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官方网站_Science重磅:科学家发明实现“净零排放”的塑料生产方法

撰文:郝景不知道咱们有没有感觉到,由温室效应导致的全球气候变...

官方网站_Science重磅:科学家发明实现“净零排放”的塑料生产方法

撰文:郝景

不知道咱们有没有感觉到,

由温室效应导致的全球气候变暖现已严重影响到了人类的正常日子,对人类的生计发生要挟,为可持续发展带来严峻应战。

当时塑料制品出产占全球石油耗费的 6%,估计在未来的 30 年内将上升至近 20%,出产塑料和燃烧塑料废物会导致很多二氧化碳等“温室气体”的排放。

因而,为了到达全球气候方针(将本世纪全球气温升幅约束在 2℃ 以内,一起寻求将气温升幅进一步约束在 1.5℃ 以内的办法),在塑料经济中完结温室气体净零排放至关重要。

以往关于独自或许部分结合循环技能的研讨标明,这些技能将大规模削减温室气体的排放。可是,没有研讨确认怎么结合循环技能来完结塑料的净零排放。

近来,来自亚琛工业大学(RWTH Aachen University)的研讨人员及其合作者,依据 400 多个代表全球 90% 以上塑料生命周期的技能数据集,提出了一个塑料出产和废塑料处理、自下而上的模型,并运用该模型猜测了 2050 年塑料生命周期温室气体排放的五种不同途径。

相关研讨论文以“Achieving net-zero greenhouse gas emission plastics by a circular carbon economy”为题,宣布在威望期刊 Science 上。

研讨结果标明,与当时“依据化石燃料的出产技能结合碳捕获和封存技能(CCU)”的计划比较,经过将收回、生物质运用和 CCU 技能相结合,能够完结塑料在生命周期中发生的温室气体的净零排放,并且动力需求和运营本钱更低。

塑料是咱们日子中最常见,却也最简单忽视的东西,可是现在塑料所带来的问题,却一点儿也不能被忽视。

自塑料被创造以来,其就以鲸吞蚕亚搏手机登陆食之势席卷商场。

可是,要想完结全球气候方针,需求在本世纪下半叶完结净零温室气体排放使命,因而有必要削减塑料在生命周期中的温室气体排放。据论文描绘,削减温室气体排放的战略包含从石油开采到塑料出产的塑料供应链动力的脱碳,以及循环技能的施行:

研讨人员表明,经过机械和化学循环的循环途径,与线性碳途径比较,削减了 30 亿吨二氧化碳当量或 64% 的温室气体排放。

经过生物质途径可削减多达 45 亿吨二氧化碳当量,而塑料废物和生物质为转化供给了满足的碳和能量,CCU 技能则需求低碳脚印的电力来削减温室气体排放。

整体来说,只是依据收回运用、生物质运用或 CCU 的塑料无法到达温室气体净零排放,即使是依据风力发电(不需求化石燃料发电,风能是一种清洁无公害的可再生动力)。

图|2050 年全球塑料温室气体排放量经过四个循环途径的削减。(A)从“摇篮到坟墓”的四种途径循环、生物质、CCU 和最优循环碳途径的生命周期GHG排放量削减。(B)线性碳途径和四个循环途径的剩下 GHG 排放量,取决于电的碳强度。(C)以循环碳途径百分比表明的最佳碳输入。(来历:该论文)

比较之下,以风力发电为条件,将收回、生物质运用和 CCU 优化结合的循环碳途径可削减塑料的温室气体排放,相当于 47.3 亿吨二氧化碳当量。

图|风力发电循环碳途径的质料供应和废物处理,每千瓦时 7 克二氧化碳当量,线宽和相应的值表明流量的碳含量(百万吨碳)。(来历:该论文)

可是,这种循环技能实践的可行性将很大程度上取决于可再生资源的可用性。这就呈现了两个问题:

研讨人员表明,资源需求能够在生物质和可再生电力之间转化,因为 CCU 和生物质都能够完结净零排放塑料结合收回。

为了更好地了解可再生动力的需求,研讨人员将其与线性碳排放方法进行了比较,线性碳排放方法需求 47 亿吨的二氧化碳贮存才干完结塑料净零排放。在这种情况下,需求 76.9 EJ(10^18 焦耳)的化石动力和 1.9-33.9 EJ 的 CCS 额定电力。

而将收回途径与 CCS 相结合,可进一步下降动力需求,以完结塑料净零排放。

图|2050 年完结塑料净零排放的生物质和电力需求。循环碳途径的数据与线性碳官方网站和 CCS 循环碳途径的数据,CCS 的规模反映了不同的二氧化碳来历,线性碳动力需求是以化石资源为根底的,化石资源在动力根底上被转化为生物质和电力。(来历:官方网站该论文)

整体来看,研讨人员以为,运用现有商业化的技能能够完结净零排放塑料。

为了完结这一方针,研讨人员确认了完结塑料净零排放所必需的两项关键技能革新:

依据《2020 全球气候陈述》显现,自 1850 年(工业化前)到现在为止,全球的平均温度现已上升了 1.2℃,气候变化带来的影响现已涉及到了世界各地,包含冰山消融、毁灭性热浪以及激烈的风暴等极点气候。

图|五组全球温度数据集的全球年平均气温亚搏手机登陆与工业化前的差异。(来历:《2020 全球气候陈述》)

关于应对全球的气候变化的问题,世界各国在 2015 年达成了《巴黎协议》,该协议设定了在本世纪末将全球升温操控在 2℃ 以内的方针。

而操控升温的最主要问题便是操控温室气体的排放,到 2020 年,全球二氧化碳排放量已达 375 亿吨,已到达 450 万年以来的最高值,并且温室气体的排放量还在持续上升。

面临全球变暖,很多人都不以为意,以为这些好像并没有影响到自己的切身利益。

可是,当时全球呈现的各种问题,比方干旱、缺水、严重火灾、海平面上升、极地冰层消融、风暴以及生物多样性的削减,无不警示着咱们全球升温带来的灾祸性的结果,气候变化现已影响到咱们的健康、粮食出产能力、住宅、安全和作业。

事实上,

假如咱们依旧不注意节能减排等问题,就会像美国电影《后天》中展现的那样,因为温室效应形成全球变暖,地球进入下一个冰川期,给人类带来毁灭性的灾祸。

参考资料:

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