碳抵消对地球没有帮助——有四种方法可以解决它们

实现“净零”碳排放需要做的不仅仅是遏制温室气体排放。CO2也必须从空气中吸收，以抵消水泥和钢铁生产等排放难以减少的行业持续排放的CO2。

 

有很多方法可以做到这一点——从通过化学方法直接从空气中提取CO2到种植树木和海草，或者在海洋中播种铁来刺激光合作用的浮游植物的生长。即使完全脱碳，每年仍需要封存数十亿吨CO2——相当于全世界每年生产的所有食物或混凝土的吨位。 

 

“碳抵消”市场——付钱给别人以你的名义减少大气中的碳排放的信用，这可能是管理全球CO2移除的有效方法。但它们只有在价格和激励措施正确的情况下才能发挥作用，而目前它们的设置存在两个根本问题：

 

首先，自愿市场上至少90%的碳抵消交易根本不是为了减少碳排放，而是为了避免碳排放。例如，护林员的报酬是不砍伐树木，这样的抵消措施对降低空气中的CO2水平作用不大，应该被那些有助于适当移除的措施所取代。碳抵消量也需要在目前水平的基础上至少增长15倍（主要基于避免抵消），以满足预计到2030年每年15亿至20亿吨CO2的碳移除抵消需求。 

 

其次，固定一吨碳的价格毫无意义。每一种除碳方法在其成熟阶段、可以扩大的程度、移除CO2的效率和持续时间以及所涉及的成本方面都有所不同。因此，不同的方法很难进行比较，市场不知道所使用的方法是否可靠，也没有附带时间表。目前的碳抵消，无论是封存几年还是封存100年都将一吨碳作为一吨来处理。

 

价格也同样模糊。根据购买地点的不同，市场价格可以从每吨10美元以下的一些基于自然的抵消到每吨100美元左右的欧盟市场不等。这比移除一吨CO2的成本要低，目前任何方法的成本都超过几百美元。如此低的市场价格在一定程度上是目前对避税信贷依赖的遗留问题，而实施避税信贷基本上几乎没有成本。

 

因此，市场并没有吸引保护气候所需的投资规模。特别是，他们正在寻找最有效和持久的方法来获得迅速扩大规模所需的资金。“淘金热”的心态也让人们对碳抵消的价值和效果感到困惑——数百家公司和风险投资家正在进入这一领域，预计到2030年，该行业的年价值将达到500亿美元，最终达到每年1万亿美元.

 

迫切需要一个长期的、统一的全球碳移除市场愿景，以满足预计的需求，并支撑CO2减排。否则，整个企业可能会在行业紧张、科学不确定性和公众怀疑中垮台。

 

研究人员现在必须加快步伐，帮助塑造碳移除市场，并为将在十年后上线的大规模项目做好准备。它们需要设计激励措施，鼓励采用投资于耐用、安全和可验证技术的“蓝筹”抵消;健全的监控、报告和验证程序，以确保开发商和买家;以及一个担保系统，以担保每一个消除抵消的来源（见“碳消除挑战”）。在这里，我们列出了这样一个系统的四个基本组成部分。

 

并不是所有的抵消都是一样的。在我们看来，它们应该有一个成本范围，反映碳移除方法的多样性，而不是移除一吨CO2的单一价格。这一范围可以反映保险产品的市场，其中涵盖从第三方到全面的范围，产品的质量与成本和风险相关联。

 

但市场如何判断这些成本呢?首先，必须将封存时间考虑在内。这可以通过对一年一吨CO2的移除定价来实现——“碳抵消年”——而不仅仅是CO2的体积。在讨论碳循环背景下的储存时，已经使用了这个度量。采用它将为蓝筹抵消带来更大的回报，这些抵消可以在几个世纪或更长时间内以低风险锁定可验证的碳，从而引导投资流向最有效的项目。

 

利用地质储层或化学储存技术进行长期封存是最可行的。海洋、湿地和森林中的颗粒、沉积物和树木中的生物碳封存管理起来更为复杂，但以海洋为例，它有可能将碳封存数十年。这种生物解决方案在短期内仍然是需要的，特别是在森林砍伐等情况下帮助管理碳，只要碳被准确地计算在内。

 

通过保证抵消碳移除价值的变化，抵消还需要考虑到储存时间的不确定性。研究人员需要设计评估这些不确定性的方法。在超过十年的时间里，演示需要广泛的建模。

 

使用税和补贴

 

为了达到高质量的标准，碳抵消必须基于持久、安全和可验证的碳移除技术。现在需要确定高质量和低质量的定义，以推动实现高质量抵消的必要行动。我们需要激励措施来提高碳抵消的质量和数量。这些方面可能会相互冲突，需要研究和建模来帮助优化市场设计。

 

诸如碳定价、净零排放要求以及与进口产品中所含碳相关的跨境税等政策是必要的，但还不够，因为它们没有区分低质量和高质量的抵消。政府需要进行干预，比如为大规模和持久的碳排放提供补贴，以及资助研究开发和推广这些方法。

