综述：基于动态性和功能性的二氧化碳减排策略重新分类评估

《Journal of CO2 Utilization》：A dynamic and functional based reclassification review of carbon dioxide mitigation strategies

二氧化碳减排策略的系统动力学分析与重新分类，综合考虑释放延迟和去除效率，提出优先发展可再生能源、生物基原料转化长期化学品（如燃料、化学品、建筑材料）的分类框架，强调能源效率优化和跨行业整合的重要性。

　　在当前全球面临的环境危机背景下，二氧化碳（CO?）的减排成为了关键议题。传统上，许多关于CO?减排的分类和评估多集中在单一过程技术的稳态分析上，然而这种做法往往难以全面反映过程和能源设施在时间维度上的长期影响。本文旨在通过系统性分析，重新审视CO?减排策略的有效性及其碳释放延迟，从而提出一种新的分类方法，以更清晰地识别哪些技术在特定应用场景下更具潜力。

从全球范围来看，CO?排放主要来源于能源、工业和交通等多个领域。例如，2021年加拿大的CO?当量排放量达到6.07亿吨，占全球排放量的显著比例；英国的排放量在2020至2021年间增长了6%，达到了超过4.155亿吨的水平；而美国的排放量则高达63.4亿吨。这些数据表明，CO?排放问题已成为全球气候行动的核心挑战之一。同时，全球各国和地区在应对这一挑战方面，已经投入大量资源进行研究和实践。然而，现有的分类体系在描述不同技术对CO?减排的贡献时，往往忽略了其长期动态影响，导致对技术的实际效果和环境影响评估不够准确。

因此，本文提出了一种基于系统动态分析的新型分类方法。这种方法不仅考虑了CO?的减排效率，还引入了“碳释放延迟”这一关键参数，从而对不同减排技术进行更全面的评估。这种分类方法旨在帮助决策者在项目初期阶段就做出更具前瞻性的选择，以确保所选技术能够在长期中发挥更大的减排作用。

当前，CO?减排技术主要分为几个大类，包括碳捕集与封存（CCS）、碳捕集与利用（CCU）以及直接空气捕集（DAC）等。然而，这些技术在应用过程中，可能会出现CO?重新释放的问题，如碳封存过程中可能因地质条件变化而发生泄漏，或在碳利用过程中未能完全转化碳排放。因此，评估这些技术时，不仅需要关注其即时减排效果，还应考虑其在长期中的稳定性与可持续性。

在CCS技术中，虽然其在工业过程中的应用较为成熟，但其封存效果仍然受到多种因素的影响，如封存地点的地质结构、温度和压力条件等。因此，尽管CCS技术在当前的碳减排策略中扮演着重要角色，但其长期封存能力仍有待进一步验证。相比之下，CCU技术则更加注重将CO?转化为高附加值产品，如化学品、塑料、肥料等，这种方法不仅有助于减少排放，还能创造经济价值。

本文还讨论了CO?在不同工业领域中的应用潜力。例如，在水泥生产中，通过替代传统原材料，可以显著降低CO?排放。而在交通领域，推广生物燃料和电动车等清洁能源，有助于减少交通行业的碳排放。此外，建筑行业可以通过采用高能效的建筑材料和优化建筑设计来减少能源消耗，从而降低CO?排放。

值得注意的是，CO?的减排效果不仅取决于其捕集和封存能力，还与时间维度密切相关。例如，某些技术可能在短期内显著减少CO?排放，但长期来看，其效果可能因CO?重新释放而减弱。而另一些技术则能够在较长时间内有效减少CO?的释放，如通过生物过程将CO?转化为长期储存的材料或产品，这使得它们在应对气候变化的长期挑战中具有更大的潜力。

本文还对现有分类方法进行了系统性的分析，指出其在实际应用中的局限性。许多分类方法缺乏明确的边界，导致不同技术之间的分类重叠，难以准确评估其减排效果。此外，一些分类方法未能充分考虑CO?的长期动态影响，使得决策者难以全面了解技术的实际应用效果。因此，本文提出了一种新的分类框架，该框架结合了CO?减排的效率和时间维度，以更全面地评估不同技术的适用性和效果。

在新的分类框架下，CO?减排技术被划分为不同的类别，如碳储存、碳利用、替代原材料、能源优化等。每个类别都考虑了CO?的释放延迟和减排效果，从而为技术的选择和应用提供了更清晰的指导。例如，碳储存技术虽然在短期内可以有效减少CO?排放，但其长期稳定性仍需进一步研究。而将CO?转化为高附加值产品的技术，如生产生物塑料或合成燃料，则在长期减排方面具有更大的潜力。

此外，本文还讨论了CO?减排技术的未来发展方向。随着全球对碳中和目标的日益重视，CO?减排技术的研发和应用将变得更加重要。尤其是在能源和工业领域，通过优化能源使用、推广清洁能源和提高生产效率，可以显著减少CO?排放。同时，碳捕集与封存技术的进一步发展和应用，也将成为实现长期减排目标的重要手段。

综上所述，本文通过系统性分析，提出了一个基于系统动态的CO?减排技术分类框架，该框架结合了减排效率和时间维度，为决策者提供了更全面的评估工具。同时，文章也指出了当前分类方法的局限性，并提出了未来研究的方向，以进一步完善CO?减排技术的分类体系，从而更好地应对全球气候变化的挑战。