直到最近,Bio-CCS主要在很长的时间内(例如2050年及以后)就其潜力和缺点进行了讨论,但现在越来越关注更多的近期方面。IEA生物能源期间项目的部署BECCS/U Value Chains运行2019-2021,并致力于提供有关将BECC从飞行员带到全尺度项目的机会和挑战的见解。为此,该项目不仅将重点放在技术方面,还将关注BECCS商业模式以及公共政策在实现可持续部署BECC中发挥的作用。重点是供应链的CO 2捕获,运输和存储阶段。上游生物量原料供应系统只会很短暂地涉及,因为这些问题在其他IEA生物能源工作中进行了详细分析。
低碳氢是 2050 年实现净零排放的重要因素。生物质制氢是一种很有前途的生物能源,结合碳捕获和储存 (BECCS) 方案,可以生产低碳氢并产生预计需要的二氧化碳去除 (CDR),以抵消难以减少的排放。在这里,我们设计了一个用于生物质制氢并结合碳捕获和储存的 BECCS 供应链,并以高空间分辨率量化欧洲制氢和 CDR 的技术潜力。我们考虑对粮食安全和生物多样性影响最小的可持续生物质原料,即农业残留物和废弃物。我们发现,这种 BECCS 供应链每年最多可生产 1250 万吨 H 2(目前欧洲每年使用约 10 万吨 H 2)并从大气中每年去除多达 1.33 亿吨 CO 2(占欧洲温室气体排放总量的 3%)。然后,我们进行地理空间分析,量化生物质原料所在地与潜在氢气用户之间的运输距离,发现 20% 的氢气潜力位于难以电气化的行业 25 公里以内。我们得出结论,用于从生物质生产氢气的 BECCS 供应链代表了一个被忽视的近期机会,可以产生二氧化碳去除和低碳氢气。
具有碳捕获和存储(BECC)的生物能源(BECC)是一种解决气候变化,区域野火和循环经济的潜在解决方案。这项研究通过开发一个框架,通过开发一个将过程模拟,技术经济分析(TEA)和生命周期评估(LCA)(LCA)(LCA)整合到美国西部的气化森林残留物,调查了氢11在氢11中实施碳捕获(CC)的经济和10个环境性能。13结果表明,与基于化石的氢相比,森林残基衍生的氢在经济上具有竞争力(1.52– 2.92/kg 14 H 2)。合并CC会增加由于额外的能源和化学消耗而导致的15造成的环境影响,这可以通过能源自我16足够的设计来减轻,这也将CC的成本降低到$ 75/tonthneco₂$ 75/吨的Co₂,即2,000个干吨短吨/第17天工厂,或使用可再生能源(例如太阳能和风)。与CC的电解和基于化石的18条途径相比,只有BECC可以提供碳阴性氢,并且在人类健康影响和近期经济学方面更为有利。20
碳捕获与储存 (CCS) 是一套从大型排放源或大气中捕获二氧化碳并将其安全封存于地下或永久封存于产品中的技术。CCS 是一种多功能技术,既可以减少工业、发电和制氢的排放,也可以通过直接空气捕获和 CCS(DACCS)和生物能源和 CCS(BECCS)去除二氧化碳 (CDR)。CCS 是气候变化解决方案的重要组成部分,国际能源署 (IEA) 和政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 等组织通过分析实现净零排放的潜在途径,支持了这一观点,这些组织强调了点源捕获 CCS 以及工程化 CDR 技术(如 DACCS 和 BECCS)的明确作用。
欧盟碳去除认证框架旨在扩大碳去除活动,尽管仍在进行立法程序,但它将 BECCS 归类为永久性解决方案。2023 年 11 月发布的工业碳管理咨询结果显示,碳去除获得了高度支持(71%),尤其是 BECCS 是排名最高的技术(76%)。一些政府已经宣布了碳管理战略、研发资助计划或补助金。在生物质方面,2023 年发布的两项立法——可再生能源指令 (RED III) 和欧盟无毁林产品法规——可能会影响我们的供应链,并对进出欧盟的木质颗粒贸易施加额外要求。在欧盟努力实施的同时,我们将继续参与这些工作,以帮助确保规则切实可行,并确保进出欧盟的贸易能够继续进行。
建议清单建议1:政府在投资税收抵免中包括生物质,以确保加拿大保持竞争力。不这样做会阻碍该行业的脱碳工作,影响加拿大的投资和工作,并对其他依靠基于生物的燃料取代化石燃料的行业产生负面影响。建议2:政府确保CCUS的投资税收抵免灵活性允许BECCS项目充分参与并投资新技术以实现减少排放的目标。建议3:政府确保在碳清除技术的支持框架中正确考虑BECC。建议4:政府建立了一个部门间的工作组,以探索包括BECC在内的不同技术的使用和有效性,作为增强森林健康状况的创新和工具选择,对加拿大清洁能源和创造就业机会的商业用途的商业用途。建议5:政府支持可持续生物量,这是加拿大气候战略,林业目标和未来生物经济的关键组成部分。建议6:政府对可用生物质资源进行全国研究。这些标准化的数据和指标可以基于法规,以确保发展强大的碳信贷市场和项目评估。建议7:政府建立了一项利益计划,用于使用去除野火管理的残留物或生物质的燃料转换/部署。
这项研究探讨了生物能源与碳捕获和储存(BECC)的整合,该系统将橄榄树修剪转化为生物乙醇和抗氧化剂,将橄榄树修剪转化为橄榄树修剪。每天处理1,500吨修剪的能力,该生物局的生产每年生产约12,000吨抗氧化剂(纯度> 60%)和78,000吨的生物乙醇。利用涉及过程模拟和生命周期评估的整体方法,我们的分析涵盖了两种情况下的技术,经济和环境维度,设计和供暖来源不同:天然气或使用橄榄修剪的BECCS系统。我们的发现揭示了BECC大大减少碳足迹的潜力,可能会达到净阴性排放(-84.37千克CO 2 EQ / 1.00 kg生物乙醇和0.15 kg抗氧化剂)。然而,这些环境收益与经济和环境挑战相抵消,投资和运营成本几乎翻了一番,导致与富营养化相关的复杂环境权衡( + 75%),水消耗量增加( + 45%),土地使用率扩大( + 80%)。尽管如此,碳 - 负产品的高级性质,再加上越来越多的意识和支持性的政策框架,可能会克服这些经济障碍。本研究重点介绍了将CC纳入生物炼油厂促进明智的决策以解决意外的不良影响和促进可持续性时的整体评估的重要性。
资源和能源密集型情景,经济增长和全球化导致人们普遍采用温室气体密集型生活方式,包括对运输燃料和畜牧产品的高需求。减排主要通过技术手段实现,通过部署 BECCS 充分利用 CDR。