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前瞻技術脈動:環境永續(202411)

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年7月5日
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圖、前瞻技術脈動:環境永續(202411)
 
研究顯示,板塊構造論所產生的礦物具有全球冷卻效應
麻省理工學院的地質學家發現,海底的一種叫做膨潤土(smectite)的黏土礦物,具有在數百萬年內固定碳的卓越能力。這種黏土是地殼構造運動的產物,它在微觀結構中捕捉有機體的微小碎片,防止有機碳被微生物分解並釋放為二氧化碳。研究人員發現,這種膨潤土在過去5億年內的重大地質事件後形成,對冷卻地球並引發冰河時期起到了作用。這一發現突顯了地殼構造運動能透過生成固定碳礦物而引發冰河時期的作用。該研究發表在Nature Geoscience期刊上。
參考資料: A mineral produced by plate tectonics has a global cooling effect, study finds. MIT News, 2023/11/30.


2023年全球化石燃料排放量創下歷史新高
《巴黎協定》之後,歷年的COP會議各國呼籲應積極減少化石燃料使用,但成效有待確認。全球碳專案科學團隊的最新研究表明,化石燃料產生的全球碳排放量將在2023年達到368億噸,較2022年增加1.1%,達到創紀錄的水平。依據全球90個以上大學與研究機構組成團隊的研究成果,預計2023年全球二氧化碳排放總量(化石燃料+土地利用變化)將達到409億噸,雖然歐洲和美國等部分地區的化石燃料碳排放量正在下降,但總體而言仍在上升,距離實現全球氣候目標的大幅減排尚有很大的差距。現在看來,我們將不可避免地超越《巴黎協定》設定的攝氏1.5度目標,各國領導人必須同意迅速削減化石燃料排放。本研究發表於 Earth System Science Data期刊。
參考資料: Fossil CO2 emissions at record high in 2023. ScienceDaily, 2023/12/04.


從無用的塑膠垃圾到有價值的石油
研究人員和商界人士開發了一種新技術,可以從無法回收的塑膠廢物中提取石油。這種油可用於製造新塑膠和其他油基產品。該技術最近在丹麥西西蘭的一個新商業設施中使用。光是在丹麥,每年就有約37萬噸塑膠垃圾被焚燒。據丹麥環境部稱,塑膠廢物焚燒佔丹麥化石燃料碳排放的很大一部分。換句話說,開發新方法來回收比現在更多的塑膠廢物具有巨大的綠色潛力。DTU的研究人員與羅斯基勒大學和許多產業合作夥伴合作,研究了回收塑膠廢棄物的新可能性。他們的研究項目RePlastic顯示,可以透過熱解從無用的塑膠廢物中生產出有價值的石油。熱解技術對於最不純和混合的塑膠碎片帶來巨大潛力,這個過程可以處理沒有其他用途的塑膠,使我們能夠將報廢的塑膠重新帶回循環中。
參考資料: From useless plastic waste to valuable oil. TechXplore, 2023/12/08.


COP28 聚焦於五種氣候變遷解決方案
COP28氣候高峰會上並非全是厄運和悲觀。地球氣候正在迅速變化,需要採取緊急行動以避免對人類和大自然造成最具破壞性的後果。但希望還是存在的,杜拜的代表們正在討論幾種非常具體的方法來抑止暖化。「解決方案」有哪些?進展如何?

1. 減少化石燃料:減少化石燃料(煤炭、石油和天然氣)的燃燒,因其佔全球導致氣溫上升的溫室氣體排放總量的四分之三以上。許多政府、科學家和活動人士希望在 COP28 上看到關於逐步淘汰污染性化石燃料的全球協議。國際能源總署(IEA)表示,全球對煤炭、石油和天然氣的需求預計將在 2030 年之前達到高峰。但這遠遠不足以實現2015年巴黎峰會的氣候目標——將長期升溫控制在「遠低於」攝氏2度,並「努力」將其限制在攝氏1.5度。

2.增加 「再生能源」:隨著成本大幅下降,再生能源在世界許多地區蓬勃發展,甚至比國際能源總署預期的還要快。2022年,太陽能發電量將比2015年增加五倍,而風力發電量將增加兩倍半。根據美國研究機構RMI的數據,到2030年,風能和太陽能將提供三分之一以上的電力,而目前這一比例為12%。

3.改用電動車:道路運輸排放量約佔全球溫室氣體排放量的10%,主要因為燃燒汽油和柴油。在歐洲和美國,與汽油車相比,電池電動車在整個生命週期中的排放量平均減少了三分之二左右。隨著電力變得更加清潔,電動車將比汽油和柴油汽車具有更大的排放優勢。電動車銷量快速成長。IEA 預計,2023 年銷售的新車中將有18% 是電動車,高於2020年的4%。這一比例主要由中國、美國和歐洲主導,但低收入國家的銷售一直緩慢。

4.解決甲烷問題:大約30%的暖化是由於甲烷排放造成的,其在大氣中的含量遠低於二氧化碳,但在20年內,甲烷的暖化潛勢約是二氧化碳的80倍。另外,甲烷在大氣中自然保留時間約為10年,而二氧化碳則可保留數百年。減少甲烷排放可能是短期內減緩暖化最有效的方法之一,需要解決的主要人為甲烷來源包括農業(特別是牲畜)、化石燃料生產和廢棄物。超過150個國家已同意在2030年將甲烷排放量減少30%。作為全球最大的甲烷排放國,中國尚未簽署,但最近發布了自己的計畫。中國正在COP28上與美國共同主辦甲烷排放高峰會。

5.碳捕獲:因為世界將升溫限制在攝氏1.5度的時間已經不多了,且有一些產業還無法輕易脫碳,例如農業和航空業,因此可以透過自然或人工過程捕獲二氧化碳來加速減碳。恢復大自然吸收碳的能力至關重要,但僅靠恢復還不夠。例如,樹木吸收的碳以及可用於植樹的面積都是有限的。同樣,二氧化碳的工業捕集和封存在未來可能很重要,但仍處於新興階段,而且成本仍然很高。據IEA指出,這些設施目前每年捕獲約4,500萬噸二氧化碳,僅相當於全球二氧化碳排放量的0.1%左右。(1969字;圖1)
參考資料: Five climate change solutions under the spotlight at COP28. BBC News, 2023/12/06.



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