何文蕙（Bao Ho）作品
看，这是一幅墙绘。
它带着难以忽视的美感和艺术冲击力，静静矗立在香港上环差馆上街的楼宇之间。
这幅出自香港艺术家何文蕙（Bao Ho）之手的作品，任何见到它的人都无法相信，作画所用墨水的原料是污秽有毒的汽车尾气。
虽然来源很“脏”，但它不仅有美丽的二次生命，还有好听的名字：空气墨水（Air-Ink），它的“父亲”是Graviky实验室，一家属于麻省理工的分支机构，由阿尼鲁德·夏尔马(Anirudh Sharma)于2016年成立。它诞生的契机是夏尔马在新德里看到的难忘一幕。
空气墨水
夏尔马于美国麻省理工学院毕业后，在麻省理工学院媒体实验室（MIT Media Lab）学习。一次去新德里的旅行中，他走在马路上，低头看到衬衫上不断落下黑色颗粒物，而且数量越来越多。
“站在世界上污染最严重的城市之一的街道上，一辆经过的公共汽车的废气就足以让你在中午换件衬衫。”他说。
新德里
弄脏夏尔马衬衫的颗粒物的主要成分是黑碳（black carbon/soot），这是一种悬浮粒子，臭名昭著的PM2.5来源之一。含碳物质（主要是石油、煤、木炭、树木、柴草、塑料垃圾、动物粪便等）不完全燃烧和氧化后，会形成大量的黑碳。
它是汽车尾气的成分之一，每一天每一小时，在新德里的街头巷尾，黑碳随着重金属、硫化氢（酸雨的凶手）等有毒物质一起，被流动的汽车送进空气，把新德里变成暗无天日的雾霾城市，全球空气污染最严重的地区之一。
在全球污染最严重的城市，黑碳危害着居民的健康
尾气是造成区域性霾天气最主要的原因之一。尾气排放的黑碳具有吸光性，所以它会降低大气能见度——这就是为什么霾天里有一种“昏暗无光”的感觉；微小的黑碳颗粒可深入人的呼吸系统，减弱肺的清理机能，引发呼吸系统哮喘、心血管疾病和某些癌症。
不仅如此，黑碳是造成全球变暖的第二大人类原因。发表在《地球物理学研究杂志:大气》上的一项长达四年、长达232页的研究《确立黑碳在大气系统中的作用：一份科学评定》称，黑碳对气候的影响大约是二氧化碳的三分之二。
“你使用的钢笔、打印机墨盒里的黑墨水是通过燃烧化石燃料制成的，但你不应该为了制造墨水而燃烧新的化石燃料。化石燃料已经被汽车燃烧了。”夏尔马说道。
2016年，夏尔马创立Graviky实验室。他带着团队发明了名为KAALINK的装置，它可以安装在汽车或便携式发电机的排气管上，收集燃烧柴油时产生的烟尘，收集率高达总排放量的93％。被收集的烟尘经过复杂的化学处理，去除所有重金属和致癌物，留下一种提纯的碳基色素。通过将这种黑色粉末与溶剂混合，就得到了光滑、流动的黑色滚轴墨水。
KAALINK装置安装在排气管上
据Graviky实验室估计，30毫升的墨水需要捕获45分钟的尾气污染。驾驶一辆标准柴油车行驶2500小时产生的排放物可以生产约150升墨水。
空气墨水记号笔在纽约库珀休伊特博物馆独家销售。“我们喜欢与世界各地的艺术家合作。超过1000名艺术家已经在超过45个国家使用了空气墨水。到目前为止，我们已经制造了超过1.2万支笔。”Graviky联合创始人Kaushik补充道。
艺术家们用空气墨水画了一只老虎
艺术家Kristopher Ho在使用空气墨水美化公共空间
“一开始，我想，‘这不过是另一种噱头，’”香港艺术家Kristopher Ho说，他是早期的测试者之一。“但当我试过这些记号笔后，我意识到它们其实相当不错。”他说，空气墨水比传统的墨水要厚重，因此非常适合绘画。
