特性| 4月13日。2016年。
8点
时间轴:BECCS如何成为气候变化的“救世主”技术
生物能必威体育在线注册源和碳捕获和存储-更好的这个缩写为“BECCS”被视为一个最切实可行的和具有成本效益的负排放技术。
即使他们在商业规模尚未证明,负排放技术——通常BECCS——现在包括在大多数气候科学家模仿“通路”展示世界可以避免国际商定的保持“低于”极限前工业化时代以来的全球变暖2摄氏度。
简单地说,没有在全球范围内部署BECCS从本世纪中叶起,大多数模型认为我们可能会突破这个极限,本世纪末。
但是这个想法在哪里”救世主“技术从何而来?谁想出了它?然后制定和推广这个概念?
继续我们为期一周的系列的文章负排放,碳简短回顾过去二十年,拼凑的时刻——会必威手机官网议、谈话、论文——看到BECCS发展成为一个关键的假设选择,以避免危险的气候变化。
互动时间轴上面的这些时刻按顺序排列的。但碳短暂必威手机官网也跟科学家是工具性的概念首先抓住…
开始BECCS
2001年4月,一个来自瑞典的博士生前往剑桥大学展示他最新出版的工作12全球变暖的国际会议和博览会。Kenneth Mollersten,研究在斯德哥尔摩皇家理工学院,曾在过去的12个月思考如何瑞典造纸工业可以在经济上受益于京都的碳排放交易系统通过捕获工厂排放和他们封存于地下。
肯尼斯·Mollersten
观众坐在Mollersten的演讲是一个科学家迈克尔Obersteiner在奥地利的国际应用系统分析研究所(IIASA)。Obersteiner走近Mollersten之后。
”他很激动,想合作,所以我们决定,我们应该试着做一些事情在一起,“Mollersten说,她现在的身份是瑞典能源机构的高级科学顾问。必威体育在线注册
几周后,两人拿起电话交谈,Obersteiner解释道:
”肯尼斯一天打电话给我,问他是否会得到双碳信用额排放避免从纸浆和造纸厂使用CCS(碳捕获和存储)。当时,我非常生气,450 ppm(大气二氧化碳浓度)是公认的气候目标仅仅因为集成评估模型(艾玛)不能低于项目。当时,洞察力,原则上,有可能使用一个大型工业过程产生负排放,我们很兴奋,在两周后写了一篇论文。”
论文在科学biwei6868
迈克尔Obersteiner。信贷:IISD
短,但有影响力的论文,Mollersten最后Obersteiner写作,连同其他科学家的多元化集团,以下9月高调发表在《科学》杂志上。biwei6868题为“管理气候变化风险”,这是第一次的概念和潜在BECCS——尽管这不是命名为——在同行评议论文长大。(“最初,我们调用BCRD概念——生物质能与碳移除和处置,“记得Mollersten。)必威体育在线注册
这篇论文有一些引人注目的观点:
”技术,可迅速消除大气中的温室气体将发挥重要的作用,尤其是在不可预见的灾难性损失预计将显著减少人类福利和自然资本。陆地下沉受限于土地需求和饱和,和永久的担忧限制他们的吸引力。然而,生物质能可以用来生产碳中和能必威体育在线注册源载体,如电力和氢,同时提供一个永久的二氧化碳汇通过捕获碳的生物质转换设施和永久存储在地质结构…累积碳减排在21世纪可能超过500吨碳,代表超过35%的总排放量的参考方案,并可能导致在低股价的化石燃料消耗的情况下,净去除二氧化碳从大气中(负排放)在本世纪末之前。这样一个永久的长期潜力水槽技术足以中和历史化石燃料排放和满足全球能源和原材料需求的重要组成部分。”必威体育在线注册
但是Obersteiner本文说,随后,被一些误解:“我认为我的发明者BECCS这个词作为一种工具,允许雄心勃勃的气候变化目标。但BECCS概念是不幸的是滥用定期排放路径场景和没有风险管理意义上的。”
术语表
综合评估模型:
艾玛计算机模型,分析各种数据,如物理、经济和社会生产信息,可以用来帮助决策。气候的研究,具体地说,艾玛通常用于项目未来的温室气体排放和气候变化带来的影响,和政策方案的收益和成本,可以实现来解决它们。
