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Leo Hickman.

Leo Hickman.

13.04.2016 |上午8:00
特征 时间表:Beccs如何成为气候变化的“救世主”技术
特征| 4月13日。2016.8点
时间表:Beccs如何成为气候变化的“救世主”技术
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生物能金博宝188备用地址源与碳捕获和储存——更广为人知的是首字母缩写“BECCS”——已被视为最可行和最具成本效益的负排放技术之一。

尽管他们尚未以商业规模展示,但负排放技术 - 通常是Beccs - 现在包括大多数建模的“途径”的气候科学家所包括,展示世界如何避免国际同意自前工业时代以来,全球变暖“远低于”2摄氏度的限制。

简单地说,如果不从本世纪中叶开始在全球范围内部署BECCS,大多数建模者认为我们可能会在本世纪末突破这一限制。

但这个想法在哪里“救主“技术来自?谁想出了它?然后谁开发并推广了这个概念?

继续我们为期一周的系列文章在消极排放中,碳短信已经回到了过去二十年中,拼金宝搏bet188凑着精美的时刻 - 会议,对话,论文 - 看到贝尔斯发展成为避免危险气候变化的关键选项之一。

上面的交互时间表以顺序显示这些时刻。但碳简短金宝搏bet188也与科学家们发言,他们首先对概念进行了工具......

开始BECCS

2001年4月,来自瑞典的博士生前往剑桥大学,向第12届全球变暖国际会议和世博会展示他的最新未发表的工作。正在斯德哥尔摩皇家理工学院学习的KennethMöllersten在过去的12个月中度过了大部分时间,思考瑞典造纸行业如何通过捕获其工厂排放和追消来源的瑞典纸业如何从京都碳排放交易系统中受益他们地下。

KennethMöllersten.

KennethMöllersten.

坐在Möllersten的谈话中坐在观众中是一个叫做的科学家迈克尔Obersteiner位于奥地利国际应用系统分析研究所(IIASA)。Obersteiner之后接近Möllersten。

“他非常兴奋,想要合作,所以我们决定尝试一起做某事,”Möllersten说,他现在是瑞典能源机构的高级科学顾问。金博宝188备用地址

几个星期后,两名男子通过电话挑选谈话,解释了Obersteiner:

“肯尼斯有一天打电话给我,并询问他是否会使用CCS [碳捕获和储存]从纸浆和造纸厂避免避免的排放量的双碳信用。那时,我非常生气,每百万百万份[二氧化碳大气浓度]是可接受的气候目标,因为综合评估模型(IAM)无法在下面投影。当时,通过洞察力,原则上,有可能使用工业过程大规模产生负排放,我们在两周内兴奋地写了一篇论文。“

科学论文188bet博彩公司怎么样

迈克尔Obersteiner。信贷:IISD

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这篇简短但有影响力的论文由Möllersten和奥伯斯坦纳以及其他一些科学家共同完成,并于次年9月发表在备受瞩目的《科学》杂志上。188bet博彩公司怎么样题为“管理气候风险“,这是第一次概念和潜力的概念和潜力 - 尽管它没有被命名,但在同行评审的论文中提出。(“最初,我们呼吁BCRD - 生物质能量与碳拆卸和处置,”Möllersten记得。)金博宝188备用地址

该报纸发表了一些引人注目的声明:

“能够迅速从大气中清除温室气体的技术将发挥重要作用,特别是如果预计不可预见的灾难性破坏将显著减少人类福利和自然资本。陆地沉积物受到陆地需求和饱和的限制,对持久性的担忧也限制了它们的吸引力。然而,生物质能既可以用来生产碳中性金博宝188备用地址能源载体,如电和氢,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,在化石燃料消耗比例较低的情况下,可能导致本世纪末之前大气中的碳净去除(负排放)。这种永久碳汇技术的长期潜力足以抵消历史上的化石燃料排放,满足全球能源和原材料需求的很大一部分。”金博宝188备用地址

但是,Obersteiner表示,随后,一些人被一些人误解了:“我认为我是伯克斯的发明者作为允许雄心勃勃的气候目标的工具。但遗憾的是,伯科斯概念滥用普通的[排放途径]情景,而不是风险管理感。“