空气墨水质地厚重，适合作画
为支持Graviky的环保理念，艺术家们使用以PM2.5为原料的空气墨水绘画
空气墨水发明者之一阿尼鲁德·夏尔马与艺术家Cath Love
Graviky 实验室还计划开始生产以污染物为原料的织物涂料和户外涂料，将空气墨水带入污染严重的印刷、包装和时尚行业。他们所期望的，不仅是把污染物转化为墨水，更重要的是，他们希望替换原本用于制造黑色油墨的黑碳，免除不必要的污染。
在伦敦皇家学院，用碳排放物做的织物和瓷砖
《确立黑碳在大气系统中的作用：一份科学评定》指出，黑碳是全球变暖的人类因素“凶手”第二名，第三名是甲烷。然而，黑碳对全球变暖的贡献远不及二氧化碳。解决二氧化碳的问题，才能从长远上解决全球变暖。
全球变暖的警告喊了很多年了，可是，它到底严重到了什么程度？下面这张增长率图能直观反映二氧化碳的浓度变化。图表显示了基于全球平均海洋表面数据的二氧化碳年平均增长率。
二氧化碳年平均增长率
人类制造二氧化碳的能力有多惊人？
下面这张图直观表现了全球人为排放二氧化碳量。科学家使用了ODIAC技术，这是一种全球高分辨率的化石燃料二氧化碳排放数据产品，率先结合使用空间夜间灯光数据和单个发电厂的排放/位置剖面来估计二氧化碳排放的空间范围。在所有人为排放地图中，它被誉为是最美丽的一张。
最美人为碳排放地图
现在，各国都达成了共识：减排是全球性议题，每个国家都需要负起责任。可是，究竟为什么，一个国家的排放的二氧化碳会影响到全球？
下面这段视频显示了，在跨度为两年（2011-2012年）的时间里，由于燃烧煤炭、石油和天然气（化石燃料），大气中二氧化碳的积累。视频一开始是一张没有二氧化碳的世界地图。随着时间的推移，我们能看到化石燃料制造的二氧化碳在全球范围蔓延。
在2011-2012年里，由于燃烧煤炭、石油和天然气（化石燃料），大气中二氧化碳的积累
一个名为TM5的大气计算机模型被用来模拟全球大气中二氧化碳的运动，因为风的力量，二氧化碳被带离排放地。东风带沿着热带输送二氧化碳，而高纬度地区的风模式促进了整个北半球大气的快速混合。因为北半球和南半球之间的空气交换要慢得多，所以直到2011年底，二氧化碳排放才第一次在视觉上混合到南半球，并开始影响整个地球的大气状况。
数字或许很冰冷，但气候失调爆发的灾难却是惨烈的切肤之痛。澳大利亚的森林大火从2019年9月开始熊熊蔓延，2020年2月中旬才最终熄灭。虽然澳大利亚每年夏季都有一个“丛林野火季”，甚至是构建当地生态必不可少的积极因素，但这次的大火已经变得极端，是有纪录以来最严重的大火之一。
英国研究人员综合分析了2013年上一次大规模气候科学汇总研究以来的57篇论文，团队发现，人为气候变化（高温、低湿度、低降雨和大风等因素）增加了森林大火发生的频率，增强了它的严重程度。这并不是一个模棱两可的相关性结论，而是明确地揭示，人类活动和大型火灾之间有着不可推卸的因果联系。
排版整洁到具有治愈功能的证据资料卡，来自sciencebrief
空气墨水很美，但放在全球层面来说，它的贡献杯水车薪。要处理更大的问题，需要更大的工程和手笔。
目前，科学家们应对全球变暖，主要遵循两个思路：怎么减少对化石燃料的依赖，和怎么让已经存在于大气的二氧化碳减少。
根据预测，一次能源的供应将继续以化石燃料为主，这一情况至少将持续到本世纪中叶。因此，人类不能干等着清洁能源普及，我们需要一项技术可以减少已经产生的碳排放，从而缓解二氧化碳大气浓度的飙升。
