”

而且,值得我們高興的事,雖然本意並非是緩解温室效應,但世界上已經有一些農民在做這樣的事了。英國利茲大學全球食品與環境研究所所長Steven Banwart告訴我們:“在全世界許多農業區,通過鋪撒碎石屑以改善土壤pH值的做法已經不是什麼新鮮事了,目前也已經有了相應的技術和基礎設施來優化對玄武巖碎屑的使用。這為(本實驗)在農業上的實踐提供了迅速轉型的潛在機會,從而在未來大量地吸收二氧化碳。”

正如Banwart所指出的那樣,這個方法遠不止吸收二氧化碳這一個好處。我們知道,碳酸氫鈣之類的物質在水中顯弱鹼性,這可以幫助農作物對抗酸雨,提高土壤的pH值,還可以防止海水酸化。而且,我們也未必就要特別打造這些材料,研究人員認為,那些採礦業中留下的硅酸鹽粉塵或者建築過程中的副產品都具有這個能力,這也可以讓我們廢物利用,一舉兩得。

實際上,科學家們有這個想法已經很久了。只不過,直到今天才有一份完整、詳細的關於ERW反應在全球範圍內推廣的成本、功效等全方位研究論文出現。研究人員指出,包括美國、印度在內的這些國家,不僅二氧化碳排放非常高,而且農業也相當重要,因此這樣的國家推廣這個方法將會起到非常明顯的作用。

即便如此,這也不意味着這樣的措施馬上就能夠得到很好的推廣和實踐,它仍然面臨着巨大的挑戰:鑑於每一項改變都不僅僅需要資金的支持,還需要改變工作慣性,因此我們很難判斷這個項目在全世界範圍內推廣的成果有多明顯。

而且,我們現在迫切需要廣泛的實踐,來測試這個方法的可行性,以及它是否會帶來一些副作用。比如,不是所有的農作物都適合弱鹼性土壤,對於那些喜酸性土壤的農作物來説,這個方法就不可行。

另外,雖然這是一個捕獲二氧化碳的好方法,但對於日益增長的碳排放來説仍然是杯水車薪。

即便如此,這也不意味着這個方法沒有意義。對於每年都要面臨着不斷攀升的氣温紀錄的我們來説,任何努力都是至關重要的。正如來自哥倫比亞大學的氣候學家James Hansen所説的那樣:“我們的温室氣體已經突破了安全界限,削減碳排放是至關重要的,但我們還需要採用安全、可靠且可以量化的除二氧化碳手段,扭轉空氣中二氧化碳含量的曲線,避免未來的氣候惡化。”

相信很多人都感受到了氣温逐年的上升,而兩極的冰川也在不斷融化。扭轉二氧化碳含量不斷提高的趨勢已經刻不容緩,任何努力都可以起到關鍵的作用。關於温室效應帶來的惡果,我們所能想象到的已經足夠可怕,不知還有多少想象不到的後果。

如果是中學實驗題的話,可以將空氣通過NaOH溶液 或 鹼石灰 或 NaOH固體, 除去CO2. 方程式:CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O

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