碳减排与低碳生活课件.ppt
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1、碳减排与低碳生活目录 背景概述 碳捕集与碳贮存技术探究 节能减排技术与实例应用 低碳城市解析 低碳科技展望一、背景概述碳税低碳科技低碳科技低碳生活方式低碳生活方式碳是什么?什么是温室气体?什么是温室效应?它的产生机制是什么?什么是强化(增强)的温室效应?增强的温室效应会带来什么问题?低碳是如何被人们关注的?碳减排,我们能做什么?地球气候气象变化的主要驱动力地球气候气象变化的主要驱动力 太阳是一个主要由氢和氦组成的炽热的气体火球。(太阳是一个主要由氢和氦组成的炽热的气体火球。(半径是地半径是地球球109倍,质量是地球倍,质量是地球33万倍,中心问题几千万摄氏度万倍,中心问题几千万摄氏度)温室效应
2、的发现温室效应的发现 傅里叶傅里叶让让巴普蒂斯巴普蒂斯约瑟夫约瑟夫傅立叶傅立叶 Jean Baptiste Joseph Fourier1768 1830,法国著名数学家、物理学家1820年,傅里叶做出测算1824年,地球及其表层空间温度概述温室效应的验证者温室效应的验证者 约翰约翰延达尔延达尔1820 1893,物理学家 约翰廷达尔1859年,发现大气中的水蒸气、二氧化碳和甲烷等成分会造成温室效应二氧化碳与温室效应的关系计算者二氧化碳与温室效应的关系计算者 阿累尼乌斯阿累尼乌斯斯万特奥古斯特阿累尼乌斯(SvanteAugustArrhenius)瑞典物理学家1896年发表了“大气中的二氧化碳
3、对地球温度的影响”的论文(二氧化碳倍增地球表面温度升高5-6摄氏度)(1883年5月,他提出了电离理论的基本观点。阿累尼乌斯同时提出了酸、碱的定义。1903年他荣获了诺贝尔化学奖)温室效应的发现温室效应的发现 查尔斯查尔斯基林基林20世纪50年代,美国科学家查尔斯基林(charleskeeling,1928-2005)现代气候变化的先驱。率领小组在位于美国夏威夷岛的名为莫纳罗亚山的活火山站开展的大气二氧化碳含量观测,绘制了著名的基林曲线,提供了最为关键和另人信服的证据。全球气候变化基本原理示意图全球气候变化基本原理示意图温室效应温室效应温室效应:使得地球表面温度适宜增温作用:可计算求出的这个温
4、度会更低(-19 ),而实际地表温度是14,之间相差33 的差距,是由自然温室效应贡献。温室气体有哪些温室气体有哪些水蒸气(H2O)臭氧(O3)二氧化碳(CO2)一氧化亚氮(N2O)甲烷(CH4)氢氟氯碳化物类(CFCs)全氟氯碳化物类(HFCs)含氟氯烃(HCFCs)全氟碳化物(PFCs)六氟化硫(SF6)等温室气体是指大气中能吸收红外线的气体成分:01997年于日本京都召开的联合国气候化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的京都议定书,明订针对六种温室气体进行削减。增强的温室效应会带来什么问题?过去过去100年地球平均温度升高年地球平均温度升高0.30.6,到,到2030年将再升高年将再升高1
5、3,如不控制,到本世纪末气温要升高,如不控制,到本世纪末气温要升高36,我国年平均地,我国年平均地表气温温度增加表气温温度增加1.1,高于全球及北半球同期增温率。,高于全球及北半球同期增温率。近百年全球平均气温变化曲线近百年全球平均气温变化曲线1)1)气温升高气温升高 过去过去100年全球海平面以每年年全球海平面以每年12mm速度上升了速度上升了1026厘米,厘米,太平洋地区数十个岛国面临消失太平洋地区数十个岛国面临消失.2)2)全球海平面上升全球海平面上升帕劳共和国将消失。帕劳共和国将消失。马尔代夫将举国搬迁马尔代夫将举国搬迁(100年内沉没倒计时)年内沉没倒计时)卡特里特岛(人口卡特里特岛
