在上一节《气温上升致严重灾害》介绍了全球气温上升造成的自然灾害，导致气温上升是由于人为二氧化碳的大量排放。本节介绍如何减少二氧化碳的排放。

在工业革命以前，地球表面的碳循环主要途径见图2-1 碳循环示意图。

阳光照射着大地的植被与海洋中的植物，大气中的二氧化碳通过光合作用转化为植物体内的有机碳，有机碳通过食物链传递给动物。植物与动物的呼吸作用把体内的部分碳转化为二氧化碳释放到大气中。体内的另一部分碳待动物与植物死亡后，部分被微生物分解成二氧化碳排放到大气中；大部分被泥土掩埋到地层深处，经过亿万年漫长的时期，在高压与热能作用下转化成煤、石油、天然气等化石燃料。那时整个循环较平衡，空气中的二氧化碳含量较稳定，为0.0278%。

从工业革命开始人们大量开采使用矿物质燃料（煤、石油、天然气），燃烧其中的碳产生热能。第一次工业革命开始，蒸汽机极大提高了生产力，但需要燃烧大量的煤。第二次工业革命时期发明了内燃机，内燃机体积小，效率高，但是需要燃烧燃油。这些动力机械释放出大量二氧化碳。

图2-2 工业革命后碳循环示意图，对比图2-1增加了矿石燃料的开采，用于工业生产与交通运输，排放了大量的二氧化碳的环节。图中还增加了人们捕集、利用、封存二氧化碳的环节。

大量工厂建设减少了植物生长的面积，减少了对二氧化碳的吸收；采伐树木作燃料，即减少了对二氧化碳的吸收，燃烧又释放出二氧化碳。

2024年，温室气体浓度突破极值，大气中二氧化碳浓度攀升至0.0423%，较工业化前的0.0278%飙升了52%。全球气温比工业革命前升高了1.33℃。

图2-3是从1860年的工业革命初期开始到2024年的全球平均温度变化图，以工业革命初期的平均温度为起点，为0。到2024年为终点。可以看出从1980年开始温度上升速度很快。从0.35度上升到2024年的1.33度。

根据国家气候中心2026年1月6日最新数据：2025年全球地表平均温度较工业化前水平（1850—1900年平均值）升高了1.40℃，为气温最高年度。

1970年4月22日年美国人盖洛德·尼尔森和丹尼斯·海斯在1970年发起超大规模活动，2000多万人参加，旨在提高政府与民众对于保护环境问题的意识。此次活动直接催生了1972年联合国第一次人类环境会议的召开。联合国将每年4月22日定为“世界地球日”。

 1972年6月5日，联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开“人类环境会议”，决定设立环境署，并将6月5日定为“世界环境日”。

 1992年，150多个国家和经济共同体在里约热内卢签署了《联合国气候变化框架公约》，公约对发达国家和发展中国家规定的义务，终极目标是将大气温室气体浓度维持在一个稳定的水平。

《联合国气候变化框架公约》有近200个缔约方，从1995开始每年轮换会址举办，共同协商应对气候危机的行动方案。

1997年的京都气候大会通过了《京都议定书》，这是第一份设定强制性减排目标的国际协议，但发展中国家不承担强制减排义务。

2011年在南非德班的会议上首次要求发展中国家参与减排。

2015年巴黎大会达成了具有里程碑意义的《巴黎协定》，设定全球温控目标：较工业革命前升高不超过2.0℃，努力争取1.5℃。

每届会议主要就减排责任分配与气候资金融资问题进行商讨。

2023年12月阿联酋迪拜第28届联合国气候变化大会上，联合国秘书长古特雷斯呼吁就逐步淘汰化石燃料达成协议。他指出“人类正在与时间赛跑，因为1.5℃这一危险的临界点已近在咫尺”。

2025年11月10日至21日在巴西贝伦《联合国气候变化框架公约》第三十次缔约方大会，来自195个国家和地区的政府代表、国际组织代表、科学家、企业家、非政府组织和民间团体代表等参会，注册人数超5万人。

