碳抵消對地球沒有幫助——有四種方法可以解決它們

文章來源:CCUS國地中心碳交易網(wǎng)2023-10-02 09:18

實現(xiàn)“凈零”碳排放需要做的不僅僅是遏制溫室氣體排放。CO2也必須從空氣中吸收,以抵消水泥和鋼鐵生產(chǎn)等排放難以減少的行業(yè)持續(xù)排放的CO2。
 
有很多方法可以做到這一點——從通過化學(xué)方法直接從空氣中提取CO2到種植樹木和海草,或者在海洋中播種鐵來刺激光合作用的浮游植物的生長。即使完全脫碳,每年仍需要封存數(shù)十億噸CO2——相當(dāng)于全世界每年生產(chǎn)的所有食物或混凝土的噸位。 
 
“碳抵消”市場——付錢給別人以你的名義減少大氣中的碳排放的信用,這可能是管理全球CO2移除的有效方法。但它們只有在價格和激勵措施正確的情況下才能發(fā)揮作用,而目前它們的設(shè)置存在兩個根本問題:
 
首先,自愿市場上至少90%的碳抵消交易根本不是為了減少碳排放,而是為了避免碳排放。例如,護林員的報酬是不砍伐樹木,這樣的抵消措施對降低空氣中的CO2水平作用不大,應(yīng)該被那些有助于適當(dāng)移除的措施所取代。碳抵消量也需要在目前水平的基礎(chǔ)上至少增長15倍(主要基于避免抵消),以滿足預(yù)計到2030年每年15億至20億噸CO2的碳移除抵消需求。 
 
其次,固定一噸碳的價格毫無意義。每一種除碳方法在其成熟階段、可以擴大的程度、移除CO2的效率和持續(xù)時間以及所涉及的成本方面都有所不同。因此,不同的方法很難進(jìn)行比較,市場不知道所使用的方法是否可靠,也沒有附帶時間表。目前的碳抵消,無論是封存幾年還是封存100年都將一噸碳作為一噸來處理。
 
價格也同樣模糊。根據(jù)購買地點的不同,市場價格可以從每噸10美元以下的一些基于自然的抵消到每噸100美元左右的歐盟市場不等。這比移除一噸CO2的成本要低,目前任何方法的成本都超過幾百美元。如此低的市場價格在一定程度上是目前對避稅信貸依賴的遺留問題,而實施避稅信貸基本上幾乎沒有成本。
 
因此,市場并沒有吸引保護氣候所需的投資規(guī)模。特別是,他們正在尋找最有效和持久的方法來獲得迅速擴大規(guī)模所需的資金。“淘金熱”的心態(tài)也讓人們對碳抵消的價值和效果感到困惑——數(shù)百家公司和風(fēng)險投資家正在進(jìn)入這一領(lǐng)域,預(yù)計到2030年,該行業(yè)的年價值將達(dá)到500億美元,最終達(dá)到每年1萬億美元.
 
迫切需要一個長期的、統(tǒng)一的全球碳移除市場愿景,以滿足預(yù)計的需求,并支撐CO2減排。否則,整個企業(yè)可能會在行業(yè)緊張、科學(xué)不確定性和公眾懷疑中垮臺。
 
研究人員現(xiàn)在必須加快步伐,幫助塑造碳移除市場,并為將在十年后上線的大規(guī)模項目做好準(zhǔn)備。它們需要設(shè)計激勵措施,鼓勵采用投資于耐用、安全和可驗證技術(shù)的“藍(lán)籌”抵消;健全的監(jiān)控、報告和驗證程序,以確保開發(fā)商和買家;以及一個擔(dān)保系統(tǒng),以擔(dān)保每一個消除抵消的來源(見“碳消除挑戰(zhàn)”)。在這里,我們列出了這樣一個系統(tǒng)的四個基本組成部分。
 
并不是所有的抵消都是一樣的。在我們看來,它們應(yīng)該有一個成本范圍,反映碳移除方法的多樣性,而不是移除一噸CO2的單一價格。這一范圍可以反映保險產(chǎn)品的市場,其中涵蓋從第三方到全面的范圍,產(chǎn)品的質(zhì)量與成本和風(fēng)險相關(guān)聯(lián)。
 