6、(人口2600)去年)去年已开始搬迁已开始搬迁图瓦卢(长图瓦卢(长20公里,宽公里,宽2030米)米)16年海平面上升年海平面上升9.12厘米,已与新西兰签订搬迁厘米,已与新西兰签订搬迁协议。协议。格陵兰(全球气温上升格陵兰(全球气温上升23)整个冰川融化,致全球海平面至少上升整个冰川融化,致全球海平面至少上升7米,曼谷米,曼谷10年后将被淹没。年后将被淹没。近近30年上海海平面上升年上海海平面上升115毫米,到毫米,到2050年上海的海年上海的海平面将上升平面将上升3050厘米,估计厘米,估计40年后将有近半土地被淹没。年后将有近半土地被淹没。我国华南估计我国华南估计2100年海平面将上升年
7、海平面将上升6074厘米,珠江厘米,珠江三角洲将受到严重影响。三角洲将受到严重影响。2007年上海沿海月平均海平面变化曲线年上海沿海月平均海平面变化曲线 海平面升高,导致海岸侵蚀,海水入侵沿海地下水层,土地盐渍海平面升高,导致海岸侵蚀,海水入侵沿海地下水层,土地盐渍化,海岸滩涂湿地、红树林、珊瑚礁等生态群消失。化,海岸滩涂湿地、红树林、珊瑚礁等生态群消失。英国简英国简阿彻阿彻1987年花年花2万万英镑购买的住房海岸侵蚀英镑购买的住房海岸侵蚀影响,这套房子面临被淹影响,这套房子面临被淹危险,目前仅值危险,目前仅值1英镑(英镑(2美元)。美元)。海岸滩涂湿地海岸滩涂湿地红树林红树林珊瑚礁珊瑚礁土地
8、盐渍化土地盐渍化3)3)海平面升高的后果海平面升高的后果两极冰雪融化(全部)海平面将上升两极冰雪融化(全部)海平面将上升70米。米。中国、尼泊尔、印度、巴基斯坦、不丹最中国、尼泊尔、印度、巴基斯坦、不丹最严重,号称严重,号称“亚洲水塔亚洲水塔”的喜马拉雅山冰川后退的喜马拉雅山冰川后退速度最快,国际冰雪委员会(速度最快,国际冰雪委员会(ICSI)报告,照目)报告,照目前情况下去,这些冰川在前情况下去,这些冰川在2035年以前消失的可年以前消失的可能性很大。能性很大。不丹不丹-喜马拉雅冰川湖喜马拉雅冰川湖 喜马拉雅山脉冰川变化对比喜马拉雅山脉冰川变化对比 4)4)冰川融化冰川融化高温极端高温极端突
9、然变冷突然变冷冰雪灾害冰雪灾害飓风飓风5)5)极端气候出现频繁极端气候出现频繁 中国近几年的许多省份灾害不断,带来的是洪水、干旱、中国近几年的许多省份灾害不断,带来的是洪水、干旱、冰雪、雹灾,甚至蝗灾,土壤沙化。冰雪、雹灾,甚至蝗灾,土壤沙化。到到2050年葡萄牙里斯年葡萄牙里斯本因高温而死的人将是本因高温而死的人将是现在的六倍,伦敦现在的六倍,伦敦5倍,倍,加利福尼亚加利福尼亚27倍。倍。澳大利亚澳大利亚10年年 持续持续干旱,森林火灾。干旱,森林火灾。美国的美国的全球全球气候变化对美国的影气候变化对美国的影响响(2009年年6月政月政府公布)称到本世纪府公布)称到本世纪末,全美平均气温将末
10、,全美平均气温将上升上升2.26.4,美,美国东南部夏季可能延国东南部夏季可能延长长100多天,西部更多天,西部更干旱干旱。6)6)干旱干旱 淡水缺乏淡水缺乏 肯尼亚是非洲最发达的国家之一,但也难逃干旱带来的饥荒肯尼亚是非洲最发达的国家之一,但也难逃干旱带来的饥荒灾难,大批动物死去,草场消亡。灾难,大批动物死去,草场消亡。埃塞俄比亚和肯尼亚边境干旱,饮水枯竭。埃塞俄比亚和肯尼亚边境干旱,饮水枯竭。我国华北地区比上世纪我国华北地区比上世纪50年降水减少三分之一,水资年降水减少三分之一,水资源减少二分之一,我国每年因干旱受灾面积源减少二分之一,我国每年因干旱受灾面积4亿亩,正常年亿亩,正常年份灌区
