Significant recent changes in globa

Đáng kể thay đổi gần đây trong khí hậu toàn cầu đã tung ra một quốc tế lớnnghiên cứu các nỗ lực để quan sát, hiểu và dự đoán khí hậu (IPCC 2001a). Chưa từng thấy anthropogenic phát thải khí nhà kính có thể là nguyên nhânbiến đổi khí hậu tại. Tất cả các chỉ dẫn là rằng, nếu không được kiểm soát, đẩy nhanhhiệu ứng nhà kính lượng phát thải khí (GHG) trong suốt thế kỷ này sẽ có khả năng dẫn đến thậm chí nhiều hơnthay đổi đáng kể trong hệ thống khí hậu của trái đất. Chiến lược giảm nhẹ do đó có574 M.E. HUNTLEY VÀ D.G. REDALJEtrở thành một tập trung nghiên cứu chuyên sâu, và mục tiêu chủ yếu của chính sách môi trường quốc tế (UNFCC 1997).Năm 1996, IPCC đã bắt đầu một sáng kiến lớn để hiểu phát thải khí nhà kính trong tương laitrong sự vắng mặt của bất kỳ chính sách cụ thể để giảm thiểu biến đổi khí hậu; Điều này dẫn đếntrong báo cáo đặc biệt trên các kịch bản phát thải (SRES; Nakicenovic et al. 2000)mà thành lập 6 nhóm kịch bản cơ bản. Modelers từ khắp thế giớisau đó đã được mời để định lượng tác động của một loạt rộng lớn các kịch bản giảm nhẹ,kết quả là một so sánh của "post-SRES giảm nhẹ kịch bản nhiều" (MoritaCTV 2000). Mô hình bài-SRES đã được tất cả tập trung vào việc ổn định trong không khíCO2 lúc một nồng độ quy định.Chúng tôi làm nổi bật hai tính năng quan trọng của các mô hình đăng-SRES. Trước tiên, thấp nhấtCO2 mục tiêu ổn định được coi là của hầu hết các mô hình giảm nhẹ là 450 ppm.Đây là hơn 80 ppm lớn hơn nồng độ hiện tại, một giá trị màrất có thể đã không được vượt quá năm qua 20 triệu (Pearson và PalmerNăm 2000). thứ hai, mô hình giảm nhẹ chiến lược sử dụng một loạt các tùy chọn,khác nhau, từ những người mà kết quả trong chi phí tiêu cực net, chẳng hạn như cải thiện, energyconserving thiết kế của tòa nhà và các thiết bị gia dụng, với khả năng có thể tốn kém và khó khăn công nghệ thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng một loạt các nguồn năng lượng.Chiến lược sinh học thường được coi là chỉ là một yếu tố giảm nhẹ. Ví dụ, các báo cáo đánh giá lần thứ hai (IPCC 1995) đã kết luận rằngsinh học giảm nhẹ tùy chọn có thể bù đắp 10-20% lượng khí thải nhiên liệu hóa thạch dự kiếnđến năm 2050. Đánh giá gần đây của 17 các nghiên cứu đánh giá sự đóng góp của nhiên liệu sinh học đểcung cấp năng lượng của thế giới tương lai nhấn mạnh điểm rằng năng lượng tái tạo từnhiên liệu sinh học thường được coi là chỉ là một trong nhiều thành phần của một tổng thểchiến lược giảm nhẹ, hầu hết trong số đó bao gồm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch để tiếp tụcmột số mức độ (Berndes et al. năm 2003). Các nghiên cứu chỉ ra một loại bỏ hoàn toàn ra khỏinhiên liệu hóa thạch vào năm 2100 (ví dụ như Lazarus et al. 1993; Yamamoto et al 1999) một cách rõ ràngbao gồm các nhiên liệu sinh học như một nguồn năng lượng, nhưng giả sử này sẽ có nguồn gốc hoàn toàntừ thực vật trên trái đất và loại trừ bất kỳ xem xét của vi khuẩn quang hợp.Phát triển công nghệ và nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học từ vi khuẩn quang hợp đã bắt đầu mạnh mẽ trong những năm 1980 và tiếp tục vào ngày hôm nay. Hầu hếtcủa các đánh giá được xuất bản đề xuất rằng quá trình vi sinh vật dựa nhiên liệu sinh học có thểkhông được thành công với công nghệ hiện tại. Một trong những chuyên sâu nhất công khaitài trợ nghiên cứu chương trình nghiên cứu tính khả thi của vi sinh vật dựa nhiên liệu sinh học, cácThủy sinh loài chương trình (ASP) của người Mỹ quốc gia tái tạo năng lượng phòng thí nghiệm (NREL), vốn đầu tư hơn 25 triệu USD trong một khoảng thời gian 20 nămvà chấm dứt vào cuối thập niên 1990; ASP trong kết luận rằng sản xuất kinh tếnhiên liệu sinh học từ vi khuẩn quang hợp đã không có khả năng là khả thi (SheehanCTV năm 1998). Coauthors giấy này là cofounders của một công ty công nghệ sinh học hàng hải đó, trong 4 năm từ năm 1998 đến năm 2001, vốn đầu tư 20 triệu đô la Mỹ đểtiến hành nghiên cứu trên cùng một chủ đề. Những phát hiện của chúng tôi, dựa trên hoạt động thí điểm quy mô lớn, đến một kết luận khác nhau. Chúng tôi báo cáo những phát hiện ở đây lần đầu tiênthời gian.