但市場如何判斷這些成本呢?首先,必須將封存時間考慮在內(nèi)。這可以通過對一年一噸CO2的移除定價來實現(xiàn)——“碳抵消年”——而不僅僅是CO2的體積。在討論碳循環(huán)背景下的儲存時,已經(jīng)使用了這個度量。采用它將為藍(lán)籌抵消帶來更大的回報,這些抵消可以在幾個世紀(jì)或更長時間內(nèi)以低風(fēng)險鎖定可驗證的碳,從而引導(dǎo)投資流向最有效的項目。
 
利用地質(zhì)儲層或化學(xué)儲存技術(shù)進(jìn)行長期封存是最可行的。海洋、濕地和森林中的顆粒、沉積物和樹木中的生物碳封存管理起來更為復(fù)雜,但以海洋為例,它有可能將碳封存數(shù)十年。這種生物解決方案在短期內(nèi)仍然是需要的,特別是在森林砍伐等情況下幫助管理碳,只要碳被準(zhǔn)確地計算在內(nèi)。
 
通過保證抵消碳移除價值的變化,抵消還需要考慮到儲存時間的不確定性。研究人員需要設(shè)計評估這些不確定性的方法。在超過十年的時間里,演示需要廣泛的建模。
 
使用稅和補貼
 
為了達(dá)到高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),碳抵消必須基于持久、安全和可驗證的碳移除技術(shù)?,F(xiàn)在需要確定高質(zhì)量和低質(zhì)量的定義,以推動實現(xiàn)高質(zhì)量抵消的必要行動。我們需要激勵措施來提高碳抵消的質(zhì)量和數(shù)量。這些方面可能會相互沖突,需要研究和建模來幫助優(yōu)化市場設(shè)計。
 
諸如碳定價、凈零排放要求以及與進(jìn)口產(chǎn)品中所含碳相關(guān)的跨境稅等政策是必要的,但還不夠,因為它們沒有區(qū)分低質(zhì)量和高質(zhì)量的抵消。政府需要進(jìn)行干預(yù),比如為大規(guī)模和持久的碳排放提供補貼,以及資助研究開發(fā)和推廣這些方法。
 
需要建立模型,以便為補貼和稅收的規(guī)模和目標(biāo)提供信息。一般來說,質(zhì)量良好的抵消應(yīng)該得到更大的獎勵。
 
監(jiān)管機構(gòu)需要對碳抵消的質(zhì)量進(jìn)行評估,考慮到CO2的排放量、持續(xù)時間和不確定性。這種系統(tǒng)可以模仿用于評定電器能源效率的系統(tǒng)。
 
適應(yīng)現(xiàn)有的觀測網(wǎng)絡(luò)
 
需要為監(jiān)測、報告和驗證抵消設(shè)計一個全球一致的框架,以便有可能判斷碳移除措施的持久性以及任何副作用或意外后果。該框架必須能夠跨多種技術(shù)和方法工作,以建立公眾信任并允許直接比較。如果各種技術(shù)的支持者各自專注于他們自己的領(lǐng)域,沒有相互影響或達(dá)成一致,那么質(zhì)量保證就不能在所有的方法中被追蹤,因此不可能被廣泛接受。
 
借助現(xiàn)有的和計劃中的網(wǎng)絡(luò),比如監(jiān)測大氣臭氧層空洞、甲烷排放和海洋碳儲量的網(wǎng)絡(luò),這樣一個系統(tǒng)可以在十年內(nèi)開發(fā)出來。例如,約有50個國家向世界氣象組織的全球大氣監(jiān)測方案提供臭氧觀測資料。對于甲烷,經(jīng)修訂的基于衛(wèi)星的全球濃度估計發(fā)現(xiàn),2021年的排放量比國家報告的累積排放量高出70%,這表明需要可互操作的觀測系統(tǒng)。
 
衛(wèi)星和無人機的結(jié)合可以監(jiān)測空氣、陸地和海洋中的碳通量。衛(wèi)星可以在公頃的尺度上分析陸地上的碳,而無人機可以達(dá)到更精細(xì)的分辨率。挑戰(zhàn)包括連接跨尺度的碳流動、傳感器之間的互操作性以及不同地區(qū)空間覆蓋的不平等。
 
