[发明专利]减轻或消除人类活动的碳足迹

说明书

背景

在我们的21世纪社会中，频繁表达的主要忧虑之一是，在我们的行星上留下人类活动的″碳足迹″的环境有害的增加。碳足迹是由归因于使用含碳燃料等的实体所产生的二氧化碳的量。不可避免地从碳基燃料、材料的燃烧和降解或任何生命过程本身形成的二氧化碳是主要的忧虑，因为其通过导致有害的全球变暖而对我们的气候的改变起了显著的作用。已做出了广泛的努力建议急剧减少含碳燃料和材料的使用以及用非含碳能源代替化石燃料。应强调的是应当越来越多地使用非含碳能量来源，值得注意的是备选来源如氢能、地热能、太阳能(geothermal solar)、风能以及其它和原子能。然而，在可预见的未来，化石能源由于其可即用性和与备选物相比相对较低的成本，而将继续起主要的作用。

任何含碳化合物的环境有害原因是，通过其燃烧或降解，形成作为温室气体的二氧化碳。对该问题具体而言，煤或其它化石燃料的使用、燃烧这样燃料的动力设备每年产生超过300亿吨的二氧化碳，该二氧化碳由于各种工业活动、石油和天然气的使用，农业、生命活动以及各种天然污染源(natural source)的排放而进一步大量增加。即使自然界中的海洋和光合过程能够吸收并再循环一半的与人类活动有关的CO₂，余下的量也仍然极大地超负荷并打乱我们地球的CO₂平衡。

因此强调的是，如由京都议定书(Kyoto agreement)和其它努力所反映的，我们必须急剧地减少我们人类活动产生的CO₂。应认识到的是，应当在任何可行的情况下，利用非含碳和可再生能源的使用、以及二氧化碳排放在海底或地下的捕获并隔离。然而，这些方法有显而易见的局限。隔离除了作为高成本的过程以外，也仅是暂时的解决方案。被隔离的二氧化碳无法保持长期地脱离大气。任何地质扰动(geological disturbance)(地震、滑坡、火山爆发等)都能够导致巨大量致命二氧化碳的瞬间释放，这些比空气重的二氧化碳能够使大规模的任何生物窒息。

有其它已知的减少实体碳足迹的方法。通过应用以下步骤可以高效且有效地减少碳足迹：

首先精确地确定实体的当前碳足迹；

根据能量消耗和相关的CO₂排放确定可能可以减少的热点；

优化能量效率以减少CO₂排放和减少由生产过程贡献的其它GHG排放；以及

确定用于抵消无法通过节能措施消除的CO₂排放的解决方案。

最后一步包括碳抵消(carbon offsetting)：在针对减少CO₂排放、例如生物燃料或植树活动的项目中的投资。

尽管这些都是切合实际的备选方案和方法，并且使用备选能源和燃料可以提供一定的缓和，然而它们本身不足以提供对问题的有效解决方案，并且需要新的技术途径。现在由本发明提供一些新的途径。

发明概述

本发明涉及一种用于抵消或减少来自二氧化碳释放的碳足迹的方法，所述二氧化碳释放归因于与传统含碳燃料的燃烧或使用有关的人类活动。此方法包括捕获二氧化，并随后将其化学再循环碳的初始步骤，以形成并提供新的且持久无尽的处于燃料、合成烃或其它产品形式的含碳化合物的供应，接着可以燃烧或使用所述燃料和产品而不增加大气的总二氧化碳含量。本发明还涉及捕获或再循环的二氧化碳的应用，以形成这样的新含碳化合物或产品，从而控制和减少产生地球的总碳足迹的二氧化碳释放。因此，通过代入经由二氧化碳的再循环获得的新含碳化合物或产品，可以无限地延续当前广泛地依赖于传统含碳燃料和产品的生活方式而不损害环境以为了后代的利益保持并有希望地改善地球大气。

优选实施方案的详细说明

以下定义适用于本发明。

碳足迹是“根据产生的温室气体的量，以二氧化碳为单位测量的，人类活动对环境的影响的量度”。其可以用于个体、实体和组织，以将他们个人的(或组织的)对于全球变暖所起作用的影响概念化。一个对应于碳足迹的概念工具是碳抵消，或者通过发展替代碳源项目比如太阳或风能、或通过生物学过程如再造林的碳再循环来减轻碳排放。可以将碳足迹视为较早使用的生态足迹概念的子集。

“实体”可以是个体、家庭或者其它人群、商行、公司或其它组织。特别地，实体可以是由于化石燃料的燃烧、工业活动、其它产生二氧化碳的精细过程而产生或能够产生碳足迹的一个。

因此，碳足迹是和由实体排放的或在生产和服务的整个生命周期中累积的全球过量二氧化碳(CO₂)和其它含碳温室气体的量度。