淨零排放:一個長達數十年的全球計畫

閱讀時間約 5 分鐘

淨零排放是什麼?

淨零排放(net-zero emissions)指的是一個國家或地區,將任何活動產生的溫室氣體,透過減排或是負排放技術抵消,達到總溫室氣體排放為零。
2019年6月,英國成為全球第一個,將2050年達成淨零排放目標立法的國家。2021年3月為止,共有六個國家(法國、丹麥、瑞典、紐西蘭、匈牙利)先後完成達成淨零目標的立法。另外,有六個國家或是地區(歐盟、加拿大、南韓、西班牙、智利、斐濟)提出相關立法草案,18個國家(包含美國、中國、日本)納入政策議程。(料來源: Net Zero Tracker)

為什麼要達到淨零排放?

過去65萬年內,地球因為軌道的變化,經歷過七次重大的氣候變遷循環。然而,上個世紀工業革命後,地球暖化的速率,遠高於過去幾萬年的數據。近年越來越多科學證據指出,過去幾十年來的全球暖化,是人為造成的機率非常高(大於95%),並且警告如果再不減少溫室氣體排放,這個世紀末的全球均溫會上升超過4度C。
隨著許多國家紛紛提出減少排放的政策,世紀末的升溫有望控制在3度C左右。但為了加速全球減碳,國際上將會有更多措施,來促使各國訂下更嚴格的減碳目標,例如:要求供應鏈去碳化徵收碳關稅
全球溫室氣體排放和升溫情境

溫室氣體不只二氧化碳

要達到淨零排放不只是減少碳排放,還要減少其它溫室氣體的排放。
二氧化碳佔全球溫室氣體排放的四分之三。主要是人類將地底下的化石燃料(煤碳、石油、天然氣)經過燃燒排放到大氣中。此外,森林的消失,會使原本固定在植物中的碳,釋放到大氣中。
甲烷為第二大溫室氣體,佔約六分之一,平均在大氣中停留12年。主要來自農業相關的活動,例如畜牧動物產生的排泄物、水中微生物的生化反應、大規模林地或農業廢棄物的不完全燃燒、有機物或廚餘的分解。另外,在開採或運輸石油或天然氣時,一部份甲烷會逸散到大氣中,也會造成溫室氣體排放。
剩下的有氧化亞氮(佔6.2%),主要來自肥料中的氮元素被土壤中微生物分解後產生。以及氟化氣體(佔2.1%),主要用在冰箱或冷氣機中作為冷媒。
2016年不同溫室氣體的全球排放佔比

溫室氣體從何而來?

根據2016年氣候看守(Climate Watch)的資料,該年全球溫室氣體排放相當於494億噸的二氧化碳。如果要避免劇烈的氣候變化,溫室氣體排放要控制在每年50億噸以下。
主要的溫室氣體排放來自能源製造(73.2%): 其中工業佔了24.2%(鋼鐵業7.2%,石化業3.6%為大宗,佔全球排放10%)。建築相關耗能(空調、電器、照明...)佔17.5%。交通耗能佔16.2%,主要來自陸上交通(汽機車),航空和水上交通各佔不到2%。開採化石燃料時造成的逸散排放,也佔了相當的比例(5.8%)。
另外,農業及土地使用的排放佔18.5%,其中農業相關佔了10%(施肥、農作焚燒、農地使用...等),畜牧業造成的排放(5.8%)。工業製程(水泥、化工)產生的二氧化碳佔5.2%。廢棄物分解造成的排放佔3.2%。
2016年全球各部門溫室氣體排放

如何達到淨零排放

要達到淨零排放,需要系統規劃、技術發展、經濟市場、社會科學、政策制定...等跨領域的合作
2019年5月,英國的氣候變遷委員會(Climiate Change Committee)發表零排放,英國對停止氣候變遷的貢,報告分析要達到當時目標(減排80%)的可能方法、需要的資源、成本及利益。並提出淨零排放技術上可行但很挑戰,需要各部門再進一步減少排放,並增加工程移除(例如:碳捕捉及儲存)的總量。
英國溫室體氣排放的過去和未來預估
在英國正式宣佈淨零排放目標後,許多研究單位及組織發表了相關研究。例如:英國國家電網(National Gird)的《未來能源情境》能源系統研究單位(Energy System Capapult)的《創新到淨零排放》。這些報告透過能源系統模擬和技術分析,列出達到淨零排放的可能路徑、各部門需要的轉變、以及各方面的挑戰。
基本上,要達成淨零排放,要同時有能源系統轉變和社會行為的改變。其中牽涉很多低碳技術的發展和應用。例如:電力系統及工業製程的去碳化(減少使用化石燃料...)、能源使用電力化(電動車、電供暖...)或改用氫能源、能源效率的增加、農業及土地利用的改變、以及工程移除溫室氣體(碳捕捉及儲存)...等。篇幅的關係,可能路徑及系統技術轉變,會分享在筆者的下一篇文章
接下來的《聯合國氣候變遷綱要公約》會議將在今年(2021)11月登場,預計在格拉斯哥(蒸汽機的發源地)舉行。英國身為主辨國,發表了中文版的英國氣候變遷委員會洞察報告。其中對於推動並實行淨零排放,提出了三個要素:建立應對氣候變遷的法律框架、推出整體經濟長期減排目標、成立能建議並監督的獨立機構。上面提到的資訊可幫助其它國家擬定未來減排的策略,但實際執行還要看各國人民及政府對氣候變遷的態度。

結語

氣候變遷正在以緩慢且沉重的腳步向人類接近,也許它不會加快,但也不會停下腳步。只有全人類一起努力,才能讓這個巨人,在未來的數十年,慢下來。
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