词汇表
综合评估模型:IAM是分析广泛数据的计算机模型 - 例如物理,经济和社会 - 制作可用于帮助决策的信息。对于气候研究,具体而言,......阅读更多

他补充说:“2001年纸的论点是使用BECCS作为一个反斜杠技术,以防来自气候系统的坏消息(例如,突然气候变化,令人不愉快的碳循环反馈)。因此,该战略应该是为了规划仍然雄心勃勃的气候目标的气候缓解,而无需BECC,但如果需要,仍然在大规模造林和再生方面为其进行准备,如果需要。所有综合评估模型(IAM)是确定性的[即,每种型号的单一结果],不允许风险管理思维。“

瑞典的造纸厂

Möllersten说,BECCS的第一个想法是在2000年,当时他正在准备在澳大利亚凯恩斯举行的第5届两年一度的温室气体控制技术(GHGT)会议上发表演讲。与他的博士生导师严金跃(音译)一起研究这个想法的Möllersten今天声称,他“不记得我们是什么时候想到这个的”,但他能回忆起背景:

“这对我来说的方式是我开始为我的博士学工作做的工作。我的重点是在瑞典能源系统中看着纸浆和造纸业是一个非常重要的工业分支。金博宝188备用地址可以采取哪些措施来实现成本有效的排放减少或二氧化碳排放减少措施?在这一主题上工作了一段时间,看看最常规的措施,我的教授,我注意到这个被称为“碳捕获和储存”的这个相当新的和令人兴奋的地区有很多工作。我们还注意到,据我们所知,所有工作都专注于化石使用的排放。我们只是决定调查在纸浆和造纸厂的背景下的CCS意味着什么。当我们完成这项工作时,我们正在寻找具有负二氧化碳平衡的能源系统。金博宝188备用地址对我来说,亲自,它感到令人兴奋。“

接下来是计算,Möllersten说:

“我们定义了一些可以在纸浆厂使用的基本动力循环。我们研究了各种动力循环和集成燃料来捕获这些动力循环并获得初步性能数据。然后我们试图估算成本。这是在2000年完成的。2001年初,我们有一些东西要展示这就是我带到剑桥的材料。在我遇到迈克尔之前,我一直在看纸浆厂,以及你如何能从中得到两到三种商品——电力、工业热量和负排放,这些我从未听其他人谈论过。当我准备为剑桥会议写论文的时候,我做了一些学术文献调查,我只能找到两到三篇论文是关于生物质和CCS的动力循环或能源循环的。金博宝188备用地址[Möllersten说,因为上面时间线中提到的1998年的那本书没有经过同行评审,所以没有出现在他的搜索结果中。它们主要是关于化石和生物质的共同燃烧。把碳捕集与化石燃料的使用结合起来,碳排放将接近于零,但不可能真正达到零排放。我所做的是将这个想法更进一步,在一个纯粹的基于生物量的系统上测试这个想法,并承认一个事实,负排放是好的,它应该在某种程度上得到奖励。 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.”

Möllersten在理论上有一个具体的应用,但他说,他说,他是奥伯斯坦者,他将这种毒菌促进了这一毒品,并为他们的科学论文制定了气候缓解风险战略:188bet博彩公司怎么样

“它只有一页左右,但背后有很多工作。我看到那篇论文中大多数人都在来回发邮件讨论如何表达这个想法。主要的概念是必须管理全球风险;当人们意识到传统技术可能不够时,能够做出反应。然后你可以将BECCS作为一种风险管理工具来实施。我的印象是,一群人合作得非常好,试图以稳健的科学为基础,以一种紧凑的方式来展示这个概念。”188bet博彩公司怎么样

基思和罗得岛

但是,曼德坦及其同事们在同一时间同时,正在开发欧洲贝尔斯·贝尔锡的逃离思想,这是宾夕法尼亚州卡内基梅隆大学的两位科学家 - 在宾夕法尼亚州匹兹堡的私人研究大学 - 也在沿着类似的线路思考。

