瞻觀前沿
溫室氣體的排放導(dǎo)致全球變暖和氣候變化,這對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,包括海平面上升、極端天氣事件增多等。提起溫室氣體,人們首先想到二氧化碳等,其實水蒸氣也是主要溫室氣體。
水蒸氣可以在平流層停留多年,通過吸收太陽輻射、與其他氣體發(fā)生反應(yīng)等,加強(qiáng)了溫室效應(yīng)。一項研究發(fā)現(xiàn),20世紀(jì)90年代平流層水蒸氣的躍升,可能使那段時間內(nèi)全球變暖加劇了30%。
根據(jù)最新發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》的研究,科學(xué)家們提出了一種新的方法,即向上升的潮濕氣流注入云凝結(jié)核,以在其進(jìn)入平流層之前使其脫水。
研究主要作者、美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)化學(xué)科學(xué)實驗室物理學(xué)家Shuka Schwarz表示,使平流層保持干燥,可能只需要每周投放2公斤的材料。這種刻意的平流層脫水措施只能適度地降低氣溫,抵消過去幾百年來二氧化碳上升所導(dǎo)致的全球變暖的1.4%。
然而,這個技術(shù)的實施關(guān)鍵在于,世界上只有少數(shù)幾個地方的熱度足以產(chǎn)生強(qiáng)大的上升氣流,將空氣帶入位于地表以上9至17公里處的平流層。而這些入口中最重要的一個位于西赤道太平洋上空,面積約相當(dāng)于澳大利亞。
NASA的研究發(fā)現(xiàn),這種潮濕氣團(tuán)是集中的。僅1%已探索的氣塊帶入的水分就占了可能最終進(jìn)入平流層的水的一半。因此,研究團(tuán)隊模擬了將三碘化鉍作為凝結(jié)核投入1%水富集區(qū)域的情況。結(jié)果表明,每周投入2公斤每顆直徑為10納米的凝結(jié)核,就足以將這些潮濕的氣塊成云。
(圖片來源:攝圖網(wǎng))
技術(shù)價值觀察
碳中和是指國家、企業(yè)、產(chǎn)品、活動或個人在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量,通過植樹造林、節(jié)能減排等形式,以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量,實現(xiàn)正負(fù)抵消,達(dá)到相對零排放。
目前,我國碳中和產(chǎn)業(yè)鏈核心產(chǎn)業(yè)架構(gòu)從碳排放到碳吸收大致可劃分為三部分,前端加強(qiáng)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,用低碳替代高碳、可再生能源替代化石能源;中端提升節(jié)能減排水平,包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、提升能源利用效率、加強(qiáng)低碳技術(shù)研發(fā)及完善低碳發(fā)展機(jī)制等;后端增強(qiáng)資源循環(huán)利用水平,落實生產(chǎn)者責(zé)任制度,促進(jìn)資源品的回收再利用;自然循環(huán)端加強(qiáng)生態(tài)碳匯,包括開展國土綠化行動,增加森林面積和蓄積量,加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)修復(fù),增強(qiáng)草原、綠地、湖泊、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力,增加碳吸納量。
宏觀市場觀察
細(xì)分市場之前端:能源替代
在碳中和產(chǎn)業(yè)鏈中,前端能源替代是指加強(qiáng)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,用低碳替代高碳、清潔能源替代傳統(tǒng)化石能源。人類活動導(dǎo)致的二氧化碳排放主要來源于化石燃料消費,使用清潔能源和可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源可以從產(chǎn)業(yè)鏈前端減少碳排放量。
近年來,我國在大力發(fā)展清潔能源來替代化石能源。截至2021年底,我國光伏發(fā)電累計裝機(jī)305.99GW,風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)3.28億千瓦,水電裝機(jī)容量達(dá)到3.91億千瓦,核電裝機(jī)容量0.55億千瓦,較2020年均有所增長。
天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源消費量占能源消費總量的比重逐年增長。2021年,我國清潔能源消費量占能源消費總量的比重達(dá)25.5%。
——空氣直接捕集CO2技術(shù)可捕集分布源排放CO2
從捕集環(huán)節(jié)來看,根據(jù)碳捕集與燃燒過程的先后順序,傳統(tǒng)碳捕獲方式主要包括燃燒前捕獲、富氧燃燒和燃燒后捕獲等。空氣直接捕集CO2(Direct air capture,DAC)技術(shù)指利用化學(xué)吸附劑,以空氣作為CO2的輸運媒介,直接從低濃度的氣體分壓(40Pa)下富集CO2的技術(shù)。近年來,隨著科研人員不斷研發(fā)DAC的方法和材料,目前DAC技術(shù)已被視為一種可行的CO2減排技術(shù)。
目前碳捕集與封存主要對工業(yè)固定源排放的CO2進(jìn)行處置捕集,而對占CO2總排放近50%的分布源CO2關(guān)注度不高??諝庵苯硬都疌O2技術(shù)不僅可對數(shù)以百萬計的小型化石燃料燃燒裝置以及數(shù)以億計的交通工具等分布源排放的CO2進(jìn)行捕集處理,還可有效降低大氣中CO2濃度。
碳中和相關(guān)投資總額或在140萬億左右
國內(nèi)許多機(jī)構(gòu)均對碳中和下的新增直接投資做了測算,其中中國投資協(xié)會發(fā)布的《零碳中國·綠色投資藍(lán)皮書》中測算 碳中和相關(guān)的投資規(guī)模約70萬億;清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院預(yù)測投資規(guī)模在127.2-174.4萬億之間;國家發(fā)改委價格監(jiān)測中心研究人員預(yù)測碳中和新增投資將超過139萬億元。綜合各家結(jié)果,認(rèn)為《零碳中國·綠色投資藍(lán)皮書》的測算相對保守,而清華大學(xué)和發(fā)改委價格檢測中心的測算結(jié)果大致相同。綜合后,碳中和帶來的相關(guān)投資總額或在140萬億左右。
中國碳中和技術(shù)賽道熱力圖
根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示,目前碳中和關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)相關(guān)的城市集群主要集中在華北、長三角和華東地區(qū),尤其是北京市成為重點發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于碳中和研發(fā),成為潛在的碳中和技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布華北地區(qū)有極大的可能性成為碳中和技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點關(guān)注北京市海淀區(qū)、山西省太原市迎澤區(qū)、上海市黃浦區(qū)等地的相關(guān)企業(yè),以及這些地方對碳中和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場。
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