编者按:这些关于气候变化的文章中的每一篇都是虚构的,但都是以历史事实和真正的科学为基础的。显示了每一年的二氧化碳浓度和平均气温上升(高于工业化前的平均水平)。这些情景没有呈现统一的叙述,而是以不同的世界为背景,在不同的排放途径上,具有一系列的气候敏感性。
我现在可以想象,但德克萨斯州和新墨西哥州的二叠纪盆地曾经是美国最大的原油来源。在其鼎盛时期,它占全国产量的一半以上。今天,钢质水泵已经被直接空气捕获器所取代。在太阳能的推动下,这些机器从大气中吸收二氧化碳,并将其泵入下面的沉积岩地层。碳被泵回地下的方式有一种优雅的对称性。大型石油公司已经让位于大型吸盘公司。
二叠纪地区的转型说明了始于本世纪20年代初的产业转移。曾经强大的石油工业,在它的旧形式下,已经枯萎了。从它的外壳里涌现出一个欣欣向荣的新产业。碳去除公司现在是世界上最大的公司之一。在大幅削减排放的同时,他们的技术帮助稳定了气候,并将排放降至净零。随着碳去除努力的扩大,大气中的二氧化碳浓度甚至开始下降。与此同时,该行业重塑了地缘政治-并正在创造自己的一系列环境影响。
大型石油公司的麻烦始于2014年,当时蓬勃发展的美国产量帮助刺激了价格暴跌。2020年的新冠肺炎疫情引发了短暂的需求急剧萎缩。较长期的下滑是不可避免的。2020年占机油使用量五分之二以上的道路车辆用内燃机开始让位于电动马达。进一步的压力来自碳税的提高,因为在新冠肺炎纾困后资金紧张的各国政府寻求新的收入来源。本世纪20年代末的油价飙升只是强化了转向其他形式能源的趋势。
制造用于石油生产的套件的公司,如炼油厂和管道,是第一批破产的公司,因为对新资产的投资陷入停顿。接下来是那些努力剥离昂贵油田的公司。当石油生产公司为生存而战时,一种策略是通过合并进行整合。最终,一些超级石油巨头耗尽了储备,停止了石油投资,并被挤兑现金。相比之下,沙特阿拉伯国家石油公司(沙特阿美)等生产成本较低的国有石油公司继续开采石油。但最具创新精神的巨头们感觉到了事关生死存亡的威胁,他们意识到,如果他们要继续供应石油和天然气,他们也需要捕获和储存他们产生的碳排放。
到本世纪20年代末,出现了两种方法,成为实现这一目标最有效的方法。其一是通过一种吸收性材料吸入空气来捕获大气中的二氧化碳。另一种是“具有碳捕获和储存的生物能源”(),在这种情况下,树木和农作物在生长过程中进行吸收。然后,这些生物质被燃烧成能源,由此产生的二氧化碳被捕获。无论哪种方式,它都储存在地下,永久地从大气中移走。
在它出现之前,碳捕获技术被认为是非常昂贵的-一项关于建议成本为每吨600美元或更多的早期研究。然而,当创业型初创企业在本世纪20年代初尝试时,这一数字约为这个数字的三分之一。成本从来没有这么高,因为从浓度约为10%的发电站烟囱中捕获二氧化碳,本质上比从浓度仅为0.045%的环境空气中捕获二氧化碳效率更高。这就是说,成本估算一直-在某种程度上仍然-被如何计算它所需的巨大种植园的机会成本的问题所困扰。
石油公司已经拥有将流体带回地下以及将其取出的专业知识:水力压裂就是这样做的。他们还拥有真正大规模运营的经验-当应用于碳捕获时,成本进一步降低。就像本世纪20年代发生的那样,将一个行业的规模扩大到50倍,会让你从实践中学到很多东西。最重要的是,碳去除使他们能够继续抽油。他们的新商业模式是在没有可行替代方案的市场上销售燃料,比如长途航空旅行,以“净零”价格出售燃料,其中包括认证捕获的碳相当于燃料燃烧释放的碳。这被称为“碳租赁”:石油公司借给客户新鲜的新碳,然后收回旧的、用过的碳作为回报。
国际政治起到了帮助作用。在2022年举行的27次气候大会上,世界各国领导人终于就创建一个可以交易碳去除信用的国际碳市场达成了一致。这使得公司可以出售他们在碳租赁交易中不需要的清除能力,并在清除系统让他们失望时购买闲置产能。与此同时,全球监测机构碳会计组织()是从政府间气候变化专门委员会(IPCC)中剥离出来的。它对碳去除设施的实时审计使该行业获得了可信度。