11、每年缺水份灌区每年缺水300亿方,城市缺水亿方,城市缺水60亿方,北京已经成为亿方,北京已经成为缺水城市,人均只有缺水城市,人均只有300多方多方/年。中国青海年。中国青海2006年还有年还有4000多个湖泊,现在多半干涸消失,湖北原是千湖之省,多个湖泊,现在多半干涸消失,湖北原是千湖之省,现在只有一百多个湖了。现在只有一百多个湖了。2009年辽西出现严重伏旱年辽西出现严重伏旱 农作物大面积绝收农作物大面积绝收 7)7)农作物减产农作物减产8)8)疾病频发疾病频发 大量淡水汇入北冰洋,破坏切断的墨西哥暖流,欧洲大量淡水汇入北冰洋,破坏切断的墨西哥暖流,欧洲西北部温度下降西北部温度下降58。9)
12、9)新的冰河期新的冰河期 到到2050年全球可能年全球可能有有210亿亿“气候难民气候难民”,即生存受到威胁的,即生存受到威胁的人民(自然灾害,疾病人民(自然灾害,疾病频发,环境破坏,健康、频发,环境破坏,健康、安全有问题,要迁徙安全有问题,要迁徙)。)。WHO估计每年有估计每年有30万人死于气候变化带来万人死于气候变化带来的灾难。的灾难。10)10)气候难民气候难民 气候变化带来新的不公平,气候变化带来新的不公平,责任最小的穷人承担了最大的威责任最小的穷人承担了最大的威胁。胁。11)11)气候变化带来新的不公平气候变化带来新的不公平关注与怎么做 可持续发展理念指导下,通过技术创新,制度创新,
13、产业转可持续发展理念指导下,通过技术创新,制度创新,产业转型,新能源开发等手段,尽可能减少煤炭、石油等高碳能源消耗,型,新能源开发等手段,尽可能减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。经济发展形态。20032003年英国能源白皮书年英国能源白皮书年英国能源白皮书年英国能源白皮书我们能源的未来:创建低碳经济我们能源的未来:创建低碳经济我们能源的未来:创建低碳经济我们能源的未来:创建低碳经济 2006 2006年世界银行首席经济学家尼古拉斯年世界银行首席经济学家尼古拉斯年世界银行
14、首席经济学家尼古拉斯年世界银行首席经济学家尼古拉斯斯特恩的斯特恩的斯特恩的斯特恩的斯特恩报告斯特恩报告斯特恩报告斯特恩报告提出全球以每年提出全球以每年提出全球以每年提出全球以每年GDP 1%GDP 1%的投入,可避免将来每年的投入,可避免将来每年的投入,可避免将来每年的投入,可避免将来每年GDP5%GDP5%20%20%的损的损的损的损失,呼吁向低碳经济转型。失,呼吁向低碳经济转型。失,呼吁向低碳经济转型。失,呼吁向低碳经济转型。20072007年年年年66月中国正式发布了月中国正式发布了月中国正式发布了月中国正式发布了中国应对气候变化国家方案中国应对气候变化国家方案中国应对气候变化国家方案中
15、国应对气候变化国家方案 2007 2007年年年年77月美国参议院提出月美国参议院提出月美国参议院提出月美国参议院提出低碳经济法案低碳经济法案低碳经济法案低碳经济法案 20072007年年年年1212月月月月33日联合国气候变化大会日联合国气候变化大会日联合国气候变化大会日联合国气候变化大会“巴厘路线图巴厘路线图巴厘路线图巴厘路线图”,要求要求,要求要求,要求要求,要求要求发达国家发达国家发达国家发达国家20202020年前将温室气体的减排年前将温室气体的减排年前将温室气体的减排年前将温室气体的减排25%25%40%40%。1992年年5月月9日日联合国气候变化框架公约联合国气候变化框架公约最
