近年来,初创公司开始试图扩大利用世界海洋去除过热大气中的二氧化碳的方法。如今,美国能源部(DOE)也加入其中。正如TIME独家报道,该部门将分配3600万美元给美国11个科学项目,旨在帮助量化海洋项目可能锁定的二氧化碳量。
利用海洋进行碳排放的基本思路已存在几十年:通过一定的人为操作,海洋理论上可以吸收数十亿吨二氧化碳,帮助解决一部分气候问题。人们可以将碱性物质如石灰粉撒入水中吸收温室气体(海水吸收更多二氧化碳后变得更酸性),或者可能使用铁屑产生浮游植物繁殖,它们吸收二氧化碳进行生长。我们甚至可以将生物质下沉到深海(从而防止它分解释放二氧化碳进入大气中)。
近年来,受碳抵消合同的诱人前景和科学家预测未来几十年人类需要找到减少数十亿吨二氧化碳的方法的影响,气候投资者开始向承诺证明这类方法的初创公司投资。这是新兴的、以风险投资为主的碳排放行业的一个子集,也包括更为人知的方法,如冰岛ClimeWorks的吸收二氧化碳的风扇。
目前,这类方法只能从大气中移除微乎其微的二氧化碳量——如果要在未来几十年产生影响,它们需要扩大数十万到数百万倍。无法判断这种扩张是否可能或是否会发生。如果行之有效,这类工程化的碳排放方法——或更简单的如种植数百万棵树——还需要与全球快速减排结合,才能实现人类的气候目标。
海洋基于碳排放方法相对其他方法可能更具潜力。许多提出的方法本质上是加速海水吸收二氧化碳的自然过程。但也存在问题,例如在国际水域工作的法律问题,对海洋生态系统的未知影响。然后是可能的公共关系问题:气候变化很糟糕,我们的时间不多来实施解决方案,但我们还没有看到是否公众对于利用工程化海洋是否会过于极端(利用工程化大气的研究也引起相当大的争议)。然后就是如何真正测量海洋吸收的二氧化碳量,这对区分好项目与坏项目,防止类似于树木种植更传统办法滥用的虚假抵消声明的出现至关重要。
后者引起美国能源部下属ARPA-E重视,该机构专门开发新技术。今年早些时候,它启动了一个计划,帮助开发传感器和计算机模型,将来可以确定海洋基于碳排放概念吸收的二氧化碳量。如今,它宣布资助一系列科学家和工程师在全国提交的研究提案。
“实现拜登总统雄心勃勃的去碳化目标和避免气候变化最严重影响,需要各种创新气候解决方案,从提高能效这样的常识方法,到利用海洋天然碳排放能力这样的新型应用,以减少大气中的温室气体污染,”美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆在新闻稿中说。“通过DOE的关键资金支持,来自全国各地的项目团队将开发突破性新技术来减少排放,这将有助于应对气候危机,同时加强美国在未来清洁能源产业的全球领导地位。”
通用电气研究部门提交的一个提案获得了约400万美元政府资金,拟开发一条长达数英里的光纤缆线,船只可以拖曳通过水中测量海洋碳。得克萨斯大学奥斯汀分校研究人员的一个项目旨在开发声学传感器测量海草床存储的碳量,获得了200万美元。马萨诸塞州剑桥一个小公司设计新的软件,可以比现有方法快100倍模拟海洋动力学,获得了250万美元拨款。
ARPA-E资助跟随白宫在海洋碳排放方面一系列其他声明,表明拜登政府对此高度重视。3月发布的《海洋气候行动计划》称,“需要大幅增加海洋[碳排放]研发投入,加强部门间协调,评估这些技术的效果和安全有效实施与监管,以利用海洋技术缓解气候变化。”9月,国家海洋和大气管理局宣布将分配约2400万美元研究海洋碳排放。本月初,白宫成立一个“快速行动委员会”,由政府专家评估不同海洋碳排放方法。
国家大气研究中心的科学家马特·隆正在一个获得约390万美元ARPA-E资助的项目中工作。他的非营利组织[C]Worthy旨在帮助建立工具来测量和验证海洋碳排放。他表示,这些拨款无法完成海洋碳排放领域所有必要的科学工作,但它表明政府对海洋基于创新和确保有硬科学支持其主张的利益。
“希望通过风险投资和慈善支持的结合,我们真正可以为这个行业奠定基础,”隆说。