碳在地球上的循环过程
从碳在地球上的循环过程来看，森林、土壤、海洋均具备大储量的碳汇能力。图中数据的单位为10亿吨/年。来源：NASA网站
欧洲森林储碳已力不从心
要减少大气中的二氧化碳，仅仅靠减排效果有限，还需要采取碳汇和碳封存等手段。很多读者对“碳汇”一词感觉陌生，其实如果了解到“汇”字有“大量吸收某种物质的器件或系统”（见《高级汉语词典》）的意思，就会明白碳汇即大量吸收碳的方式或系统。美国《科学》杂志等学术期刊认为，当一个生态系统固定住的碳量大于排放的碳量，该系统可称为碳汇（carbon sink），反之则为碳源。通俗讲，碳汇是指自然界中碳的寄存体，例如森林；碳源是指自然界中向大气释放碳的母体，例如火力发电厂。如此看来要有效减少温室气体，既要节流——控制碳源，如减少排放；又要开源——增加碳汇，如多种林木。
在庞杂的地球生物圈中，土壤、草原、森林、海洋等均是碳汇介质。土壤既可以成为碳汇，也可以转化为碳源，这取决于人们对土壤的开发和利用方式。森林的碳汇能力更为突出，2004年美国环保署的数据表明，当年美国燃烧化石燃料释放的二氧化碳有10.6%被森林吸收了。联合国网站有文件显示，巴西亚马孙地区的树木能储存490亿吨的碳，印尼森林储存了60亿吨的碳。难怪美国林务局科学家潘裕德曾表示，森林独自占据了最重要的陆地碳汇地位。美国哥伦比亚大学的研究认为，海洋拥有最强的碳汇能力，吸收了人类产生的1/4二氧化碳。相比之下，从目前人类的干预能力来看，造林无疑是最有效的增加碳汇的手段。
但在营造碳汇林的问题上，绿树成荫的欧洲似乎遇到了不小的麻烦。2011年发布的《欧洲森林状况报告》表明，欧洲陆地森林覆盖率达50%之高，每年吸收约10%的欧洲温室气体。可是今年欧盟在《自然气候变化》杂志上发布报告，称欧洲森林的储碳量已经力不从心，难以应对碳排放的增长，原因在于树木碳汇能力最强的阶段在于其快速生长期，一旦生长成熟，其碳汇能力就明显降低。一些国家要完成减排承诺，可是森林碳汇饱和了。而一些国家的森林土地归私人所有，伐掉再栽的话很难协调。鉴于遇到的难题不少，欧盟国家计划在今年11月中旬达成欧洲森林碳汇的初步共识。
2012年建成的挪威蒙斯塔德碳捕获与封存示范工程，总投资10亿美元，设计能力为年捕获二氧化碳10万吨，这是欧洲发展碳捕获与封存技术的一个重要里程碑。 来源：法国阿尔斯通公司网站
把碳捕获再封存起来
增加碳汇，除了采用上述的造林方式外，还可用碳捕获和封存技术，将工业生产等产生的大量二氧化碳收集，并用各种办法储存以避免其进入大气层。这个流程涉及捕获和分离二氧化碳，再将碳运输到储存地点与大气长期隔离。
具体步骤是，先通过设备使二氧化碳和胺类物质发生反应，二者在低温情况下结合，在高温中分离，使工厂产生的废气在排放前通过胺液，分离出其中的二氧化碳，之后在适当的地方加热胺液就可以释放二氧化碳，并压缩后运走。
至于储存二氧化碳的方法，具有天然密封性的地下岩层是个好地方，枯竭的油气层、深层不可采煤层等地点很受青睐。今年6月，美国地质调查局公布了全美碳封存第一个评估报告，美国地质盆地合计具有储存大约3万亿吨二氧化碳的潜力，相比2012年全球316亿吨的排放量（国际能源署发布），潜力很大。
本刊今年第三期的《地下灌注废液美国技术成熟》一文，曾提及碳埋存。早在1989年，美国麻省理工学院就发起了碳捕获和封存（CCS）技术项目。进入本世纪后，该技术在欧盟和北美发展势头很猛。截至去年9月，经全球碳捕获和封存研究所确认后的大型CCS项目达到75个，其中有代表性的项目有如下3个。
阿尔及利亚萨拉赫地区的二氧化碳封存项目从2004年开始，收集燃烧天然气排放的二氧化碳，再封存在地下1800米深的盐水层里，每年约封存100万吨，最终预计可封存1700万吨。挪威北海的斯莱普内尔项目将二氧化碳封存在离海床1000米深的地下，良好的选址使该项目的二氧化碳储备能力达到了惊人的6000亿吨。加拿大的韦本-米戴尔项目每年可把美国煤制天然气厂提供的280万吨二氧化碳，从320公里以外的美国北达科他州经管道运输到加拿大，再输送到地下油田中，这样还能提高油田的原油采收率。
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