human
現在の科学的理解に基づいて、気候変動を可能な限り緩和するために、経済の急速な脱炭素化のために従うための最良の経路は何ですか？
gpt
脱炭素化には主に2種類のアクションが必要です。1つは温室効果ガスの排出量を削減することであり、もう1つは大気から排出を吸収することです。
生産を減らすために、効果的な方法は次のとおりです。

 - 化石燃料の代わりに、風、太陽、水力、地熱などのゼロ炭素エネルギー源を使用します。風や太陽光などのいくつかのエネルギー源の断続性を滑らかにするには、より低コストのエネルギー貯蔵が必要です。また、発電所は、廃熱を利用することにより、より効率的にする必要があります。

 - より高いエネルギー効率に達するか、ゼロ炭素エネルギー源に到達するための産業プロセスを再生します。これは特に重要ですが、鋼、セメント、化学生産などの化石燃料燃焼に大きく依存するプロセスにとっては困難です。

 - 電気自動車と大量輸送オプションの使用を拡大します。飛行機、貨物船、長距離トラック、低炭素燃料、燃料効率の向上など、電化が困難な車両の場合。これは、水素と合成液の燃料を発達させ、廃熱の再利用、抗力の減少などによって達成できます。

 - 農業からのメタン放出を減らします。家畜生産からのメタンは、直接放出される代わりに収集および利用できます。

 - 建物の効率を向上させます。たとえば、加熱と冷却のために電気ヒートポンプに切り替え、断熱材の改善、スマート管理システムの実装。

排出量を吸収するには、効果的な方法が含まれます。

 - 植林と植林。これには、大気から炭素を除去して貯蔵するために追加の木を植えるだけでなく、害虫や山火事などのマイナスの影響を減らすために慎重な管理も必要です。農業はまた、植林が競うことができる土地の利用を改善する必要があります。

 - 土壌炭素隔離。これは、作物を覆い、作物の輪作を覆い、畑に作物の残留物を残すことですぐに展開できる低コストの方法です。ただし、土壌は10〜100年後に飽和状態になる可能性があります。

 - 炭素鉱化。CO2を、歯周色や玄武岩溶岩などの天然反応性材料に注入して、固体炭酸塩鉱物を形成することで、何百万年もの間保管できます。
human
炭素鉱化について詳しく教えてください。大気から炭素を鉱化できるように炭素を固定する最も効果的な方法は何ですか？
gpt
炭素鉱化は、固体鉱物として岩石の二酸化炭素を結合するプロセスです。これは、CO2をキャプチャ、保存、および利用して、プロパティを強化した製品を合成するために利用できる汎用性があり、熱力学的に下り坂のプロセスです。特定の岩石がCO2にさらされ、毎年少量のCO2を恒久的に除去するため、炭素鉱化は遅い速度で自然に発生します。科学者や起業家が直面している中心的な課題は、容認できない社会的または環境的トレードオフを課すことなく、CO2を大規模に反応性鉱物と接触させるコストおよびエネルギー効果の高い方法を見つけています。

地質学的炭素鉱化には、地下の深い岩層へのCO2の注入、または鉱山尾鉱と呼ばれる鉱山の残り物など、地表の壊れた岩への曝露という2つの主要なタイプがあります。注射を通じて炭素鉱化の可能性を秘めた2つの主要な岩石タイプは、玄武岩と超首相と呼ばれる幅広い岩のカテゴリであり、それは非常に多くのマグネシウムと鉄を持っていることを意味します。実験室での研究では、超苦鉄質岩石が最も速い反応時間を持っていることが示されており、パイロット研究では、玄武岩へのCO2の注入が2年以内に鉱化作用につながることが示されています。

鉱山の尾部や産業廃棄物など、表面の砕いた岩石の炭素鉱化作用は、CO2のメートルトンあたり約8ドルかかると推定されています。ただし、これは地元の規模で、すでに採掘されている材料でのみ費用対効果が高いです。採掘が必要な場合、コストは大幅に増加します。深い地下玄武岩質層の炭素鉱化作用は、CO2のメートルトンあたり約30ドルです。

大気から炭素を鉱化できるように炭素を固定する最も効果的な方法は次のとおりです。

*炭素鉱化の可能性を秘めた発火または変成の岩層に地下にある井戸にCO2を注入します。
* CO2を超一倍率の岩または表面の玄武岩にさらします。多くの場合、これらの岩は、アスベスト鉱山の尾部など、粉砕された採掘廃棄物の形です。炭素廃棄物の炭素鉱化は、鉱物を形成するために砕いた岩により多くの表面積があるため、鉱物化のためにCO2地下に注入するよりもはるかに速いプロセスになる可能性があります。ただし、地下にあるほど表面に鉱化できる岩はそれほど多くないため、CO2を表面上の砕いた岩に露出させるよりも、地下注射のために炭素貯蔵の全体の量が高くなります。
*炭素鉱化による堆積塩水炭素貯蔵を補完する。

炭素鉱化の利点は、炭素が大気に戻ることができず、捕獲された炭素を永久に貯蔵することです。鉱化による炭素貯蔵の可能性は、著しく異なる場所ではありますが、米国全体に広がっています。炭素鉱化プロセスを強化することの気候変動の利点は膨大である可能性があり、報告書は、政策立案者と企業が気候変動戦略において炭素鉱化にかなり注意を払うことを推奨しています。