会议上各国提交到2035年减排目标，中国提交绝对量减排目标，但多国减排缺口显著。中国以技术输出与南南合作强化领导力，巴西借雨林主场成为全球治理新支点。 美国因退出《巴黎协定》未参加该次会议。由于石油输出国反对“逐步淘汰化石燃料”，该条改成“有序减少化石能源依赖”

大会通过新的有关气候行动的总体协议——《全球动员：团结协作应对气候变化挑战》，呼吁各国“主动”应对气候变化，加速气候行动。

碳达峰是指全球、国家、城市、企业等不同主体的二氧化碳排放在由上升转为稳定下降的过程，碳排放的最高点即为碳排放峰值。图2-4是碳达峰与碳中和示意图，在达峰期经过减排努力，碳排放上升到峰值，称为碳达峰。由于减排努力，碳排放将逐渐减少，但碳达峰后转入下降需一段时间。例如美国在2000年达峰后到2008年一直在峰值附近波动，然后才缓慢进入下降期，这段时间称为平台期。下降期主要通过节能减排与各种碳吸收方式来使排放量下降。待总排放量接近0时达到中和期。

美国与西欧一些发达国家，由于经济发展早，能源已基本满足需要，加上清洁能源应用，已实现碳达峰。

中国是世界上最大的发展中国家，是人口大国，这些年迅速发展经济，尤其是工业与能源快速发展，我国已成为世界第一碳排放大国。为了保护人类的大家园，作为一个负责任大国，2020年9月22日，在第七十五届联合国大会一般性辩论上，习近平主席郑重宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”

我国还必须继续发展经济，发展工业与能源，提高人民生活水平，碳排放量会增加，就需要千方百计的减少碳排放量，2021年国务院印发了《2030年前碳达峰行动方案》，为接下来的“十四五”和“十五五”两个关键期，我国实现碳达峰明确了主要目标提出了重点任务，制定了具体的行动方案。我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》进一步明确“以碳达峰碳中和为牵引，协同推进降碳、减污、扩绿、增长”，以确保2030年前实现碳达峰。

碳达峰主要通过从能源、工业、交通、建筑、废弃物处理等碳排放的源头大力减排二氧化碳。

我国发电主要依靠燃烧煤炭，排出大量二氧化碳。发1度电燃烧约0.3-0.4公斤标准煤，对应排放0.997公斤二氧化碳。例如深圳市妈湾电厂装机总容量180万千瓦，根据2023年公开信息，全年二氧化碳排放量为788万吨。

为减少碳排放大力发展风能、太阳能、水能、核能等清洁能源。清洁能源不排放二氧化碳。“十四五”以来清洁能源发电装机规模累计增长了98.0%，年均增长18.6%；化石能源发电装机规模累计增长15%，年均增长3.6%。火电装机容量占全国总电力装机容量之比由2007年的77.73%下降到2024年的44.14%，保证在大力发展电力工业的同时，碳排放增加量逐年减少。

对耗能多的产业进行节能改造，关闭高耗能非重点企业。燃油汽车逐步换成电动车。人们的衣食住行践行低碳生活。

通过这些措施我国已经使每年二氧化碳排放量增加量减少，逐步实现碳达峰。

碳达峰后并不是没有碳排放，仍然有大量二氧化碳排放，只是排放量不增加而已，需要消除这些人为产生的二氧化碳。在图2-4碳达峰与碳中和示意图中，碳达峰后经过平台期后逐渐下降，直到有能力将人为产生的二氧化碳全部吸收，图中右段是进入碳中和阶段。

碳中和：是指企业、团体或人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物吸收、节能减排、二氧化碳封存等形式，吸收自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳总体“零排放”。碳达峰是碳中和的基础和前提，只有实现碳达峰，才能实现碳中和。

在图2-5 中用一个天平表示碳中和，左侧是人为的排放源，右侧是对排出的碳进行回收，当把排除的碳全部回收时，天平平衡了，进入碳中和。

全球人为二氧化碳排放约400亿吨／年，大约50％被陆地生态系统和海洋吸收，剩下50％要靠人为进行碳吸收。目前我国大力植树造林、保护绿化、在沙漠建立植被等生态文明建设可增加碳吸收，不单是美化我们的家园，是保护我们的家园。这是主要的碳吸收方式。

