七张图表中的“二氧化碳去除”现状
二氧化碳去除（CDR）是一种从空气中去除二氧化碳的做法，其越来越被认为是实现气候目标、迅速减少排放的关键部分。
然而，一些基本问题仍然没有答案：世界各地的二氧化碳去除已经进行了多少？它的增速有多快？我们是否正在逐步接近可能需要的目标？
在一份新发布的报告中，我们努力回答这些问题，并帮助人们更容易获得有关二氧化碳去除的信息。
这是我们第一次能够估计目前世界正在部署的二氧化碳去除总量，并将其与符合巴黎气候目标的模拟路径进行比较。
我们发现，各国在未来几十年计划的二氧化碳去除量与将升温限制在前工业化水平以上1.5°C或2°C所需量之间存在差距。但与此同时，我们也发现创新、学术研究和公众对二氧化碳去除的关注在快速增长。
下面，我们通过七个图表来解释该报告对当前二氧化碳去除现状的阐释。
如今几乎所有CDR都来自施业林
二氧化碳去除有时也被称为“负排放”，是指从空气中捕获二氧化碳并在陆地、海洋、地质构造或产品中持久储存的一系列不同活动。
我们估计，目前全球每年发生的二氧化碳去除总量约为2GtCO2。相对于目前每年从化石燃料和水泥中排放的36.6GtCO2来说，这个数字很小，但可能比许多人预期的要大。
目前绝大多数二氧化碳去除（99.9%）来自我们在本报告中所称的“常规陆地二氧化碳去除”。这包括建造新森林，恢复以前被砍伐地区，增加土壤碳和使用耐用的木材产品，如建筑中使用的板材和锯木。
目前只有少量的二氧化碳去除（0.0023GtCO2）来自“新型”二氧化碳去除方法。这些方法包括生物能源与碳捕获和储存（BECCS）、生物炭、直接空气碳捕获和储存（DACCS）、增强岩石风化和沿海湿地（有时被称为“蓝碳”）管理。
虽然新的二氧化碳去除项目经常被新闻报道，但它们总共只占目前所有二氧化碳去除部署的0.1%。
一般来说，常规陆地二氧化碳去除方法已经在大规模应用。如果顺利，它们可以提供额外的好处，特别是对生物多样性。但它们受到可用土地的限制，而且树木和土壤所去除的碳很容易因干扰和气候变化本身而发生逆转。
新型二氧化碳去除方法通常处于早期开发阶段，其成本、收益和风险尚不确定，但它们有可能提供比树木和土壤更持久的碳储存。
实现全球气候目标的所有路径
都涉及额外的CDR
政府间气候变化专门委员会（IPCC）在其最新评估中，纳入了541条将全球升温限制在1.5°C或2°C的路径。虽然IPCC提供了这些路径中新的二氧化碳去除量，但由于当时的数据限制，它没有将陆地活动的排放和清除分开。
在本报告中，我们首次提供了将升温限制在1.5°C和2°C的路径中二氧化碳去除总量的计算，包括所有方法。所有将升温限制在1.5°C或2°C的路径都涉及2020年至2100年之间的大量二氧化碳去除，范围在450至1100GtCO2之间。
当然，这不包括即时和深度减排。在这些路径中，2020年至2030年期间的最大促成因素来自于减排（在第5-95百分位数范围内每年减少14-27GtCO2，相比之下每年0.8-5.4GtCO2来自于去除）。
然而，从长期来看，二氧化碳去除变得越来越重要。到2050年，将升温限制在1.5°C或2°C的路径中，二氧化碳去除量将在2020年水平上增长到每年4.8GtCO2（0.58至13）。常规二氧化碳去除在2050年左右达到峰值，而新型二氧化碳去除方法在整个世纪都在增加。
重要的是，我们可以限制对二氧化碳去除的依赖。有一些路径将升温限制在1.5°C或2°C，而常规陆地二氧化碳去除增加相对较少，并且完全没有新型二氧化碳去除。这些路径需要通过增加可再生能源、减少能源需求和限制有增无减的化石燃料过程来进行更积极的减排（到2030年约占温室气体总量的50%）。
