碳匯效應
關注創建者：環保達人 創建時間：2023-06-08
碳匯效應的實例教程
根據1981～2000年間的統計，森林碳匯通量年均碳匯為0.75億噸/年，灌草叢年均碳匯通量為0.19億噸/年，陸地植被年均總碳匯通量為1.01億噸/年。也就是說，碳酸鹽巖風化溶解的碳匯通量是陸地植被的50.5%、森林的68%、灌草叢的2.68倍。
針對全球而言，每年陸地森林生態系統可產生17.1億噸的碳匯通量，土壤有機碳庫可產生凈碳匯通量8億噸。全球巖溶分布面積為2200萬平方千米，占陸地面積的15%，全球碳酸鹽巖風化溶解產生的碳匯通量為5.5億噸/年，相當于全球森林碳匯通量的33%、土壤碳匯通量的70%。需要指出的是，巖溶碳循環發生的驅動力是水和二氧化碳，在不同氣候類型下，碳匯發生的強度存在差異性。
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人為干預可增加巖溶碳匯通量和穩定性
根據流域巖溶碳循環過程，可以通過以下4種技術途徑提高巖溶碳匯通量及其穩定性。
一是植樹造林。
鑒于植物光合作用和碳酸鹽巖風化溶解的驅動力均為CO
2
+
H2O
，因此，植樹造林不僅能使地表生物碳匯通量增加，也能使地下巖溶碳匯通量增加。從灌叢到次生林地再到原始林地，巖溶作用產生的碳匯通量可增加2～8倍。
二是改良土壤。
巖溶碳匯的碳主要來自土壤CO
2
，土壤
CO
2
濃度比大氣高1～2個數量級，通過改良土壤增加土壤
CO
2
循環即可強化巖溶碳匯效應。
三是重視外源水的作用。
來源于硅酸鹽巖區的外源水具有很強的侵蝕力。
展開 自然界中的碳匯效應不容忽視
當人們關注化石能源中的碳被大規模利用產生的負面效應時，往往忽略了地球表層生物圈、水圈中自然存在的碳中和綜合效應。
科學研究表明，直到工業革命前，人類面對的都是一個富氧卻低含二氧化碳的大氣圈。如果說人類對自然環境的破壞降低了自然界中的碳中和作用，助長了溫室氣體的快速增長，那么也必須承認，人類對自然環境的恢復和改造也可以加強其碳匯作用。
有資料顯示，2019年全球二氧化碳的排放量為401億噸，其中86%源自化石燃料的利用、14%由土地利用變化產生。與此同時，被排放的二氧化碳有31%、26%分別被陸地、海洋碳匯吸收。
除了森林、草原、濕地對二氧化碳有吸收、儲存作用外，近年來，越來越多的人開始認識到海洋在碳匯方面所起的巨大作用，其所捕獲并儲存的二氧化碳被稱為藍碳。海洋通過生物泵、微生物泵、溶解度泵，碳酸鹽泵等機制將海洋中的二氧化碳由表層向深層、由溶解態向顆粒態、由活性向惰性轉化并長期封存在海洋中。
而上述海洋的自然固碳作用主要發生在占全球海域面積8%的邊緣海，其吸收的二氧化碳量占全球海洋的80%，相當于凈吸收全球20%的二氧化碳。目前海上人工儲碳的主要方式是將其注入深部咸水層和海底淺層砂質儲層。此外，近期以二氧化碳注入海上油氣田以提高采收率等工作也都發生在邊緣海之內。
2009年聯合國《藍碳：健康海洋固碳作用評估報告》指出，如果充分利用海洋的碳匯作用，可望在2030年、2050年分別產生近40億噸、110億噸碳匯。為此，我國大力推進所鄰的4個邊緣海的環境保護工作，強調在濱海地區恢復和新造“綠色海灘”。
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自然界中的碳匯效應不容忽視
當人們關注化石能源中的碳被大規模利用產生的負面效應時，往往忽略了地球表層生物圈、水圈中自然存在的碳中和綜合效應。
科學研究表明，直到工業革命前，人類面對的都是一個富氧卻低含二氧化碳的大氣圈。
CCUS 設施僅涉及 1 個 碳源、1 個碳匯和 1 條管道，這種分散型的封存模 式成本較高，且存在相互依賴的風險。目前，以 CCUS 樞紐和集群為基礎的規劃方案備受青睞，許 多碳排放設施集中在同一區域，因此，可以從多個 CO2 排放源進行捕集，并利用 CO2 運輸共享基礎設 施和封存網絡來進行 CO2封存。
這種技術可有效緩解溫室效應，被認為是未來大規模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖可行的方法。
目前主要存在2種CO2注入基礎方案：①注入超臨界 CO2（SC-CO2），注入的 SC-CO2可造成儲層孔隙中水相減少，促進 CO2—水—巖石相互作用，加之超臨界流體的特性，具有提高儲層封存能力的正效應，同時易導致形成鹽類結晶沉淀和儲層滲透性受損，也存在影響儲層封存能力的負效應，一般情況正效應大于負效應。
隨著碳中和概念的提出和地球碳循環宏觀視角的擴大，負排放技術也逐漸被用來總括所有能夠產生負碳效應的技術路徑，主要包括陸地碳匯和CCUS技術。
陸地碳匯是重要的基于自然的解決方案（Nature-based Solutions，NbS），按照介質分為林地、草原、農田和濕地碳匯。
傳統觀念認為，全球動力學參數長期變化是由冰后期反彈效應(Glacier Isostatic Adjustment)主導，20世紀末則把參數長期變化趨勢的轉折主要歸因于全球氣候變暖導致的地表流體質量遷移現象(～80%)。但是成因仍存在不確定性，可能的影響因素包括全球板塊運動、全球地幔對流，甚至包括近期用于碳匯研究的全球水庫蓄水行為，以及接下來要討論的全球地震變形。
現有輻射制冷材料大多為聚合物或無機薄膜，而木材作為一種可再生材料和碳匯材料，基于其經濟性和環保優勢，拓展其性能將對未來的能源格局產生重要影響。Li Tian 等通過去木質素和再壓制制造了一種機械強度為天然木材 8 倍以上的輻射制冷木材，如圖 2(d)所示，基于纖維素納米纖維的低光學損耗和無序光子結構，可實現全天輻射制冷。
從目前初步的碳量化結果看來，本項目對比基準情況至少可以降低7.1% ，該結果尚未將建筑交付運營后每年因熱力學設計產生的減碳疊加效應納入考量，大約相當于種植25萬棵樹增加的碳匯。
簡單指標方面，從土壤碳匯能力入手可評價礦區修復效果；土壤有機質含量用于評價印度中央煤田Karanpura露天煤礦、美國阿巴拉契亞等地區的煤礦生態恢復質量；土壤重金屬含量用于評價淮南市大通區關閉/廢棄煤礦生態恢復質量。
由于季度效應，年初新能源汽車整體需求環比下滑，但中游排產持續高增，行業景氣度呈現漸進式增長狀態，板塊行情爆發亟待催化劑。
