碳抵消對地球沒有幫助——有四種方法可以解決它們

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