词汇表
碳捕获和储存:工厂或发电站使用技术捕获他们的一些二氧化碳并将其存储在地下,减少排放。阅读更多

David Keith

David Keith

2000年,David Keith是大学工程系和公共政策系的助理教授。除了一个叫詹姆斯罗得岛的博士学位,他也开始肉体通过生物能源和CC的组合实现消极排放的潜力。金博宝188备用地址

“我一直在考虑CCS和Biofuels,这两次是,”Keith说(他还在2000年凯恩斯的GHGT-5会议上提出了一篇论文)。“我会说这个想法在空中。我开始谈论90年代后期生物量和CC的组合。在那一点上,我记得,我们正在考虑暗示否定排放的生物量。我不记得的是,当我第一次开始为电力成本的绘图绘制生物量的成本线 - 碳价格 - 生物量线开始高且斜坡下降。“

詹姆斯·罗兹

詹姆斯·罗兹

Keith has trawled through his archives for Carbon Brief, but says he can only find a single Powerpoint presentation from 2000 which mentions biomass with CCC: “I remember that we were talking about it in the Carnegie Mellon’s Center for Integrated Study of the Human Dimensions of Global Change in 1999 or 2000, but don’t have any slides in a readable format. I have an email to Jamie Rhodes sent on 7 November 2000. That’s the first mention of biomass and capture in an email with him.”

罗德现在是加州的一名私人顾问和发明家,他说这也和他的记忆相符:

我记得大卫和我开始讨论BECCS是在2000年的秋天,也就是我进入研究生院不久的那个9月。从我的角度来看,这个概念最初是在讨论几个可能的研究课题时提出的。然而,我的感觉是,这个话题已经作为一个潜在的有趣的研究领域讨论了几个教员早在那个时候。我没有接触到这些早期的讨论。在与David的早期讨论中,一个初步的分析框架很快出现,并逐渐成为我博士研究的基石。我对BECCS的大部分分析是从2000年末到2002年初进行的。分析框架是在2000年冬天和接下来的整个春天开发出来的。核心模型是在2001年夏天开发的,并在整个秋季和冬季进行了改进。这项工作构成了我2002年初资格考试的研究部分,其中的一部分在我们提交给日本GHGT-6会议的论文中得到了阐述(并反映在我们的2002/2003论文中)。(见上面的时间表。] The work was further developed in a 2005纸 在生物质和生物能源和我的博士论文中。金博宝188备用地址[再次,见上面的时间表。]我记得Obersteiner和Möllersten于2001年底发表了他们的科学作品。我相信这是我认为其他人在这方面积极参与技术评估的第一个证据。188bet博彩公司怎么样我记得我对它是一个坚实的分析和对我们当时发展的方法的有用验证。“

罗得岛表示,当“贝尔斯”首次采用时,他不能记得:

“我不知道这个词的起源,因为现在我们都在使用它。我的回忆是,在我早期的研究期间,我们使用了许多标签、描述和首字母缩写,它们随着时间、概念和技术路径的变化而变化。例如,在我的笔记中,简短的“BE-CCS”可能指的是生物能源与CCS(与化石能源与CCS相比),生物乙醇与CCS,或两者兼而有之。金博宝188备用地址我不记得更广泛的研究界是什么时候围绕BECCS这个术语联合起来的。”

“原油工程分析”

2001年4月 - 同月Möllersten正在剑桥演出他的谈话 - Keith表示他迄今为止的思考编辑评论为了期刊变革。他认为,“需要综合分析来考虑水槽使用与生物质能量的使用之间的强烈联系,在大多数估计CO2缓解成本的估计中不充分地解决的联系”。金博宝188备用地址本文继续采取“粗略工程分析”,使用“生物量”在捕获二氧化碳的发电厂中发电,并以地质学形成螯合“。他得出结论:

这样的一个工厂大约是17美元/吉吉,净碳排放量是- 55公斤/吉吉(排放量是负的,因为该系统从生物质的碳隔离)。目前的平均生产者电力成本约为8美元/吉焦耳,而美国电力生产的平均碳强度为47公斤/吉焦耳,因此碳减排成本约为90美元/tC。同样,100美元/tC的税将有利于这种选择,而不是远程隔离。”

