剧情简介

这份工作文件的目的是探索美国技术碳去除的潜力，确定在大规模部署过程中可能出现的需求，并考虑开始解决这些需求的方法。这份工作文件是世界资源研究所(WRI)出版物系列的一部分必威官网手机版CarbonShot:在美国创造大规模碳去除的选择．该系列报告介绍了由国际水资源研究所牵头的对美国候选碳去除方法和技术需求评估的结果。本文重点讨论了生物能源碳捕集与储存(BECCS)、直接空气捕集与储存(DACS)和前沿技术等技术选项。报告最后描述了一系列可能有助于开始解决美国这些需求的近期政策构想。

重要发现

一些新兴技术提供了在美国从大气中大规模去除二氧化碳的前景。这些技术将需要在持续的技术发展、赋能的基础设施和市场以及对气候净效益和辅助效应的科学理解方面进行重大和持续的政策投资。必威官网是真的吗考虑到碳去除的总体明显需求和碳去除的土地管理方法的局限性，发展大规模技术碳去除能力可能对稳定全球温度至关重要。

BECCS可以采取多种形式——在不同的部门使用不同的生物质原料。这些形式的净气候必威官网是真的吗效益和辅助效应差别很大。某些形式的BECCS可能对粮食安全和自然生态系统有害。有些形式可以减少排放，但不能去除碳。考虑到直接和间接的土地利用变化和其他会计问题，有些形式必威官网是真的吗可能根本不会带来气候效益。需要适当的保障措施和适当的核算，以确保部署BECCS是有益的。这些保障措施将不可避免地限制BECCS可能实现的碳去除规模。

发展大规模部署BECCS的能力主要需要降低CCS技术的成本，建设二氧化碳运输基础设施和存储业务，并解决与气候净效益和辅助效应相关的持续不确定性。必威官网是真的吗大规模部署BECCS的有益形式还需要发展从专用能源作物以外来源获得的原料的供应链，如森林副产品、农业残留物和城市废物。

没有明显的方法来限制dac的技术潜力。它的经济潜力目前受到高成本和低碳能源投入的密集需求的限制。但成本似乎比之前估计的要低，持续的技术发展可能会进一步降低成本。美国的地质储存能力似乎足够大，尽管各个地点必须单独验证。

开发大规模部署DACS的能力，主要需要降低技术成本和建立二氧化碳存储操作。二氧化碳利用产品的市场也有助于支持DACS系统的早期部署。此外，由于DACS需要大量的低碳热和电，其在美国大规模部署的前景可能会对未来几十年美国能源部门的预期组成产生影响。

需要更多的研究、开发和演示(RD&D)来推进有前途的前沿技术和识别新技术。技术发展和相关科学研究方面的进展将有助于明确这些新兴技术是否能够规模化，并揭示为此所需的各种投资。

投资于三类行动可以帮助解决碳去除技术组合的关键需求:研发、部署支持和化石燃料碳捕获、存储和利用的进展。持续的研发和边做边学在技术开发和降低成本方面发挥着重要作用。政府的支持和开发利用二氧化碳的产品的市场可能是推动早期部署的关键。加快在化石燃料设施中部署CCS技术可能对推动二氧化碳运输、储存和利用技术具有催化作用。在现有的生物精炼厂中采用CCS技术——一个相对低成本的提议——可能会产生类似的效果。

碳去除技术很可能依赖于监管规定或碳定价机制，以便在持续的基础上大规模部署。碳去除技术提供了一种公共产品。就它们也提供有价值的私人商品(如能源或产品)而言，这些商品与没有明确或隐性碳定价的其他方式生产的商品在成本上没有竞争力。此外，尽管CO2利用市场可能在支持中短期部署经验方面发挥关键作用，但它们不太可能完全支持全球气候模型中设想的规模的持续部署。必威官网是真的吗因此，如果没有某种形式的碳定价，仅靠解决本文中确定的跨碳去除技术组合的需求是必要的，但还不够。

执行概要

突出了

  • 大多数全球排放路径模拟的雄心勃勃的减排措施，不足以实现《巴黎协定》限制气温上升的目标。在这些途径中，也有必要采取措施，以数十亿吨的规模从大气中去除二氧化碳(CO2)，即全球每年数十亿公吨。
  • 本文探讨了美国碳去除的候选技术方法，包括碳捕获和存储生物能源(BECCS);直接空气捕获和储存(DACS);以及一些前沿技术，包括生物炭、植物选择或工程、增强风化和海水捕获。
  • 大规模部署这些技术中的每一项都需要解决一系列与技术成熟和降低成本有关的关键需求，促进基础设施和市场的发展，以及更好地理解气候效益和附属影响。必威官网是真的吗最终，所有的碳去除技术都将依赖于持续的公共支持，包括资金。
  • 本文阐述了可以开始解决这些需求的政策想法，并创造一种环境，帮助加速有前途的技术的开发和部署，以及新技术的出现。

背景

需要加大温室气体减排力度，以实现《巴黎协定》的目标，将升温幅度控制在2˚C以下，努力将升温幅度控制在1.5˚C，以避免最危险的气候影响。必威官网是真的吗此外，大多数科学估计表明，要实现这些目标，全球排放轨迹不仅必须在本世纪下半叶达到净零1，而且必须继续向下，进入净负排放。因此，全球气候必威官网是真的吗模型表明，既要积极减排，又要大力部署除碳技术它们依靠碳去除方法来抵消最后剩下的温室气体排放活动，这些活动太有挑战性或太昂贵，无法消除，并补偿任何暂时超出温度目标的情况。

碳去除是指从大气中去除二氧化碳并将其储存起来的过程。它既不同于太阳辐射管理，也不同于碳捕获和储存(CCS)，即来自化石燃料发电厂或工业设施等排放点源的碳捕获和储存(CCS)。太阳辐射管理试图反射入射的阳光，以减少变暖，而不是从大气中去除碳。除碳的方法涵盖了从土地管理方法到技术选择的一系列方法，包括农业土壤、森林和农用林业的碳管理;BECCS3;dac;以及生物炭、植物育种或工程、增强风化和海水捕获等前沿技术。除碳的目的是将二氧化碳储存在植物、土壤和海洋中，以及非生物的地质构造和产品(如建筑材料)中，增加作为碳循环的一部分自然发生的从大气中碳的净转移(Minx等人，2018年)。在某些情况下，储存是永久性的;在其他情况下，随着时间的推移，二氧化碳可能会回到大气中。

碳去除旨在通过减少大气中主要温室气体二氧化碳的浓度，加速或增加大气中二氧化碳的净转移，帮助解决全球变暖问题。

迄今为止，在快速减排以将气候稳定在《巴黎协定》确定的温度目标的必要性与能够实现这些减排的成本效益措施之间存在差距(环境署2017年)。必威官网是真的吗碳去除技术的进步可以帮助缩小这一差距。然而，目前可用的每一种碳去除方法都面临着自身的挑战、潜在的陷阱和局限性。两者的全部潜力仍不确定。考虑到这种不确定性，一系列的方法和技术可能会带来实现大规模碳去除的更大机会(Minx等人，2018;Fuss等人。2018)。