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英国顶尖大学如何减少碳足迹以实现净零排放

在这篇文章里,Jennifer L指出:全球领先的大学处于推动创新、应对气候变化和实现净零目标的前沿,作者梳理了牛津大学、剑桥大学、伦敦帝国理工学院、爱丁堡大学和阿伯丁大学等英国顶尖大学在开创碳捕集利用与封存(CCUS)技术、政策设计和整合战略方面的突破性解决方案。

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牛津大学

牛津能源研究所(Oxford Institute for Energy Studies, OIES)的碳管理项目(Carbon Management Program)始于2022年12月,聚焦于向净零世界过渡至关重要的开创性低碳技术的实施战略。它关注的技术包括碳捕集、利用和封存(CCUS)以及通过自然和技术路径实现的二氧化碳移除(CDR)解决方案。这个项目深入研究碳市场(Carbon markets)对刺激对这些变革性技术的投资的作用,包括自愿碳市场和强制碳市场。因此其研究活动集中在CCUS、CDR和碳市场3个关键领域。

“牛津净零排放”倡议

“牛津净零排放”(Oxford Net Zero)是一组跨学科研究,整合了牛津大学15年以来的气候中和领域的研究。它致力于跟踪该领域的研究进展,制定相应的标准,指导各个领域采取有效的解决方案。其交叉性体现在它整合了气候科学、法律、政策、经济、清洁能源、交通、土地利用、粮食系统和碳移除等等方向。

剑桥大学

剑桥大学的碳捕集、封存和使用(Carbon Capture, Storage and Use, CCSU)研究是其能源转型计划(Energy Transitions@Cambridge initiative)的一部分,这个计划是致力于应对当前和未来能源挑战的跨学科研究中心,汇聚了来自30个学院的250多名学者,旨在开发能源转型的解决方案。

CCSU的研究重点是了解和提高对碳捕集、利用和封存相关机会和风险的认识。重点领域包括固体燃料的化学循环产生清洁的二氧化碳、煤加氢气化为甲烷、甲烷转化为氢气,以及对活跃注入点的地震学观测。在利用方面,研究主要是二氧化碳和碳酸盐矿化的制造过程。

爱丁堡大学

爱丁堡大学工程学院是英国最大的碳捕集(CCS)研究机构之一,专注于研究通过吸附和膜分离捕集二氧化碳。该学院是英国最大的CCS联盟“苏格兰碳捕集和封存中心”(Scottish Carbon Capture and Storage, SCCS)的一部分,有来自爱丁堡大学地球科学、工程、化学等学院以及赫里奥特-瓦特大学和英国地质调查局的75多名研究人员。

2040年实现净零

爱丁堡大学在其《气候战略:2016》文件中承诺,2040年大学将实现零碳目标。这一战略采用了一种涵盖所有部门的综合方法来缓解和适应气候变化,实现雄心勃勃的目标。它承诺要遵从《巴黎协定》,将致力于支持苏格兰和世界向低碳经济转型。其中关键目标包括将碳强度指标从2007/08年的基线减少50%,并在2040年前实现净零目标。

伦敦帝国理工学院

帝国理工学院(Imperial College London, ICL)的碳捕集和封存(CCS)研究项目是英国最大的项目,专注于工程、工业CCS、地下二氧化碳形态以及法律政策等领域。该大学与英国CCS研究中心、CO2 GeoNet和欧洲能源研究联盟开展合作。

“向零污染转型”

帝国理工学院的“向零污染转型倡议”(Transition to Zero Pollution)聚焦五个重点主题,包括新出现的环境危害与健康问题;弹性、再生和恢复系统;可持续资源与零浪费;城市生态系统;零污染流动等。

阿伯丁大学

大学的碳中和

阿伯丁大学(University of Aberdeen)处于碳捕集和利用研究的前沿,专家们开发的工艺和产品不仅可以二氧化碳的地质封存,还可以增加经济价值。

大学获得专利的二氧化碳捕集和转化技术促成了碳捕集机器有限公司(Carbon Capture Machine Ltd, CCM)的成立。CCM的技术包括将CO2烟气溶解在微碱性水中,然后将其与含有溶解的钙和镁离子的盐水源混合。该工艺产生沉淀碳酸钙(PCC)和沉淀碳酸镁(PMC),这两种物质几乎不溶,具有各种工业应用的可能。

与其他顶尖大学一样,阿伯丁大学的目标也是到2040年实现净零排放。下面的图是阿伯丁大学实时碳排放总量和范围图。

小结:这篇文章的结论是英国顶尖大学正在推进碳捕集、利用和封存(CCUS)技术,这对实现净零目标至关重要。牛津大学、剑桥大学、伦敦帝国理工学院、爱丁堡大学和阿伯丁大学正在推动研究和实施战略,以应对CCUS的技术和经济挑战。

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前几年的一些素材

刚才说到了,当时为了申请交叉学科,我查阅了世界各国的大学开设与可持续发展、碳中和等主题相关的资料,发现这个领域不仅有设在大学里著名的研究机构,也有融汇交叉学科的人才培养项目,很受启发。下面分享一些吧:

1.      麻省理工学院

MIT设有超院系的平台“Climate Portal”(https://climate./),并开设全球气候变化等主题的公开课(https://ocw./)。

2.      斯坦福大学

斯坦福大学最新设立的学院是“Doerr可持续学院”(Stanford Doerr School of Sustainability, https://sustainability./about-school)。

3.      哈佛大学

哈佛大学在萨拉塔气候与可持续发展研究所下设立了环境中心(https://environment./research-areas/climate),是一个跨学科的研究、学习和合作中心。

4.      哥伦比亚大学

哥伦比亚大学设有“环境经济与政策中心”(https://ceep./)和“可持续发展研究中心”(https://csd./)。

5.      伦敦政治经济学院

伦敦政经学院2008年设立了格兰瑟姆气候变化与环境研究所(https://www./granthaminstitute/about/about-the-institute/)。

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亲身体验

最后我想分享两个自己见过的零碳校园,一个是英国Essex大学商学院;另一个是最近去到的迪拜大学。

英国Essex大学的商学院大楼是英国第一个零碳商学院建筑。Essex大学的介绍显示这座建筑的设计就可减少18%的排放;中央庭院向天空开放,形成一个水花园,收集地表雨水,用于冬季灌溉花园;该建筑一直致力于通过被动热增益和光伏能源最大限度地提高太阳能效益。

总结

在世界各地,大学作为人才培养和科学研究的重要机构,追求科学创新、减少污染、适应和减缓气候变化、实现可持续发展,已经呈现非常清晰的趋势。