對于海洋,ARGO計劃(ARRAY for REAL-TIME GEOSTROPHIC OCEANO GRAPHY,通俗稱“ARGO全球海洋觀測網(wǎng)”)機器人剖面浮標(biāo)網(wǎng)絡(luò)可能會擴展。它是全球性的,涉及至少30個國家,這些國家獨立行動,但在開放獲取和互操作性的原則下運作。在每年4000萬美元的預(yù)算下,他們每個月提供1.2萬份數(shù)據(jù)簡介。重要的是,ARGO計劃通過七國集團(G7)發(fā)達(dá)經(jīng)濟體與政策有著廣泛而長期的聯(lián)系,這些經(jīng)濟體可以主張在各國擴大網(wǎng)絡(luò),預(yù)計每年耗資約1億美元,包括傳感器、數(shù)據(jù)處理和解釋的成本。
 
這些服務(wù)可能包括更多的新型傳感器、機器學(xué)習(xí)和建模。建立一個開放獲取的處理系統(tǒng),將與碳移除相關(guān)的觀察結(jié)果置于背景下,例如建立一個背景基準(zhǔn),以檢測CO2的移除,這將是一個很大的激勵,鼓勵公司加入,作為遵守國際監(jiān)管框架的回報。
 
利用擔(dān)保
 
擔(dān)保是必不可少的,以確保賣方的規(guī)定數(shù)量的碳是可靠地移除至少在索賠期間。它們廣泛應(yīng)用于合同法,并通過賠償協(xié)議在環(huán)境方面提供保障和保護,使其免受環(huán)境污染或災(zāi)難造成的損失或損害。
 
擔(dān)保還必須考慮到未能移除足夠碳的風(fēng)險,以及意外的副作用和其他問題。例如,具有碳捕集和封存(BECCS)技術(shù)的生物能源可以在土地使用方面與糧食部門競爭。擔(dān)保期的規(guī)模將直接關(guān)系到該方法鎖定住碳的有效性的不確定性范圍的大小。模型和觀測范圍的改進(jìn)將逐漸減少不確定范圍并揭示副作用。
 
擔(dān)保方式意味著支持者必須揭示他們的碳移除方法的不確定性。這需要由一個獨立的核查機構(gòu)進(jìn)行交叉核查,并反映在保證抵消的價格上。為了給市場帶來信心,擔(dān)保必須通過獨立的國際機構(gòu),如國際可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(International Sustainability Standards Board)的認(rèn)證。它于2021年在聯(lián)合國氣候變化大會(COP26)上成立,旨在提供滿足資本市場需求的可持續(xù)性披露標(biāo)準(zhǔn)的全球基線,并于2023年6月發(fā)布。
 
在擔(dān)保中包含不確定性和風(fēng)險將支持在一個市場中采用不同未知因素的多種碳移除方法。它將認(rèn)識到,有些辦法的效果可能過于樂觀,而另一些辦法由于環(huán)境的復(fù)雜性,包括諸如鐵施肥等海洋技術(shù),則具有高度的不確定性。在實踐中,一些方法可能被證明是如此不可靠,以至于它們無法在市場上競爭。
 
短期內(nèi)可能需要采取進(jìn)一步措施,直到藍(lán)籌股的抵消措施到位。可能探索的臨時手段包括“混合移除”抵消,即短期的、現(xiàn)成的選擇,如增加土壤碳,與長期的、長期的方法相結(jié)合,后者將及時接管。其他包括預(yù)先購買選擇,類似于為疫苗開發(fā)提供資金的選擇,但針對的是最持久(高價值)的方法,就碳抵消年限而言,以收回資金。
 
這些問題必須在國際上迅速達(dá)成一致。2023年9月20日,在阿拉伯聯(lián)合酋長國迪拜舉行的第28屆聯(lián)合國氣候變化大會之前,聯(lián)合國將在紐約召開“嚴(yán)肅的”氣候雄心峰會,這將是一個理想的論壇,可以達(dá)成一個可信的框架,旨在從2025年開始建立一個新興市場。
 
原文作者:
 
Philip W. Boyd, Lennart Bach, Richard Holden和Christian Turney,澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)海洋與南極研究所
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