斯坦福大学一项题为“碳捕集通常会加剧空气污染”的研究引发质疑

工厂二氧化碳污染

法尔Z.雅各逊公民环境工程教授的雅各逊研究表明,碳捕获技术效率低,增加了空气污染。鉴于此分析,他认为最好的解决方案是关注可再生选项,如风或太阳能,更换化石燃料。

根据Mark Z.Jacobson在斯坦福大学的Mark Z.Jacobson的研究,目前的碳捕获方法可以提高空气污染,并且在减少大气中的碳中不高效。

一种减少二氧化碳(CO2)大气中的水平 - 并降低气候变化的风险 - 是捕获来自空气的碳,或者在第一位置防止它到达那里。然而,在斯坦福大学的Mark Z.雅各逊的研究发表2019年10月21日,在能源与环境科学他认为,碳捕捉技术弊大于利。

“在碳捕集实际上减少大量碳的假设下,已经开发出了各种各样的方案。然而,这项研究发现,它只减少了碳排放的一小部分,而且通常会增加空气污染,”土木与环境工程教授雅各布森说。“即使你能100%地从捕获设备中捕获,从社会成本的角度来看,这仍然比用风力发电厂取代燃煤或燃气发电厂更糟糕,因为碳捕获永远不会减少空气污染,而且总是需要捕获设备的成本。用风能替代化石燃料总是能减少空气污染,而且从来不会增加捕获设备的成本。”

雅各布森,他还是斯坦福伍兹环境研究所的高级研究员,从碳捕获电力厂和直接从空气中除去碳的植物检查公共数据。在这两种情况下,碳捕获的电力来自天然气。他计算了网CO2每种情况下碳捕获过程的减少和总成本,占运营碳捕获设备的电力,燃烧和上游排放所需的电力,并且在煤炭厂的上游排放中产生的燃烧和上游排放量。(上游排放是排放,包括泄漏和燃烧,从采矿和运输煤或天然气等燃料。)

可再生能源风力涡轮机和太阳能电池板

鉴于碳捕获的成本,它可能更好地关注可再生选择,如风或太阳能,更换化石燃料。

碳捕获技术的常见估计 - 只看看化石燃料厂本身的能源生产捕获的碳,而不是上游排放 - 说碳捕获可以修复85-90%的碳排放。一旦雅各布森计算出与这些植物相关的所有排放都可以有助于全球变暖,他将它们转换为等同量的二氧化碳,以便将他的数据与标准估计进行比较。他发现,在两种情况下,设备捕获的相当于它们所产生的10-11%的排放,平均为20多年。

这项研究还考察了碳捕集的社会成本,包括空气污染、潜在的健康问题、他的结论是,这些成本和对气候变化的总体贡献总是类似或高于没有碳捕捉的化石燃料发电厂,也高于根本没有从空气中捕捉碳。即使捕获设备是由可再生电力供电,雅各布森的结论是,从社会成本的角度来看,使用可再生电力替代煤炭或天然气电力,或者什么都不做,总是更好的。

鉴于此分析,雅各布森认为最佳解决方案是专注于可再生选项,如风或太阳能,更换化石燃料。

效率和上游排放

这项研究是基于两家真正的碳捕集厂的数据,它们都使用天然气。第一个是带有碳捕捉设备的燃煤电厂。第二个工厂不附属于任何生产能源的同类工厂。相反,它通过化学过程从空气中提取现有的二氧化碳。

雅各布森检查了几种情况,以确定这两种植物的实际和可能效率,包括将碳捕获技术与可再生电力而不是天然气一起运行,如果需要运行设备所需的相同可再生电量而是用来代替煤炭厂电力。

虽然对碳捕捉技术效率的标准估计是85% - 90%,但这两家工厂都没有达到预期。即使不考虑上游排放,与燃煤电厂相关的设备在6个月的平均效率也只有55.4%。雅各布森发现,如果将上游排放计算在内,在过去20年里,该设备平均只能捕捉到它和燃煤电厂排放的二氧化碳当量总量的10- 11%。如果雅各布森公司考虑到空气捕捉装置的上游排放,以及由于使用天然气而产生的未捕捉和上游排放,该装置在过去20年里的平均效率只有10%至11%。

由于碳捕获设备的高能量需求,雅各布森得出结论,由于无碳捕获的煤,碳捕获的煤炭煤炭的社会成本约为24%。如果在同一植物的天然气被风力发电,社会成本仍将超过任何事情。只有当风取代煤炭本身时,社会成本才会减少。

对于这两种类型的植物来说,这表明,即使碳捕捉设备能够捕获它设计用来抵消的100%的碳,制造和运行这些设备的成本,加上持续或增加的空气污染成本,使其效率低于使用同样的资源创建可再生能源发电厂直接取代煤炭或天然气。

雅各布森说:“不仅碳捕捉技术在现有的发电厂几乎不奏效,而且它实际上没有任何方法可以比直接用风能或太阳能替代煤炭或天然气更好。”“无论如何,后者在社会成本方面总是更好的。”你不能忽视健康成本或气候成本。”

这项研究没有考虑在被捕获之后考虑二氧化碳发生的情况,但雅各逊表明,今天的大多数应用是为了工业用途,导致二氧化碳额外泄漏回空气。

专注于可再生能源

人们建议碳捕获在未来可能是有用的,即使我们已经停止了燃烧的化石燃料,以降低大气碳水平。即使在可再生能源上运行这些技术,雅各逊也认为,更智能的投资是目前与化石燃料行业的选择,如重新造林 - 空中捕获的自然版本 - 以及其他形式的气候变化解决方案,专注于消除其他来源排放与污染。这些包括减少生物质燃烧和还原卤素,笑气和甲烷排放。

雅各布森说:“在理论模型中,人们很大程度上依赖于碳捕获,而把注意力集中在这种可能性上,就会把资源从真正的解决方案中转移开来。”“它给人们带来了让化石燃料发电厂继续存在的希望。它延迟行动。事实上,碳捕捉和直接空气捕捉总是机会成本。”

参考:2019年10月21日,Mark Z. Jacobson的“碳捕获和直接空中捕获的健康和气候影响”,能源与环境科学
DOI: 10.1039 / C9EE02709B

1条评论在“斯坦福学习的碳捕获上”怀疑 - “它通常会增加空气污染”“

  1. 我猜建造可再生设备和维护设备的成本是零

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