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综合评估模型:艾玛是计算机模型,分析各种数据,如物理、经济和社会生产信息,可以用来帮助决策。气候研究,具体来说,…
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他补充说:“2001年的论文的论点是使用BECCS技术作为后盾,以防我们得到坏消息从气候系统(如突然的气候变化的迹象,不愉快的碳循环反馈)。因此,战略应该是减缓气候变化的计划仍然没有BECCS雄心勃勃的气候变化目标,但仍然准备大规模植树造林和再生为支撑,做好准备。所有的集成评估模型(艾玛)是确定的(即有一个单一的结果每个模型)和风险管理思维的不允许。”
瑞典的造纸厂
Mollersten说的第一个火花BECCS来到他的想法是在2000年,当时他准备做演讲在第五届一年两次的温室气体控制技术在凯恩斯(GHGT)会议上,澳大利亚。工作用今越严,他的博士生导师,Mollersten今天声称,他“不记得确切的时刻,当我们想到这个“,但他可以召回事件背景:
“它开始对我来说是当我开始做我的博士的工作。我的重点是在纸浆和造纸工业作为一个非常重要的工业分支的瑞典能源系统。必威体育在线注册可以采取什么样的措施来实现成本有效的减排或二氧化碳减排?有了这个话题,看着最常规的措施,我的教授,我注意到有很多工作在这个相当新的和令人兴奋的领域,被称为“碳捕获和储存”。我们也注意到,我们可以看到,所有的工作是集中在排放的化石。我们只是决定调查CCS可能意味着在纸浆和造纸厂。当我们做这项工作的时候,我们在看能源系统与消极的二氧化碳的平衡。必威体育在线注册对我来说,就我个人而言,我感觉激动人心的发现。”
接下来是计算,Mollersten说:
“我们定义一些基本的权力周期,可以利用在纸浆厂。我们看了各种权力周期和综合燃料捕捉到这些权力周期和初步性能数据。然后我们试图估算成本。那是在2000年完成。在2001年初,我们有礼物,这是我带到剑桥的材料。之前我遇到了迈克尔,我看着纸浆厂,如何从中获得两个或三个大宗商品——电力、工业加热和负排放,我没有听到别人谈论它。当我准备写的纸剑桥会议上,我做了一些学术文献调查,我只能找到两个或三个论文曾考虑与生物量和CCS权力周期或能量周期。必威体育在线注册[Mollersten说,因为1998年出版的书中提到上面的时间表不是同行评议,并没有出现在他的搜索。]他们主要是利用化石使用和生物量。添加CCS化石使用你接近零排放,但你不能为零。我所做的是借此进一步测试这个想法在一个纯粹的生质系统和承认这一事实负排放是好的,在某些方面,应该得到回报。 When I wrote the paper for my conference in Cambridge and later on for the World Resource Review journal [see timeline above], I was trying to look at some kind of model that rewarded the pulp mill for negative emissions. I realised when I wrote that paper I didn’t fundamentally understand how an emissions system rating would work, but that doesn’t really matter. The principle that you could create an incentive for a power producer, or an industry, to generate negative emissions by allowing them to sell an emission code, or something like that, that still holds.”