如果我们仍然偏离了实现这些减排目标的轨道，那么要么二氧化碳去除要求将增加，要么巴黎温度目标变得更加遥不可及。
各国规划的CDR量与实现
巴黎气温目标所需量之间存在差距
各国已通过国家自主贡献（NDCs）对其在2030年之前打算采取的行动作出承诺，以减缓气候变化。总的来说，这些承诺包括到2030年每年增加0.1至0.65GtCO2的二氧化碳去除。一些国家计划到2030年保持或略微增加常规陆地二氧化碳去除，但没有一个国家的国家自主贡献承诺要扩大新型二氧化碳去除的规模。相对于将升温限制在1.5°C或2°C的路径，二氧化碳去除的缺口已经在2030年之前出现。
只有少数国家还制定了长期减缓战略，展现其到2050年可能采取的应对气候变化的措施。其中，更少的国家提供了足够的详细信息来估计所考虑的二氧化碳去除量。在提供信息的国家中，到2050年的二氧化碳去除相当于每年1.5到2.3GtCO2。
这与到2050年将升温限制在1.5°C或2°C路径中所需的每年4.8GtCO2的平均二氧化碳去除量相比，暴露出巨大差距。然而，与国家自主贡献不同的是，一些长期战略确实包括了新型二氧化碳去除方法。
一些政府不仅在作出承诺和制定战略方面发挥作用，而且在制定促进和规范二氧化碳去除政策方面也发挥作用。迄今为止，重点是通过林业和农业的常规陆地二氧化碳去除。在报告中，我们讨论了在巴西、欧盟、英国和美国等地，人们对生物能源与碳捕获和储存、直接空气碳捕获和储存和其他新型二氧化碳去除方法的关注度是如何上升的。
CDR研究主要集中在特定方法和区域
虽然目前二氧化碳去除仅占气候变化相关英语科学文献的4%，但该主题出版物数量正在快速增长，每三到四年就会翻一番。分析生物炭、土壤固碳和造林/再造林的研究约占二氧化碳去除文献的80%，生物能源与碳捕获和储存和直接空气碳捕获和储存受到的关注相对较少。
图为从1990年到2021年，WebofScience和Scopus每年关于CDR的科研出版物总数（顶图）；每年这些科学出版物中涵盖的CDR方法份额（中图）；政府间气候变化专门委员会每个评估报告周期内发布的科学出版物中涵盖的CDR方法份额（底图）。资料来源：TheStateofCarbonDioxideRemoval(2023)
只有三分之一的关于二氧化碳去除的科学研究具有地理重点，这突出表明可能缺乏适合地方情况的信息。这种情况在非洲和南美尤为严重。同样引人注目的是自然科学和物理科学的研究居多——尽管社会实践和公众观念在决定行动方针方面具有重要意义，但只有3%的研究发表在社会科学期刊上。
CDR创新活跃，并在不断增长
多国政府正在对公共研发进行投资。2010年至2022年间，二氧化碳去除的直接资助总额约为41亿美元，主要集中在几个地区。美国拟议中的直接空气捕获（DAC）示范中心占可追溯公共融资的绝大部分（35亿美元）。
二氧化碳去除的创新也正在转化为知识产权和新业务。在过去15年里，全球二氧化碳去除专利的数量增加，技术重点也多样化，其中中国的份额很大，而且还在不断增长。在2018年（有完整申请数据的最近一年），中国占所有二氧化碳去除专利的三分之一以上。
在2020年至2022年期间，购买移除的二氧化碳总额约为2亿美元。绝大多数已宣布的采购集中在直接空气碳捕获和储存，其次是生物炭。