科学家想了一种“移花接木式”的解决方案：捕获并封存二氧化碳（简称“CCS”）。
CCS技术的思路其实非常简单：把二氧化碳收集起来，把它们压缩、输送到一个封存地点，使得二氧化碳在地下长期与大气隔绝。
CCS系统
在包括大型化石燃料、生物能源设施、合成燃料工厂等地方，都可设置二氧化碳捕获点，收集这些工业产生的二氧化碳。现有的技术能够捕获到一个捕获厂处理的二氧化碳总量的85－95％。对于安全封存，净结果是，一个采用CCS的电厂相比一个未采用CCS的电厂而言，大约能够使排放到大气中的CO2减少80-90%。
以电厂为例，使用SCC技术的电厂可以减少80-90%的二氧化碳排放，虽然相比一个未配备CCS的同等排量的电厂而言，会大约多消耗10 - 40%的能源，其中绝大部分用于捕获和压缩
最终的关键问题是，究竟应该把收集来的二氧化碳“封印”在哪儿呢？
选址很重要，并不是随便找一块地就行的。如果封印方式不当，埋下去的二氧化碳还会泄漏到大气中。为确保有效缓解气候变化，学界的要求是泄漏率≤0.1%。
神奇的是，自然界已经存在一种绝佳的二氧化碳封存点：封闭地层。这里的封闭地层，指的是枯竭的石油、天然气储存层。
要理解为什么它们适合“封印”二氧化碳，得先明白两件事：a)为什么石油、天然气会储存在地下？地下难道有一些巨型的“洞穴”，里面填满油气？b)它们如何能呆在地下数亿年不“跑出来”？
其实，油气是储存在一种特殊的岩石之中的。
让油气聚集成藏有两个必不可少的要素：储集层和盖层。储集层就是地下水、石油、天然气聚集的地层，由储集岩构成。这种岩石存在大量相互连通的开放孔隙，液体可以从中流过，并储存于空隙中。用地质学家的术语说，储集岩具有相对较高的孔隙度和渗透率。
储集岩镜下微观特征
为了保证油气不往上跑，还需要一个盖层，又称冠岩，严严实实地罩在油气储集层之上。它们之所以能封闭油气，是因为具有相对低的孔隙度和渗透率，油气就无法通过它。冠岩一般是蒸发岩类、泥页岩类。
盖层严严实实笼罩着储集层，就像锅盖扣在锅上
废弃油气田虽然废弃了，但“储集层+盖层”的构造还在呀。因此，这就为二氧化碳的“封印”提供了得天独厚的条件。
在地下800－1000米之间，这个深度下的二氧化碳因为高温、高压，会成为超临界流体，它的性质会介于液体和气体之间，会像气体一样充满整个空间，但密度非常大（大约500－800千克/米?）。被注入封闭层的二氧化碳正是以超临界流体形态处于储集层内的空隙中。你可以把它们想象成一个个“气柱”。
而储集层上面的冠岩，就像一个瓶盖将汽水中的碳酸汽封存在瓶中。它需要覆盖住气柱所在的整个区域，其面积可达100平方公里。
一部分二氧化碳和储集层内的水互相作用，溶解到水中，失去活性无法自由移动。最终，一部分溶解的物质与岩石发生反应，形成矿物质，二氧化碳被稳定地固化在地底下长达数百万年。
据国际能源机构预测，2050年，CCS技术减少的二氧化碳排放将达到100亿吨。而可再生能源的减排量为110亿吨。越来越多的决策者、非政府组织、以及学者将其视为优秀的减排方案之一，认为它是一项成熟的先进技术。
然而，这个“封印方法”是存在风险的。
第一，为了避免二氧化碳泄漏，盖层的完整性需要被评估，还需要长期的监控；第二，向地层注入二氧化碳也可能引起地震活动（这类人类活动导致的地震统称“诱发地震”），地震可能会破坏二氧化碳存储点的封闭性，引起泄漏。虽然现有的技术已经能够降低地震风险，但如果存储规模较大，风险仍然很大。
