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    木头掩埋: 便宜完美电竞高效的碳去除本事添加时间:2024-11-21

      为应对天色转变,咱们需求大幅裁减化石燃料的运用,并转向可再生能源。其余,到2060年,每年还需从大气中肃清多达10亿吨的二氧化碳。为此,科学家们提出了多种二氧化碳去除本领,如直接氛围拘捕,但这些本领耗能高、本钱腾贵,以是难以普遍操纵完美电竞。比拟之下,基于天然的办理计划,如通过丛林吸取碳,拥有低本钱和高潜力。然而,光合影响拘捕的碳会通过生物质领悟或燃烧缓慢返回大气。为了有用减排,咱们需求找到能永恒留存这些碳的本领,比方埋藏木料,只管这项本事的永恒效益尚不鲜明。阐明情况条目对碳留存的影响,将有帮于开展更牢靠的碳封存本事。

      正在此净化碳,马里兰大学曾宁教导浮现了一根埋正在地下 2 米处的 3775 年汗青的陈旧原木,其留存功夫远远突出了其预期的寿命。这种木料的留存效益近乎完整,与摩登样品比拟,碳牺牲不到 5%。没有溃烂大概是因为坟场致密粘土的低分泌性。作家的寓目讲明,通过将木质生物质掩埋正在犹如的缺氧情况中,可能采用夹杂天然工程本领去除碳净化碳。作家估摸环球封存潜力高达 10 0亿吨 CO2运用现有本事,优化后每吨 30 至 100 美元的低本钱。合连功效以“3775-year-old wood burial supports “wood vaulting” as a durable carbon removal method”为题揭橥正在《Science》上,曾宁教导一作兼独一通信,Xinpeng Zhao为共统一作。

      本文提出了一种联合天然光合影响和最幼工程干扰的碳封存本领,即将可陆续出处的木质生物质埋藏正在名为“木料拱顶”的工程布局中,造止其溃烂和领悟。这个本领的灵感源自自然木料掩埋的“测验”结果。2013年,作家正在开掘木拱顶原型时,浮现了一根埋正在地下仅2米深的留存无缺的东方红雪松木原木,历程C14测定,其年岁达3775年。这个浮现为木料安葬举动永恒碳去除和积聚本领供给了直接证据。进一步判辨了木料的留存情况和因素,以优化其用于永恒碳封存的条目。

      正在加拿大魁北克省圣皮的一片农田中(图 2A),作家浮现了一根埋藏了3775年的东方红雪松原木。这个地方坐落正在一片慢慢倾斜的幼溪边,地表遮盖着草丛、灌木和幼树。地下2米处是自13,000年前的尚普兰海浸积的蓝色粘土层。1959年的泥土观察将该区域划分为Levrard粘土系列。

      正在2米深的地方浮现了陈旧的东方红雪松原木(图2B,C),只管树皮疏松零落,木料仍被水浸透但连结牢固净化碳。作家将原木清算清洁后正在空调房中天然干燥(图2D),并于2022年对其实行微观布局、刻板强度完美电竞、密度和化学因素的判辨,同时与摩登同类红雪松实行了对照。

      作家对一根埋藏了3775年的东方红雪松原木和摩登木料样本实行了对照判辨。结果讲明,固然古代木料的最表层略有剥落,但总体上留存优越(图3,A B)。通过扫描电子显微镜寓目浮现,古木的细胞布局略有变形,希罕是正在春季急速滋长的早材局部(图3D),但晚材局部无缺无损。古代木料的密度比摩登样本裁减了13.6%(图3E),讲明碳牺牲较幼。化学判辨显示,古木的全纤维素含量裁减了1.1%,而木质素含量扩展了4.8%(图3G),进一步援帮木料留存无缺的结论。固然古木的刻板强度稍有消浸,但拉伸强度仅消浸了5%(图3H)。只管存正在少少不确定性,作家估摸古木正在埋藏后碳牺牲的落伍上限为5%。这些浮现讲明,木料正在地下留存的碳封存潜力相当大。

      作家正在蒙特利尔场面浮现,因为泥土的低分泌性和亲近浸水的状况,造成了缺氧情况,明显减缓了木料的领悟(图2B)。这种情况犹如于摩登垃圾填埋场,此中木料正在缺氧条目下可留存数十年乃至上千年,碳牺牲极幼。基于这一浮现,作家提出了一种称为“木拱顶”的碳封存本领(图1),通过将木质生物质埋藏正在低分泌性粘土中,阻断氧气进入,缓慢将木料置于无氧状况,完毕永恒碳封存。这一进程犹如于天然煤炭的造成,但速率更疾,有帮于应对天色转变,裁减大气中的二氧化碳排放。

      运用碳轮回模子和林业数据判辨讲明,通过积聚可陆续木料采伐和木料残留物中的4.5%陆地净低级临盆力(NPP),可能每年去除高达10 GtCO2。这一潜力正在环球鸿沟内分散,希罕是热带区域功绩最大,因其丛林临盆力高且化石燃料排放低。比方,南美洲的潜力为3.3 GtCO2/年,非洲为2.1 GtCO2/年,远超表地的化石燃料排放(图4A,4B)。只管模子酌量了土地诈骗和资源限定,天色危殆大概促使生物临盆力的更普遍诈骗。木料安葬的本钱目前为每吨100-200美元,来日希望消浸至30-100美元,且封存成果超90%,碳排放本钱远低于其他本事(如直接氛围拘捕)。该本领本钱较低,碳成果高,具备分散式且可扩展的上风完美电竞净化碳,适合整合到可陆续丛林处理中,供给潜正在的经济长处。

      作家正在蒙特利尔遗址浮现的3775年汗青红雪松,为摩登工程碳封存供给了名贵的开导。商讨讲明,通过仿照红雪松的埋藏条目,诈骗自然低分泌性粘土筑造木拱顶,可能完毕永恒碳封存,并正在本钱和效益之间赢得均衡。该本领拥有每年封存10 GtCO2的潜力,占环球37 GtCO2化石燃料排放量的27%,这亲近IPCC 1.5度局面中2060年完毕净零标的所需的碳肃清秤谌木头掩埋: 便宜完美电竞高效的碳去除本事