与此同时，许多公司和行业团体都雄心勃勃地宣布将进一步扩大二氧化碳去除规模。特别是对于生物能源与碳捕获和储存、生物炭和直接空气碳捕获和储存，这些宣布目前与该文献中估计的满足本世纪中叶潜在性的路径大致相符。但目前该行业比这些潜在性小五个数量级，它是否能实现这些雄心还有待观察。
行业团体和公司宣布的三种方法二氧化碳去除目标。资料来源：TheStateofCarbonDioxideRemoval(2023)
公众认知度低，
但CDR正在成为一个讨论焦点
二氧化碳去除的作用并非没有争议——人们如何看待二氧化碳去除将对二氧化碳去除方法被允许以什么方式、在何处以及如何发展产生至关重要的影响。我们的分析发现了39项专门针对二氧化碳去除公众认知的研究，其中只有10项来自西欧和北美以外的地区。
在被研究国家的普通公众中，对二氧化碳去除的认识（作为一个普遍话题和具体的二氧化碳去除方法）很低，对这一新兴领域的认识仍在形成中。
研究表明，公众对二氧化碳去除研究的支持是合理的，但对大规模部署的支持较少，原因是担心潜在的不良副作用和对自然的干扰。
社交媒体为研究认知提供了一个更大但代表性较弱的环境。有关二氧化碳去除的推文数量从2010年的每天约15条增长到2021年的每天350条。这些推文内容表明，熟悉的二氧化碳去除方法（特别是造林/再造林）通常比其他方法更受欢迎。随着时间推移，人们对所有二氧化碳去除方法的看法都变得越来越积极，但生物能源与碳捕获和储存例外。
2010-2021年表达对二氧化碳去除的积极或消极情绪的原创推文份额。绿色表示积极情绪，红色表示消极情绪。资料来源：TheStateofCarbonDioxideRemoval(2023)
未来十年对未来的CDR至关重要
我们对当前二氧化碳去除的评估以及将升温限制在1.5°C或2°C路径所需的量表明，实现《巴黎协定》的目标需要我们加速减排，增加传统二氧化碳去除，并迅速扩大新型二氧化碳去除。
将全球变暖限制在1.5°C或2°C的路径中，到2030年，常规陆地二氧化碳去除将是2020年的1.3倍（0.95到2.2），到2050年将达到2倍（0.19到3.5）。对于新型二氧化碳去除，这些放大系数要高得多：到2030年达到30倍（0到540）；到2050年将达到1300倍（260到4900）。
未来十年对于新型二氧化碳去除来说尤为关键，因为只有在未来十年（新型二氧化碳去除的形成阶段）有大量的新部署，本世纪下半叶所需的二氧化碳去除部署才是可行的。
如果二氧化碳去除要在遏制气候变化和减少排放方面发挥建设性作用，就需要良好的、可获取的信息。目前，信息广泛分散，质量参差不齐。
我们对二氧化碳去除现状的初步评估是通过20多位研究人员的努力得以实现的。随着时间的推移，改进数据和扩大贡献者群体的空间很大。
我们打算将此报告作为一系列报告中的第一份：继续跟踪二氧化碳去除的缺口，并提供一个清晰、权威和最新的快照，为二氧化碳去除及在实现气候目标方面的决策者提供信息资源。
本文是一篇嘉宾来稿，作者是：
史蒂夫·史密斯博士（DrSteveSmith）
牛津大学史密斯企业与环境学院“牛津净零倡议”（OxfordNetZero）和“CO2RE”项目执行总监
扬·明克斯博士（DrJanMinx）
墨卡托全球公域和气候变化研究所（MCC）应用可持续性科学工作组组长
格雷格·内梅特教授（ProfGregNemet）
威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星能源研究所公共事务教授
奥利弗·格登博士（DrOliverGeden）
德国国际政治和安全事务研究所（SWP）欧盟研究部高级研究员兼负责人