降低大氣中二氧化碳(CO2)含量和降低氣候變化風險的一種方法是從空氣中捕獲碳或阻止它首先到達那里。然而,斯坦福大學的Mark Z. Jacobson在《能源與環(huán)境科學》發(fā)表的研究表明,碳捕獲技術弊大于利。
雅各布森說:“在碳捕獲實際上會減少大量碳的假設下,已經(jīng)開發(fā)了各種方案。然而,這項研究發(fā)現(xiàn),碳捕獲只能減少一小部分碳排放,通常會增加空氣污染?!蓖聊九c環(huán)境工程教授?!凹词?00%的捕獲是從捕獲設備中獲得的,從社會成本的角度來看,它仍然比用風電場取代燃煤或天然氣發(fā)電廠更糟糕,因為碳捕獲永遠不會減少空氣污染,而且總會有捕獲設備的成本。用風代替化石燃料總能減少空氣污染,永遠不會有捕獲設備的成本。”
雅各布森也是斯坦福森林環(huán)境保護組織(Stanford Woods Environment for Environment)的高級研究員,他檢查了碳捕獲發(fā)電廠和直接從空氣中去除碳的工廠的煤炭公開數(shù)據(jù)。在這兩種情況下,碳捕獲的電力都來自天然氣。他計算了每種情況下二氧化碳的凈減少量和碳捕獲過程的總成本,包括運行碳捕獲設備所需的電力、電力產(chǎn)生的燃燒和上游排放,以及燃煤電廠的上游排放。(上游排放是指煤或天然氣等燃料的泄漏和燃燒、開采和運輸產(chǎn)生的排放。)
對碳捕獲技術的一般估計——僅考慮化石燃料工廠能源生產(chǎn)中捕獲的碳,而不考慮上游排放——認為碳捕獲可以補救85-90%的碳排放。雅各布森計算了所有與這些可能導致全球變暖的植物相關的排放量后,他將它們轉(zhuǎn)化為等量的二氧化碳,以便將數(shù)據(jù)與標準估計值進行比較。他發(fā)現(xiàn),在這兩種情況下,設備在20年內(nèi)的平均排放量僅為其產(chǎn)生的排放量的10-11%。
這項研究還研究了碳捕獲的社會成本,包括空氣污染、潛在的健康問題、經(jīng)濟成本和對氣候變化的總體貢獻,并得出結論,這些成本總是類似于或高于沒有碳捕獲的化石燃料工廠的運營成本,甚至更高。而不是完全不從空氣中捕獲碳。即使捕獲裝置由可再生能源提供動力,雅各布森得出結論,從社會成本的角度來看,使用可再生能源代替煤炭或天然氣動力或什么都不做總是更好。
根據(jù)這一分析,雅各布森認為,最好的解決方案是專注于可再生能源,而不是化石燃料,如風能或太陽能。
以及效率和上游排放。
這項研究基于兩個真正的碳捕獲工廠的數(shù)據(jù),這兩個工廠都使用天然氣。第一個是帶有碳捕獲設備的燃煤發(fā)電廠。第二個工廠沒有連接任何產(chǎn)生能量的物體。相反,它利用化學過程從空氣中吸收現(xiàn)有的二氧化碳。
雅各布森研究了幾種方案,以確定這兩個電廠的實際效率和可能效率,包括如果碳捕獲技術使用可再生電力而不是天然氣,并且設備運行所需的可再生電力量相同,會發(fā)生什么?相反,它被用來替代燃煤發(fā)電廠的電力。
雖然碳捕獲技術的效率標準估計為85%到90%,但這些工廠并沒有達到預期。即使不考慮上游排放,6個月內(nèi)燃煤電廠相關設備平均效率僅為55.4%??紤]到上游排放,雅各布森發(fā)現(xiàn),在過去的20年里,該設備僅捕獲了其和燃煤電廠貢獻的總二氧化碳當量排放的10-11%。一旦雅各布森考慮到其上游排放,以及天然氣運行工廠產(chǎn)生的無上限和上游排放,在過去20年中,空氣捕獲裝置的平均效率僅為10-11%。
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