除靠森林吸收外要采取多种措施来处理人为产生的二氧化碳。图2-6是碳回收的主要方法示意图，左侧是主要的碳排放源，将这些二氧化碳通过专门设备进行捕集，把捕集的二氧化碳运输到碳回收的地方进行回收。

燃煤发电、工业生产所产生的二氧化碳可直接从排出口捕获。燃烧煤产生的烟气中大部分是氮气，二氧化碳不到10%，需要专门的设备将二氧化碳分离出来。

木材等生物质燃烧与腐烂释放的二氧化碳在空气中，燃油汽车排放的二氧化碳也在空气中，需直接从空气中捕获。按体积空气中主要是氮气（约78%），氧气（约21%%），二氧化碳只有0.04%，将这微量的二氧化碳分离出来需要专门的技术与专门的设备，成本高昂。

收集的二氧化碳除本地需用外，一般还要转化成液体二氧化碳，方便远距离输送。图2-7是二氧化碳捕集装置与液态二氧化碳运输车。

捕集的二氧化碳主要是应用与封存

1. 地质封存  把二氧化碳注入特定地质条件及特定深度的地层中，例如旧油气田、难开采煤层、深层地下水层等地质环境，可长期保存。

2. 地表封存  基本原理是使CO2与金属氧化物进行化学反应，形成固体形态的碳酸盐及其他副产品。

3. 海洋封存 二氧化碳在水中有不低的溶解度，将二氧化碳注入1000米以下的深海，利用海洋庞大的水体体积与压力可封存很多的二氧化碳。

清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括“可再生能源”与核能。

可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、地热能、海潮能这些能源。除水力发电外其他属于新能源。

我国的风力发电、太阳能发电装机容量世界第一，可再生能源发电装机占全球比重40%。 还向国外提供大量新能源设备。

风力发电利用风推动风力发电机叶片旋转，带动发电机旋转发电。

图2-9是布满风力发电机的风电场一角。

图2-9 风力发电场

4.2.1 太阳能光伏发电

太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，由半导体材料制成太阳电池板，当阳光照射到太阳电池板时，就会产生电能。

图2-10是大片的光伏电池板组成的光伏发电场的照片。

4.2.2 聚光太阳能发电

聚光太阳能发电是用许多反光镜反射太阳光到塔顶的吸热器，反光镜多达数千个至一万多个，聚集的太阳光将吸热器内的传热流体加热到600多度，传热流体在塔下蒸汽发生器将水加热成高温蒸汽，推动汽轮发电机旋转发电。

图2-11是塔式聚光太阳能发电站的照片。

水力发电是用水坝将河流拦截起来，形成上游与下游的水位差，上游的水通过管道流到下游，推动水轮机旋转带动发电机发电。

图2-12是世界最大容量的三峡水电站照片。

4.4 核能发电

利用核反应堆释放出的热能能将水加热成高压水蒸气，推动汽轮机旋转，带动发电机发电，中国核电站总装机容量为世界第一。

图2-13是第三代核电站华龙一号的照片。

首先实现碳达峰，才能实现碳中和。在实现碳达峰阶段也要进行碳中和工作，尽量减少碳排放，捕获二氧化碳，进行应用与封存，以加快碳达峰速度。

虽然有许多方法可以回收排出的二氧化碳，植树造林，进行利用或封存，但与排放相比还是很少，就拿植树造林说，中国每年排放二氧化碳约100多亿吨，陆地森林二氧化碳吸收一年只有12亿吨，主要靠海洋吸收。二氧化碳利用或封存量更少，不到1000万吨/年，且成本高昂，当然随着科技发展，封存技术的提高会实现高的二氧化碳封存量。

1. 要实现碳达峰与碳中和主要靠节能与减排，产业结构调整与节能减排就是最大的减排方式。

2. 用清洁能源代替化石能源。联合国世界气象组织指出到2050年，全球电力需求应由100%可再生能源满足。

3. 治理沙漠，大面积增加植被。

在下一页《低碳生活从我做起》将介绍大家在日常生活与工作中参与低碳生活。

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