Новое исследование Калифорнийского университета в Беркли показывает, что если производство электроэнергии из биомассы сочетается с улавливанием и секвестрацией углерода в западных Соединенных Штатах, генераторы могут фактически накапливать больше углерода, чем выделяют, и вносить решающий вклад в общее будущее с нулевым выбросом углерода ко второму полугодию. 21 века.
За счет улавливания углерода от сжигания биомассы — так называемой биоэнергетики с улавливанием и секвестрацией углерода (BECCS) — генераторы могут стать углеродно-отрицательными даже при сохранении установок, сжигающих газ или уголь. Сокращение выбросов углерода может даже компенсировать выбросы от ископаемого топлива, используемого на транспорте, сказал руководитель исследования Дэниел Санчес, аспирант группы Energy and Resources Group Калифорнийского университета в Беркли.«Есть много коммерческой неопределенности в отношении технологий улавливания и связывания углерода», — признал Санчес. «Тем не менее, мы берем эту технологию и показываем, что через 35 лет на западе Соединенных Штатов Америки BECCS не просто позволит вам сократить выбросы на 80 процентов — текущая цель 2050 года в Калифорнии — но и заставит энергосистему работать в нормальном режиме. отрицательные выбросы углерода: вы накапливаете больше углерода, чем создаете ».BECCS может быть одной из немногих экономически эффективных возможностей снижения выбросов углерода, доступных для смягчения наихудших последствий антропогенного изменения климата, сказал эксперт по энергетике Дэниел Каммен, руководивший исследованием.
Эта стратегия будет особенно важна, если изменение климата будет хуже, чем ожидалось, или если сокращение выбросов в других секторах экономики окажется особенно труднодостижимым.«Биомасса, при рациональном использовании, может обеспечить« сток »для углерода, который при использовании в сочетании с низкоуглеродными технологиями может позволить нам уменьшить углерод в атмосфере», — сказал Каммен, профессор энергетики Калифорнийского университета в Беркли.
Resources Group и директор Лаборатории возобновляемых и соответствующих источников энергии (RAEL), в которой проводились работы.Санчес, Каммен и их коллеги опубликовали свой анализ BECCS на западе Северной Америки 9 февраля в онлайн-журнале Nature Climate Change.Улавливание углерода секвестрация
Хотя финансовые затраты, не говоря уже о технологических препятствиях, на улавливание углерода электростанциями, работающими на биомассе, и его сжатие под землей, огромны, Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), главный международный орган, изучающий этот вопрос, предполагает, что он станет жизнеспособным в 50 лет, и включает это в свои долгосрочные прогнозы.«Технологии BECCS занимают видное место в недавнем Пятом оценочном отчете (AR5) МГЭИК, который частично посвящен смягчению последствий изменения климата, но предыдущие модели, исследующие развертывание BECCS, не исследовали его роль в энергосистемах подробно или в жестких временных рамках», — сказал Каммен. , который является ведущим автором-координатором в МГЭИК.Чтобы исправить это, ученые Калифорнийского университета в Беркли использовали разработанную ими подробную компьютерную модель энергосистемы Запада, чтобы спрогнозировать развертывание BECCS в энергосистемах с низким и отрицательным выбросом углерода. Эта модель для западной части Северной Америки, получившая название SWITCH-WECC, была разработана в лаборатории RAEL.
Исследователи могут использовать SWITCH для изучения вариантов генерации, передачи и хранения в США к западу от границы Канзаса и Колорадо, а также на северо-западе Мексики и канадских провинциях Альберта и Британская Колумбия.Исследование показало, что BECCS в сочетании с агрессивным развертыванием возобновляемых источников энергии и сокращением выбросов ископаемого топлива может обеспечить создание энергосистемы с отрицательным выбросом углерода в западной части Северной Америки к 2050 году с сокращением выбросов до 145 процентов по сравнению с уровнями 1990 года. Такое снижение может произойти с помощью всего лишь 7 процентов энергии, поступающей от BECCS.
В большинстве изученных сценариев компенсация выбросов углерода, производимая BECCS, более ценна для энергосистемы, чем электроэнергия, которую она обеспечивает.Исследование основано на подробном пространственном и временном реестре потенциальных источников биоэнергетического сырья, таких как лесные остатки, твердые бытовые отходы и просо, а также дополнительных возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца.
Санчес отметил, что сжигание биомассы в рамках BECCS может иметь большее влияние на выбросы парниковых газов, чем использование того же сырья для биотоплива, исключительно из-за возможности улавливания углерода.«Мы оцениваем технологию с некоторой неопределенностью, стоящей за ней, но мы говорим, что если технология существует, она действительно показывает путь смягчения последствий изменения климата, отличный от того, что предполагают люди», — сказал Санчес.