Thay đổi đáng kể gần đây trong khí hậu toàn cầu đã đưa ra một sách quốc tế
nỗ lực nghiên cứu để quan sát, hiểu và dự đoán khí hậu (IPCC 2001a). Phát thải nhân chưa từng có của các khí nhà kính có thể là nguyên nhân
của sự thay đổi khí hậu gần đây. Tất cả các chỉ dẫn được rằng, nếu không được kiểm soát, thúc đẩy
khí nhà kính (GHG) trong thế kỷ này sẽ có khả năng dẫn đến nhiều hơn
đáng kể thay đổi trong hệ thống khí hậu trái đất. Chiến lược giảm nhẹ có do đó
574 ME Huntley và DG REDALJE
trở thành một trọng tâm của nghiên cứu chuyên sâu, và mục tiêu chính của chính sách môi trường quốc tế (UNFCC 1997).
Năm 1996, IPCC đã bắt đầu một sáng kiến lớn để hiểu phát thải khí nhà kính trong tương lai
trong sự vắng mặt của bất kỳ cụ thể chính sách để giảm thiểu biến đổi khí hậu; điều này dẫn đến
trong Báo cáo đặc biệt về phát thải kịch bản (SRES; Nakicenovic et al 2000).
mà thành lập sáu nhóm cơ bản của kịch bản. Tạo mô hình trên thế giới
sau đó đã được mời để xác định tác động của một loạt rộng rãi các kịch bản giảm nhẹ,
kết quả là một sự so sánh của nhiều "kịch bản sau SRES giảm nhẹ" (Morita
et al. 2000). The-SRES bài mô hình đều tập trung vào ổn định khí quyển
CO2 ở nồng độ quy định.
Chúng tôi làm nổi bật hai tính năng quan trọng của mô hình sau SRES. Thứ nhất, thấp nhất
mục tiêu ổn định CO2 coi bởi hầu hết các mô hình giảm nhẹ là 450 ppm.
Điều này là hơn 80 ppm lớn hơn nồng độ hiện tại, giá trị mà
có rất nhiều khả năng không được vượt quá trong vòng 20 triệu năm qua (Pearson và Palmer
2000 ). Thứ hai, các chiến lược giảm thiểu mô hình sử dụng một loạt các tùy chọn,
từ những kết quả trong chi phí tiêu cực net, chẳng hạn như cải thiện, energyconserving thiết kế các tòa nhà và các thiết bị, để thay thế có thể tốn kém và công nghệ đầy thách thức của nhiên liệu hóa thạch bằng nhiều nguồn năng lượng .
chiến lược sinh học thường được coi là chỉ là một yếu tố giảm nhẹ. Ví dụ, Báo cáo đánh giá lần thứ hai (IPCC 1995) kết luận rằng
phương án giảm thiểu sinh học có thể bù đắp 10-20% lượng khí thải nhiên liệu hóa thạch dự
vào năm 2050. Một đánh giá gần đây của 17 nghiên cứu đánh giá sự đóng góp của sinh khối để
cung cấp năng lượng thế giới trong tương lai nhấn mạnh điểm mà năng lượng tái tạo từ
sinh khối thường được coi là chỉ là một trong nhiều thành phần của một tổng thể
chiến lược giảm nhẹ, hầu hết trong số đó bao gồm việc tiếp tục phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch để
một mức độ nào (Berndes et al. 2003). Các nghiên cứu chỉ rõ một phân kỳ hoàn tất ra khỏi
nhiên liệu hóa thạch vào năm 2100 (ví dụ như Lazarus et al 1993;.. Yamamoto et al 1999) một cách rõ ràng
bao gồm nhiên liệu sinh học là một trong những nguồn năng lượng, nhưng giả định này sẽ được bắt nguồn hoàn toàn
từ thực vật trên cạn và không bao gồm bất kỳ xem xét quang vi khuẩn.
Nghiên cứu và phát triển công nghệ về sản xuất nhiên liệu sinh học từ vi khuẩn quang hợp bắt đầu mạnh mẽ trong những năm 1980 và tiếp tục ngày hôm nay. Hầu hết
các đánh giá được công bố cho thấy các quá trình sinh học của vi sinh vật dựa trên có thể
không thể đạt được với công nghệ hiện tại. Một trong những công chuyên sâu nhất
chương trình nghiên cứu được tài trợ để nghiên cứu tính khả thi của nhiên liệu sinh học của vi sinh vật dựa trên các
loài Chương trình Thủy sản (ASP) của Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ (NREL), vốn đầu tư hơn 25 triệu $ trong khoảng thời gian 20 năm
và chấm dứt vào cuối năm 1990; ASP kết luận rằng sản xuất kinh tế
của nhiên liệu sinh học từ vi khuẩn quang hợp là không có khả năng để có tính khả thi (Sheehan
et al. 1998). Các đồng tác giả của bài viết này là đồng sáng lập của một công ty công nghệ sinh học biển rằng, trong 4 năm từ năm 1998 đến năm 2001, vốn đầu tư 20 triệu $ để
tiến hành nghiên cứu trên cùng một chủ đề. Những phát hiện của chúng tôi, dựa trên các hoạt động thí điểm quy mô lớn, đến một kết luận khác nhau. Chúng tôi báo cáo những phát hiện đây để là người đầu tiên
thời gian.