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撰文：郝景 由溫室效應導致的全球氣候變暖已經嚴重影響到了人類的正常生活，對人類的生存產生威脅，為可持續(xù)發(fā)展帶來嚴峻挑戰(zhàn)。 塑料制品則是間接導致溫室效應的重要原因之一。當前塑料制品生產占全球石油消耗的 6%，預計在未來的 30 年內將上升至近 20%，生產塑料和焚燒塑料垃圾會導致大量二氧化碳等“溫室氣體”的排放。 因此，為了達到全球氣候目標（將本世紀全球氣溫升幅限制在 2℃ 以內，同時尋求將氣溫升幅進一步限制在 1.5℃ 以內的措施），在塑料經濟中實現溫室氣體凈零排放至關重要。 以往關于單獨或者部分結合循環(huán)技術的研究表明，這些技術將大規(guī)模減少溫室氣體的排放。然而，沒有研究確定如何結合循環(huán)技術來實現塑料的凈零排放。 近日，來自亞琛工業(yè)大學（RWTH Aachen University）的研究人員及其合作者，基于 400 多個代表全球 90% 以上塑料生命周期的技術數據集，提出了一個塑料生產和廢塑料處理、自下而上的模型，并利用該模型預測了 2050 年塑料生命周期溫室氣體排放的五種不同途徑。  研究結果表明，與當前“基于化石燃料的生產技術結合碳捕獲和封存技術（CCU）”的方案相比，通過將回收、生物質利用和 CCU 技術相結合，可以實現塑料在生命周期中產生的溫室氣體的凈零排放，而且能源需求和運營成本更低。 自塑料被發(fā)明以來，其就以鯨吞蠶食之勢席卷市場。從 1950 年到 2015 年，塑料制品的規(guī)模就從 200 萬噸增加到了 3.8 億噸，自然環(huán)境內的塑料污染不斷增加。 然而，要想實現全球氣候目標，需要在本世紀下半葉完成凈零溫室氣體排放任務，因此必須減少塑料在生命周期中的溫室氣體排放。據論文描述，減少溫室氣體排放的戰(zhàn)略包括從石油開采到塑料生產的塑料供應鏈能源的脫碳，以及循環(huán)技術的實施： （1）化學和機械回收； （2）生物質利用； （3）碳捕獲和利用-交換化石碳原料。 研究人員表示，通過機械和化學循環(huán)的循環(huán)途徑，與線性碳途徑相比，減少了 30 億噸二氧化碳當量或 64% 的溫室氣體排放。 通過生物質途徑可減少多達 45 億噸二氧化碳當量，而塑料垃圾和生物質為轉化提供了足夠的碳和能量，CCU 技術則需要低碳足跡的電力來減少溫室氣體排放。 總體來說，僅僅基于回收利用、生物質利用或 CCU 的塑料無法達到溫室氣體凈零排放，即使是基于風力發(fā)電（不需要化石燃料發(fā)電，風能是一種清潔無公害的可再生能源）。
（1）是否有足夠的可再生資源來滿足全球塑料需求？ （2）與其他凈零排放塑料的途徑（如 CCS）相比，循環(huán)碳經濟的表現如何？ 研究人員表示，資源需求可以在生物質和可再生電力之間轉換，因為 CCU 和生物質都可以實現凈零排放塑料結合回收。 為了更好地理解可再生能源的需求，研究人員將其與線性碳排放方式進行了比較，線性碳排放方式需要 47 億噸的二氧化碳儲存才能實現塑料凈零排放。在這種情況下，需要 76.9 EJ（10^18 焦耳）的化石能源和 1.9-33.9 EJ 的 CCS 額外電力。 而將回收途徑與 CCS 相結合，可進一步降低能源需求，以實現塑料凈零排放。
為了實現這一目標，研究人員確定了實現塑料凈零排放所必需的兩項關鍵技術變革: （1）提高塑料回收率和供應更多的塑料廢料原料； （2）根據當地可再生電力和生物質的可用性部署 CCU 或生物質技術。  圖｜五組全球溫度數據集的全球年平均氣溫與工業(yè)化前的差異。（來源：《2020 全球氣候報告》）而控制升溫的最主要問題就是控制溫室氣體的排放，截至 2020 年，全球二氧化碳排放量已達 375 億噸，已達到 450 萬年以來的最高值，而且溫室氣體的排放量還在持續(xù)上升。 面對全球變暖，很多人都不以為意，認為這些似乎并沒有影響到自己的切身利益。 但是，當前全球出現的各種問題，比如干旱、缺水、重大火災、海平面上升、極地冰層融化、風暴以及生物多樣性的減少，無不警示著我們全球升溫帶來的災難性的后果，氣候變化已經影響到我們的健康、糧食生產能力、住房、安全和工作。 事實上，如今生活在小島嶼國家和其他發(fā)展中國家的人們在氣候變化面前已經顯得尤為脆弱，而“氣候難民”的數量預計會在未來繼續(xù)增加。 如果我們仍舊不注意節(jié)能減排等問題，就會像美國電影《后天》中展示的那樣，由于溫室效應造成全球變暖，地球進入下一個冰川期，給人類帶來毀滅性的災難。 參考資料： https://www./doi/10.1126/science.abg9853 https://www./zh/climatechange/paris-agreement http://download.caixin.com/upload/1264_Statement_2020_en.pdf https://www./zh/climatechange/what-is-climate-change 點這里關注我??記得標星~ 相關熱門視頻 |
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