幸好，一个国际团队与冰岛的固碳项目合作，设计了一种更聪明的固碳方法——将溶解的二氧化碳转化为固体岩石。
这项技术模拟了玄武岩吸收碳的自然过程。但是，人为的矿化过程只需要两年，和自然界中二氧化碳作为碳酸盐矿物在地质储层中固定要耗费几百年到几千年形成了巨大的对比。
冰岛的固碳项目，名为CarbFix
原理同样非常简单：灌注溶解态二氧化碳至地下水层，并与岩石反应产生碳酸盐沉淀，将二氧化碳固结于矿物中。
因为最终的形态是碳酸盐矿物，相比于传统的固碳方法，大大缩小了泄漏的风险。
项目主管Edda Sif Aradottir十分幽默地解释说:“基本上我们只是用二氧化碳制造苏打水。”
碳酸盐的沉淀需要二价金属离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+）的参与，因此，枯竭的石油和天然气储层皆不属于合适的封存目标地层——它们缺少钙、镁和铁硅酸盐矿物。
但是，这类硅酸盐矿物在玄武岩中非常常见，而玄武岩本身就是地球上最常见的岩石，海底的大部分岩石都是玄武岩，且覆盖了大陆表面积的10%左右。
示例反应方程式，是我们非常熟悉的：
Mg?SiO?+ 2CO?→2MgCO?+ SiO?
冰岛于2007 年启动了一个名为CarbFix 的计划，进行永久碳封存的评估与先导测试。研究人员在Hellisheidi地热发电厂进行了实验，该方法有效地减少了三分之一的二氧化碳排放。这相当于用这项技术截获了12000吨二氧化碳。
CarbFix 注入部位的地址剖面图
尽管这项技术在冰岛取得了成功，但专家们指出，这项技术在其他地区可能并不可行。每注入和固化一吨二氧化碳，就需要将25吨的海水淡化。虽然安全性提高了，成本却高得惊人。
Aradottir说：“我同意这个过程会消耗大量的水，但是永久性地消除二氧化碳这件事绝对是有价值的，否则这些二氧化碳会存留在大气中。”
来自复旦大学哲学学院的郁喆隽教授，曾在造就的一场演讲中（传送门：站在道德制高点非常容易，但回避一切技术给你带来的好处，却极其困难）介绍一个叫「科林格里奇困境」的概念，它是由英国哲学家科林格里奇（Collingridge）于《The Social Control of Technology》一书中提出：
一方面，除非一项技术得到了广泛应用，否则它的影响不可能被完全地预测；
另外一方面，如果一项技术得到了广泛的应用，那么它就难以控制了。
人类不可能自断文明，停止工业发展。我们只能不断前进，勇敢地迎接一个又一个技术带来的环境、气候、伦理等等问题。
站在道德制高点振臂高呼，批评“技术种下的恶果”非常容易，身体力行地制定解决方案却非常困难。
有的人十年如一日地在荒漠种树，有的人把污染物变成美丽的艺术品，还有的人把成吨的碳深埋进地下，让它们沉睡千年。
按国家划分的森林净增加/减少量，图来自联合国粮食及农业组织发布的《2015年全球森林资源评估报告》
2010-2015年报告最大年度森林面积净增加量的国家，中国位居第一。图来自联合国粮食及农业组织发布的《2015年全球森林资源评估报告》
他们中任何一人都让我们看到，人并不是“地球的癌症”，人一直在一边制造麻烦，一边勇敢地为错误担负起责任，并且在最污秽的环境里，从未停止对美的追求，诗意的想象。
即使真有一天人类灭亡了，我们也可以说，我们曾这样真诚地生活过。
