[发明专利]调节空气中二氧化碳浓度抑制温室效应的方法及其装置

说明书

本发明涉及一种在沙漠或干旱地区大面积种植植物，通过植物的光合作用调节空气中二氧化碳浓度抑制温室效应的方法；本发明还涉及一种光机电一体化自动控制保护装置。

背景技术

随着空气中二氧化碳浓度增加，由此产生的“温室效应”也越来越明显，日益严重地危害人类生存环境，会导致全球生态危机，引起人们的高度重视。联合国政府间气候变化专门委员会IPCC发表的第四次报告预测了如果这种趋势如果不能够得到有效抑制，人类将面临的严重恶果。一份题为《应对气候挑战》，由IPCC负责人拉金德拉·帕乔里担任科学顾问，英国公共政策研究所、美国发展中心和澳大利亚研究所合作完成的报告中指出，在10年或更短时间内，持续升高的全球气温就会达到临界点，这将引起大范围的旱灾、农作物歉收和水资源短缺等问题，报告惊呼：全球生态灾难的降临已经进入倒计时，会让生态系统遭到“可怕的打击”。近期联合国和各主要发达国家政府之间以及企业之间召开了许多会议来协商这件事情，可以认为是人类生存需要面临的主要而且紧迫的任务之一。

一种抑制温室效应的方法是减少二氧化碳的排放量，《联合国气候变化公约》UNFCCC和《京都协议》Kyoto Protocol以条约形式规定了各成员国在减少二氧化碳等温室效应气体排放量之间应该承担的义务。这中努力是人类良知的呼唤，在道义的压力下引起了各国政府和企业界的高度重视。但是这种方法是一种以妨碍经济发展为代价的方法，在具体实施中由于受到各成员国因妨碍发展经济等方面的顾虑，协议具体实施中实施遇到阻碍，美国甚至一度退出。

另一种更为积极的有效抑制温室效应的方法是增加吸收二氧化碳等气体的渠道，是大气中二氧化碳浓度降低，达到抑制或从根本上解决温室效应的目的。现有的吸收空气中的二氧化碳方法主要有：

人工树林方案：这种方案在科学意义上该方案应称为“空中捕获’。多年前，哥伦比亚大学教授克劳斯·兰克勒为其上中学的女儿设想了一个科学实验题目：制作一种空气过滤器，可以吸取空气中的二氧化碳，然后将二氧化碳压缩成液体或压缩气体，便于运输。最近，兰克勒对这一设想又进行了改进。他打算开发一个可从空气中吸取二氧化碳的大型过滤器，使用一种化学反应可将二氧化碳从吸收材料中分离出来，然后用特定工艺将二氧化碳转换成可处理的形式。这种空气捕获装置需要大量能源，需要安装在200英尺高的塔顶上。兰克勒设想：在风力资源丰富的地方安装10万个这种装置，使用风能作为能源。过滤器的大小类似普通电视机，每年可从空气中吸收25吨二氧化碳。捕获到的二氧化碳被变成液态或气态，使用管道传输。但处理这些二氧化碳困难，目前人们能够想到的方法是将其掩埋在地下，如埋在老油井或深埋海底。这种方法在过滤器吸收二氧化碳能力方面存在挑战，而且吸收后的二氧化碳很难保证不会重新溢出进入空气。这种方法的另外一个缺点是吸收二氧化碳的装置很难保证能够将空气中二氧化碳浓度控制在合理范围，有可能吸收了过量的二氧化碳，妨碍了地球上植被的正常生长。

格里多方案：美国海洋学家马丁上世纪90年代提出的将大量铁粉倾倒入海洋中，生成浮游生物，吸取空气中的二氧化碳。美国加州的普兰克塔斯公司已开始实施此计划。公司在太平洋倾倒了50吨铁粉。铁可以助长浮游生物，而这种浮游生物将消耗大气中的二氧化碳。2001年，政府间气候变化小组曾在其报告中提到，这可能是应付二氧化碳排放的一种方法，使人们对该方法提高了信任度。报告说，小规模试验确实显示出有一定作用，浮游生物利用铁进行光合作用，从空气中吸取温室气体，并且生长迅速，在海里形成了一层厚厚的可吸收二氧化碳的海藻。但是，报告也警告大规模使用该方法可能带来海水有机化破环海洋生态环境等不良生态后果。有科学家认为该方案可能产生生态破坏余波。

另外为防止全球平均气温升高提出的方法有：