生产规模的惊人快速-超过了前几个时代的铁路或电网建设-在一定程度上要归功于智能工业设计。的设备是根据现有的工业诀窍量身定做的:用于汽车厂、燃气轮机厂、采矿和水处理。就其自身而言,该行业从基因改造中获得了提振,其形式是新的树木和作物品系,它们在生长过程中会吸收更多的二氧化碳。现在出现的巨型碳去除公用事业公司每年从天空中拉出约100亿吨二氧化碳;加上它们的碳租赁业务和工厂产生的电力,这使得碳去除公司的总营业额超过1万亿美元。
这个新行业的出现产生了深远的影响,因为一些地方比其他地方更适合碳去除。需要三个条件:存储、空间和低成本电力。储藏室是最容易破解的。许多国家都有适合埋藏二氧化碳的地方,比如沉积岩层或玄武岩岩层。因为一个更重要的因素是廉价能源的持续可获得性。在某些情况下,这意味着要通过地热发电站来建设电厂,比如在冰岛。但大多数大型设施依赖于太阳能,这是最便宜的能源。
植物也需要很大的空间。麻省理工学院(Massachusetts Institute Of Technology)的霍华德·J·赫尔佐格(Howard J.Herzog)在2019年做出的初步估计是,每年从空气中去除100万吨二氧化碳需要一个10米高、3-5米宽、5公里长的设施。自那以后,这项技术变得更加紧凑,但它仍然需要土地。因此,今天大多数植物都生长在沙漠中,那里阳光充足,空间充沛。北非是一个热点地区,与澳大利亚和美国南部各州并驾齐驱。种植燃料也需要空间,生长生物质的天气条件也是成熟的。热带国家,特别是印度尼西亚和坦桑尼亚,成为大型枢纽。
所有这些都使地缘政治的天平发生了倾斜。一些石油资源丰富的国家,如委内瑞拉,受到了影响,因为开采成本高且肮脏的石油仍在地下。中国成立了国家巨头中国石油天然气集团公司(Sinodac),并巩固了其作为世界电池和太阳能电池板制造中心的地位。其他国家,如巴西、印度尼西亚和坦桑尼亚,随着其碳去除部门的蓬勃发展,获得了政治影响力。
碳去除也影响了企业界。尽管地球现在已经实现了净零排放,但个别公司仍然排放二氧化碳,并以负排放的形式从碳去除公司购买碳信用。出人意料的价格上涨可能会打击仍处于碳化状态的行业的利润。2047年的情况就是如此,当时印尼婆罗洲的加里曼丹(Kalimantan)一家工厂附近的一场森林大火摧毁了大量的树木,这些树木在二氧化碳被工厂捕获之前,就像是临时储存二氧化碳的单位。随之而来的二氧化碳排放大大削弱了世界的碳去除能力。价格飞涨,一些公司受到了严重打击(至少那些未能在拆迁期货市场进行对冲的公司)。DeltaamericanBlueCircle破产了。
搬家行业也发现自己受到了环保组织的密切关注。一个令人担忧的问题是,二氧化碳储存在地下的安全性如何。该行业在2042年孟菲斯地震中的作用仍备受争议。碳去除公司的老板们对这些批评不屑一顾,认为他们吹毛求疵。现在气候已经稳定了,他们抱怨说,一些环境公司人员过剩,资金过剩,几乎没有其他事情可做。
对于老板们来说,一个更令人头疼的问题是如何驾驭他们所在行业的长期未来。在世界各国领导人承诺在2045年将大气中的二氧化碳水平进一步降低到50之后,未来几十年还需要大规模的碳排放。但多大程度上还没有达成一致。如果各国政府同意他们对二氧化碳浓度保持稳定感到高兴,那么碳清除业的增长将会停滞,并可能出现逆转。
扩张的一条途径是蚕食。和阵营之间的竞争正在加剧。这两家公司都在营销和游说者方面投入了更多资金。他们想让消费者和政治家相信,他们的技术是优越的,人类的目标应该是让大气恢复到工业化前的二氧化碳水平。尽管做出了这些努力,分析师预计该行业在未来几年仍将收缩和整合。这可能有利于最大的碳去除机构,其中几家也是石油生产商。那些通过将碳从地下开采出来而繁荣起来的公司可能会从回收碳中获得最大的利益。。
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这篇文章出现在印刷版的“世界如果”栏目下,标题为“大吸”;