16、终目标是将大气中温最终目标是将大气中温室气体浓度稳定在不对气候系统造成危害的水平,到室气体浓度稳定在不对气候系统造成危害的水平,到2007年年6月已经有月已经有191个国家批准了个国家批准了公约公约。1997年年12月月京都议定书京都议定书即即公公约约的第一个附加协议,到的第一个附加协议,到1999年年3月已月已经有经有84个国家签署,议定书规定了个国家签署,议定书规定了20082012年温室气体排放量在年温室气体排放量在1990水平上削减水平上削减5.2%,规定了,规定了6种温室气体种温室气体CO2,甲烷,甲烷(CH4)、)、N20,氢氟碳化物(氢氟碳化物(HFCS)全)全氟化碳(氟化碳(P
17、FCS)六氟化碳()六氟化碳(SF6).规定规定了三种了三种“灵活机制灵活机制”即即ET(排放贸易),(排放贸易),JT(联合履行),和(联合履行),和CDM(清洁发展机制)(清洁发展机制),目前已有,目前已有175个缔约方批准。个缔约方批准。二、碳捕集与碳贮存 技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段,源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段,将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。目将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。目前,技术尚处于研发阶段。前,技术尚处于研发阶段。碳捕捉:碳捕捉:
18、碳捕捉:碳捕捉:就是捕捉就是捕捉就是捕捉就是捕捉释放到大气中的释放到大气中的释放到大气中的释放到大气中的二氧化碳,压缩二氧化碳,压缩二氧化碳,压缩二氧化碳,压缩后,封存到枯竭后,封存到枯竭后,封存到枯竭后,封存到枯竭的油田或其他安的油田或其他安的油田或其他安的油田或其他安全的地下场所。全的地下场所。全的地下场所。全的地下场所。(目前有三种在(目前有三种在(目前有三种在(目前有三种在试点)试点)试点)试点)碳运输:碳运输:压缩后用管道,长距离用船,全球已有压缩后用管道,长距离用船,全球已有5600公里的陆上运输管道。公里的陆上运输管道。碳封存:碳封存:枯竭的油田最适合。枯竭的油田最适合。目前二氧
19、化碳的封存技术分为目前二氧化碳的封存技术分为“地质封地质封存存”和和“海洋封存海洋封存”两种。适合封存二氧化两种。适合封存二氧化碳的地质结构包括油田、气田、咸水层、无碳的地质结构包括油田、气田、咸水层、无法开采的煤矿等。法开采的煤矿等。据据IPCC研究表明,二氧化碳性质稳定,研究表明,二氧化碳性质稳定,若地质封存点经过谨慎选择、设计与管理,若地质封存点经过谨慎选择、设计与管理,注入其中的二氧化碳注入其中的二氧化碳99%可封存上千年可封存上千年.如果要在一家煤电厂旁边开展如果要在一家煤电厂旁边开展“碳捕捉碳捕捉”项目,项目,首先要安装首先要安装3个主要装置。个主要装置。第一个是用于化学反应的金属
20、片,第一个是用于化学反应的金属片,“清洗清洗”发电发电厂排放出的尾气,把二氧化碳厂排放出的尾气,把二氧化碳“捕捉捕捉”下来;下来;接着是让二氧化碳气体通过一个加热塔,目的是接着是让二氧化碳气体通过一个加热塔,目的是通过蒸汽加热,得到更纯的二氧化碳;通过蒸汽加热,得到更纯的二氧化碳;最后一步是将气体通过一座压缩塔,得到方便运最后一步是将气体通过一座压缩塔,得到方便运输的压缩二氧化碳。输的压缩二氧化碳。三、三、节能减排技术与实例应用广义而言广义而言,节能减排是指节约物质资源和能量资源,减,节能减排是指节约物质资源和能量资源,减少废弃物和环境有害物(包括三废和噪音等)排放;少废弃物和环境有害物(包括
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