Mollersten有一个特定的应用程序记住他的理论观点,但Obersteiner,他说,他这胚芽开发成一个气候缓解风险战略的科学论文:biwei6868
“这只是一页左右,但是有很多工作。我看到相当广泛的电子邮件来回从绝大多数的名字在这篇论文讨论如何提出这个想法。主要的概念是行星管理风险;能够反应如果和当它意识到传统技术可能不被认为是足够的。然后您可以实现BECCS作为一种风险管理工具。我的印象是一群人一起工作很好以紧凑的方式来呈现这一概念基于健壮科学。”biwei6868
基斯和罗兹
Mollersten但在大致相同的时间,Obersteiner及其同事开发的羽翼未丰的想法BECCS在欧洲,卡耐基梅隆大学的两位科学家的基础——一个私人研究型大学在匹兹堡,宾西法尼亚——也想走同样的路线。
术语表
碳捕获和存储:在工厂或发电站使用技术来捕获的二氧化碳并将其储存于地下,减少排放。
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碳捕获和存储:在工厂或发电站使用技术来捕获的二氧化碳并将其储存于地下,减少排放。
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David Keith
在2000年,David Keith是助理教授大学工程和公共政策。连同一个博士生,叫做詹姆斯罗德,他也已经开始充实一些早期思考可能通过生物能源和实现负排放的CCS。必威体育在线注册
“我一直考虑CCS和生物燃料在相当一段时间,”基斯说(他也在GHGT-5会议上发表了一篇论文在凯恩斯在2000年)。“我认为这个想法是在空中。我开始给一些谈论生物量和CCS在90年代末。在这一点上,我记得,我们在考虑生物量暗示负排放。我不记得当我第一次开始画一个成本线生物质在情节的电力成本和碳排放价格——生物质行开始高,山坡上下来。”
詹姆斯·罗兹
碳基思已经通过他的档案短暂,但是他说他只能找到一个ppt从2000提到生物量与CCC:必威手机官网“我记得我们谈论它在卡内基梅隆大学的综合研究中心的人类在1999年或2000年全球变化维度,但没有任何幻灯片以一种可读的格式。我有一个邮件给杰米·罗兹2000年11月7日发送。这是第一个在一封电子邮件中提到生物量和捕获他。”
罗德,他现在是位于加州的私人顾问和发明家表示,这与他的记忆编钟,:
“我的回忆是,大卫和我开始讨论BECCS在2000年的秋天,9月后不久我进入研究生院。从我的角度来看,这个概念最初的几个可能的研究主题在讨论我的论文工作。然而,我的感觉是,这个话题已经被讨论了作为一个潜在的有趣的领域诸多教师之前询价的。我之前没有接触到这些讨论。最初的分析框架与大卫很快出现在那些早期的讨论,它逐渐成为了我的博士研究的基石。我分析的大部分BECCS开发从2000年底到2002年初。分析框架在2000年冬季,在第二年春天。核心模型在2001年的夏天,精炼整个秋季和冬季。这项工作由我的资格考试研究组件在2002年初,和一份这是出现在报纸上我们报GHGT-6会议在日本(和反映在我们的2002/2003)。(见上面的时间表。] The work was further developed in a
2005年的论文
在生物质和生物能源和我的博士论文。必威体育在线注册(见上面的时间表。]我记得当Obersteiner Mollersten发表了他们的科学在2001年底。biwei6868我相信这是第一次证明我看过其他人都积极参与的技术评估。我记得我的印象是一块坚实的分析和一个有用的验证的方法我们当时发展。”
罗兹说,他不记得当“BECCS”这个词第一次被使用:
“我不知道这个词的起源,因为它目前正在使用。我的回忆是我早期研究期间我们使用标签,描述和首字母缩写,这变化随着时间的推移及概念和技术途径。例如,在我的笔记速记“BE-CCS”可能指生物能源与CCS (CCS)与化石能源,生物乙醇CCS,或两者兼而有之。必威体育在线注册我不记得的时候周围的更广泛的研究团体合并BECCS”这个词。
“原油工程分析”
2001年4月,同月Mollersten正在给他的谈话在剑桥-基斯的表达了他的想法社论评论为《气候变化》杂志上。他认为,一个“综合分析需要考虑使用水槽之间的强烈联系和使用生物质能,联系解决不足的二氧化碳减排成本的估计”。必威体育在线注册本文进行了“原油工程分析”使用“生物质发电的电厂,捕获二氧化碳和扣押在地质结构”。他的结论是:
”这种植物17美元/ GJ和净碳排放量将会−55公斤/ GJ(排放是消极的,因为系统从生物质固碳)。目前的平均生产成本的电力约8美元/ GJ和美国电力生产的平均碳排放强度是47公斤/ GJ,因此碳减排成本是∼90美元/ tC。再次,100美元/ tC税将会支持这个选项在远程封存。”
但基斯还利用本文提出的担忧缓解气候变化的生物能源的大规模使用:“我期望测量使用生物质能,关注逮捕或逆转的一些最近开发造成的环境破坏——例如,通过阻止和逆转全球森林砍必威体育在线注册伐和通过改善裸露的土壤——将提供环境和社会效益,但大规模使用生物质能源不会出现。”
术语表
有限公司2相当于:温室气体二氧化碳当量可以表达,或公司
2e。对于给定的数量,不同的温室气体在大气中陷阱不同数量的热量,一个量被称为全球变暖的潜力。二氧化碳当量是一种比较所有温室气体的排放,不仅二氧化碳。
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有限公司2相当于:温室气体二氧化碳当量,表达或当量二氧化碳。对于一个给定的数量,不同的温室气体在大气中陷阱不同数量的热量,一个量被称为…
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即使在这个早期阶段,科学家们看到与大规模部署BECCS相关问题,以及积极的方面。
在随后的几年里,上面的时间表显示,BECCS”突出了学术文献和会议日程——尤其是通过这些先驱科学家的努力。例如,基思承认他“花了大量的时间将得到BECCS推入政府间气候变化专门委员会(IPCC)在CCS特别报道“成功”,2005年9月出版。
综合评估模型
Detlef克里斯蒂安•范维伦
但BECCS的故事的一个关键转折点时气候科学家开始越来越多地包括在他们的造型sub-2C排放路径场景,通常,他们越来越依赖它。
”模型团队拿起BECCS大约在2005年,”说Detlef克里斯蒂安•范维伦高级研究员的PBL荷兰环境评估署和关键人物背后的许多低碳排放IPCC所使用的场景。他说:
“第一批
基督教阿扎尔的
二氧化碳的团队从瑞典(建模)和我自己的工作形象综合评估模型。事实上,后者是第一个出版物制作BECCS已知在一个更大的规模。到2005年左右,最低的场景在文献中只看450 ppm二氧化碳,即550 ppm CO2eq。这是假定为符合2摄氏度。然而,在那个时候,人们开始指出,新见解
气候敏感性
分布的估计,将提供一个50%的几率最多限制气温上升2摄氏度。所以新场景提供了一个更好的机会2 c需要。我们发表了一组缓解场景使用图像观察范围广泛的选择,包括BECCS,场景从2.6 W / m2到5 - 6 W / m2(两个四
代表浓度通路
或rcp, IPCC所使用的;RCP2.6场景被视为提供最好的机会保持在2摄氏度以内。的
纸
兴趣,因为它是第一个此外模型观察如此低温室气体强制目标。研究发表在2007年的气候变化。然而,它在变得更加出名
联合国政府间气候变化专门委员会专家会议
在新2007年Noordwijkerhout缓解场景。文学中的两个最低multigas场景当时来自气候变化这一形象,即2.9 W / m2场景没有负排放和2.6 W / m2与负排放场景。在会议上,这种情况被选为后续研究IPCC关于气候影响(RCP2.6)。在随后几年,大多数其他球队开始考虑如何再现图像的问题迫使场景——添加负排放也对这些系统,由AR5 [IPCC的第五次评估报告发表于2014年)的114个场景类似RCP2.6目前大多数包括负排放。”
在十年多一点的时间,BECCS已经从一个高度理论建议瑞典的造纸厂获得碳信用额是一个关键的负排放技术支撑的造型,由联合国政府间气候变化专门委员会,展示世界可以避免危险的气候变化这个世纪。
结果,克里斯蒂安•范维伦现在认为,气候科学家和决策者站在一个至关重要的十字路口:
“我相信现在最为重要的问题是如何决定到2020年减排策略为下一个世纪的大多数场景在文献中依靠负排放下半年的世纪,以满足严格的目标。决策者应该遵循这些模型的结果,并将这些技术可能不会出现的风险,因此我们锁在较高的浓度水平?或者决策者应该实施更强的短期减排——甚至“with-BECCS”的情景是雄心勃勃的,从而保持选项开放吗?如果科学能帮助决策者的至关重要的问题。”biwei6868
时间轴由碳使用Timeline.j必威手机官网s短暂。
