碳捕集与储存技术的显著增长对实现《巴黎气候协定》设定的目标至关重要。然而,瑞典查尔默斯科技大学和挪威卑尔根大学的一项最新研究表明,如果没有实质性的努力,这项技术将无法快速发展到达2°C的目标。即使进行了广泛的努力,能否提速到达1.5°C的目标也令人怀疑。
碳捕集与储存(CCS)技术旨在捕集二氧化碳并将其储存于地下深处。一些CCS方法,例如结合生物能的CCS(BECCS)和直接空气捕集与储存(DACCS),甚至可以实现负排放,有效地逆转化石燃料燃烧产生的排放。CCS在各种气候行动策略中发挥着至关重要的作用,特别是那些旨在实现净零排放的策略。然而,其当前应用仍然非常有限。
“CCS对实现负排放至关重要,并且在减少一些最污染行业的碳排放方面至关重要。然而,我们的研究结果表明,需要大量努力才能将今天的示范项目与为应对气候变化所需的大规模部署联系起来,”瑞典查尔默斯科技大学副教授杰西卡·朱尔表示。
这项名为《碳捕集与储存的可行部署及气候目标的要求》的最新研究对CCS的过去和预测增长进行了深入考察,以评估其是否能够足够增长以满足《巴黎气候协定》。结果表明,在21世纪,最多可以捕集和储存600千兆吨(Gt)的二氧化碳。
“我们的分析表明,在21世纪内,捕集超过600 Gt的可能性不大。这与政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出的各种气候减缓情景形成鲜明对比,后者有时要求在世纪末捕集和储存超过1000 Gt的CO2。虽然这个总体数字很重要,但理解我们何时可以开始大规模利用这项技术也同样重要——我们实施CCS的时间越晚,限制温度升高到1.5°C或2°C的机会就越小。这强调了我们研究为何集中在CCS的增长速率上,”挪威卑尔根大学博士候选人、该研究的第一作者齐马菲·卡兹罗解释道。
减少CCS失败率至关重要
研究强调,增加功能性CCS项目的数量和减少失败率的重要性,以确保这项技术在本十年内开始蓬勃发展。目前,CCS的发展在很大程度上受到政策的影响,例如欧盟的净零工业法案和美国的通货膨胀减少法案。如果所有现有计划得以实施,CCS的容量可能在2030年前增加八倍。
“尽管有雄心勃勃的CCS计划,但对于其可行性存在重大质疑。大约15年前,在CCS类似的兴趣激增期间,计划项目的失败率几乎达到了90%。如果历史失效率持续到20230年,容量最多可能增加到当前的一倍,这不足以达到气候目标,”齐马菲·卡兹罗警告道。
CCS是一个前景广阔的技术,但面临挑战
像许多技术一样,CCS以非线性的方式发展,我们可以从其他技术的经验中学习。即使CCS在2030年前取得突破,困难仍将继续。在下个十年中,其需要以与2000年代初风能的快速增长相当的速度扩展,以实现到2100年限制全球温度升高到2°C所需的碳减排。从2040年代开始,CCS必须达到1970年代和1980年代核能的峰值增长。
“令人鼓舞的是,如果CCS能够像其他低碳技术一样快速增长,达到2°C目标是有可能的(尽管只是勉强)。消极的一面是,1.5°C的目标可能依然无法实现,”杰西卡·朱尔表示。
作者强调,CCS需要强有力的政策支持,以及快速扩大其他脱碳技术,以达到气候目标。
“CCS的快速实施需要强有力的支持机制,以确保这些项目的财务可行性。同时,我们的结果表明,由于我们只能依赖CCS在21世纪捕集和储存600 Gt的CO2,其他低碳技术,如太阳能和风能,必须更加快速地发展,”奥地利中央欧洲大学教授阿列赫·切尔普总结道。