 

需要建立模型，以便为补贴和税收的规模和目标提供信息。一般来说，质量良好的抵消应该得到更大的奖励。

 

监管机构需要对碳抵消的质量进行评估，考虑到CO2的排放量、持续时间和不确定性。这种系统可以模仿用于评定电器能源效率的系统。

 

适应现有的观测网络

 

需要为监测、报告和验证抵消设计一个全球一致的框架，以便有可能判断碳移除措施的持久性以及任何副作用或意外后果。该框架必须能够跨多种技术和方法工作，以建立公众信任并允许直接比较。如果各种技术的支持者各自专注于他们自己的领域，没有相互影响或达成一致，那么质量保证就不能在所有的方法中被追踪，因此不可能被广泛接受。

 

借助现有的和计划中的网络，比如监测大气臭氧层空洞、甲烷排放和海洋碳储量的网络，这样一个系统可以在十年内开发出来。例如，约有50个国家向世界气象组织的全球大气监测方案提供臭氧观测资料。对于甲烷，经修订的基于卫星的全球浓度估计发现，2021年的排放量比国家报告的累积排放量高出70%，这表明需要可互操作的观测系统。

 

卫星和无人机的结合可以监测空气、陆地和海洋中的碳通量。卫星可以在公顷的尺度上分析陆地上的碳，而无人机可以达到更精细的分辨率。挑战包括连接跨尺度的碳流动、传感器之间的互操作性以及不同地区空间覆盖的不平等。

 

对于海洋，ARGO计划（ARRAY for REAL-TIME GEOSTROPHIC OCEANO GRAPHY，通俗称“ARGO全球海洋观测网”）机器人剖面浮标网络可能会扩展。它是全球性的，涉及至少30个国家，这些国家独立行动，但在开放获取和互操作性的原则下运作。在每年4000万美元的预算下，他们每个月提供1.2万份数据简介。重要的是，ARGO计划通过七国集团（G7）发达经济体与政策有着广泛而长期的联系，这些经济体可以主张在各国扩大网络，预计每年耗资约1亿美元，包括传感器、数据处理和解释的成本。

 

这些服务可能包括更多的新型传感器、机器学习和建模。建立一个开放获取的处理系统，将与碳移除相关的观察结果置于背景下，例如建立一个背景基准，以检测CO2的移除，这将是一个很大的激励，鼓励公司加入，作为遵守国际监管框架的回报。

 

利用担保

 

担保是必不可少的，以确保卖方的规定数量的碳是可靠地移除至少在索赔期间。它们广泛应用于合同法，并通过赔偿协议在环境方面提供保障和保护，使其免受环境污染或灾难造成的损失或损害。

 

担保还必须考虑到未能移除足够碳的风险，以及意外的副作用和其他问题。例如，具有碳捕集和封存（BECCS）技术的生物能源可以在土地使用方面与粮食部门竞争。担保期的规模将直接关系到该方法锁定住碳的有效性的不确定性范围的大小。模型和观测范围的改进将逐渐减少不确定范围并揭示副作用。

 

担保方式意味着支持者必须揭示他们的碳移除方法的不确定性。这需要由一个独立的核查机构进行交叉核查，并反映在保证抵消的价格上。为了给市场带来信心，担保必须通过独立的国际机构，如国际可持续标准委员会（International Sustainability Standards Board）的认证。它于2021年在联合国气候变化大会（COP26）上成立，旨在提供满足资本市场需求的可持续性披露标准的全球基线，并于2023年6月发布。

 

在担保中包含不确定性和风险将支持在一个市场中采用不同未知因素的多种碳移除方法。它将认识到，有些办法的效果可能过于乐观，而另一些办法由于环境的复杂性，包括诸如铁施肥等海洋技术，则具有高度的不确定性。在实践中，一些方法可能被证明是如此不可靠，以至于它们无法在市场上竞争。

 

短期内可能需要采取进一步措施，直到蓝筹股的抵消措施到位。可能探索的临时手段包括“混合移除”抵消，即短期的、现成的选择，如增加土壤碳，与长期的、长期的方法相结合，后者将及时接管。其他包括预先购买选择，类似于为疫苗开发提供资金的选择，但针对的是最持久（高价值）的方法，就碳抵消年限而言，以收回资金。

 

这些问题必须在国际上迅速达成一致。2023年9月20日，在阿拉伯联合酋长国迪拜举行的第28届联合国气候变化大会之前，联合国将在纽约召开“严肃的”气候雄心峰会，这将是一个理想的论坛，可以达成一个可信的框架，旨在从2025年开始建立一个新兴市场。

 

原文作者：

 

Philip W. Boyd, Lennart Bach, Richard Holden和Christian Turney，澳大利亚塔斯马尼亚大学海洋与南极研究所