但是,基思还利用本文提出了对气候缓解生物能源的大规模使用的担忧:“我期望测量的生物量,专注于逮捕或扭转最近利用造成的一些环境破坏 - 例如,金博宝188备用地址停止和扭转全球森林砍伐和通过改善剥夺的土壤 - 将提供环境和社会效益,但大规模使用裁剪生物质的能源将不会。“金博宝188备用地址

词汇表
有限公司2相当于:温室气体可以以二氧化碳当量或CO2EQ表示。对于给定的金额,不同的温室气体在大气中捕获不同的热量,这是一种称为...的数量阅读更多

即使在这个早期阶段,科学家也会看到与在规模中部署BECC的问题,以及积极的问题。

在接下来的几年里,作为上述时间表,Beccs在学术文学和会议时间表中的突出突出 - 并非最不重要的是,通过这些开创性科学家的努力。例如,Keith承认他“花了一个公平的时间推动抵制气候变化(IPCC)的政府间议会委员会关于CCS的特别报告“成功”,2005年9月出版。

综合评估模型

Detlef Van Vuuren.

Detlef Van Vuuren.

但是,当气候科学家开始越来越多地将BECCS纳入他们对低于2摄氏度排放路径情景的建模时,BECCS的故事出现了一个关键转折点,往往到了他们越来越依赖它的地步。

“模型团队在2005年左右拿起BECC,”Detlef Van Vuuren.是PBL Netherlands环境评估机构的高级研究员,并且是IPCC使用的许多低碳排放情景的关键数字。他说:

“第一个是 基督徒亚扎尔 和我自己使用IMAGE(综合评估模型)的工作。事实上,后者是最早使BECCS更大规模地为人所知的出版物之一。直到2005年左右,文献中最低的情况是只考虑450ppm的CO2,即550ppm的CO2eq。这被认为是与2摄氏度一致的。然而,在那个时候,人们开始指出,有了新的见解 气候敏感性 ,估计的分布将提供最多50%的机会将气温上升限制在2摄氏度。因此,我们需要新的方案,为气温上升2摄氏度提供更好的可能性。我们使用IMAGE发布了一组缓解方案,考虑了包括BECCS在内的各种备选方案,方案从2.6 W/m2增加到5-6 W/m2[四种方案中的两种 代表性浓度途径 ,或rcps,由IPCC使用;RCP2.6是作为提供最佳停留机会的情况。这 吸引了兴趣,因为它是看这种低温室气体强迫目标的多气体模型。这项工作在2007年在气候变化中发表。但是,它在此期间变得更加众所周知 IPCC专家会议 在2007年Noordwijkerhout的新缓解场景。当时文学中的两个最低的多消毒情景来自该图像气候变化纸,即2.9 W / M2场景,没有负排放和2.6 W / M2场景,具有负排放。在会议上,选择该情景用于对IPCC有关气候影响的后续研究(RCP2.6)。In subsequent years, most other teams started to look into the question of how to reproduce the IMAGE forcing scenario – adding negative emissions also to these system, by AR5 [the IPCC’s fifth assessment report published in 2014] resulting in 114 scenarios similar to RCP2.6 with the far majority including negative emissions.”

在十多年的时间里,BECCS从一个为瑞典造纸厂赚取碳信用的高度理论化的建议,变成了一个支持IPCC所倡导的模型的关键负排放技术,展示了本世纪世界如何能够避免危险的气候变化。

因此,Van Vuuren现在认为,气候科学家和政策制定者站在一个至关重要的十字路口:

“我相信到目前为止,目前最重要的问题是如何在2020年在下一个世纪的缓解策略期间做出决定,鉴于文献中的大多数情景依赖于下半年的负面排放的事实世纪以满足严格的目标。决策者应该遵循这些模型的结果,并承担这些技术可能不会出现的风险,从而将我们锁定在更高的浓度水平?或者决策者是否应该实施更强大的短期减排 - 即使是“与BECCS”情景也是雄心勃勃的 - 因此保持期权开放?如果科学可以帮助决策者与这一关键问题有助188bet博彩公司怎么样于决策者会很好。“

由Carbon Brief使用Ti金宝搏bet188meline.js制作的时间线。

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