減排好幫手:林業廢棄物遇上地熱
【科技創新世界潮】
◎實習記者 張佳欣
能源是一把雙刃劍。它改善了人們的生活,支撐了大規模經濟增長。但由於約80%的能源來自碳氫化合物燃料的燃燒,這也導致大氣中二氧化碳含量的增加。
danshi,ruguokeyidianfunengyuanyupaifangdeguanxi,qingkuanghuiruhe?zhongyaodeshi,xuyaoyizhongjinengfadianyounengcongdaqizhongquchueryanghuatandejishu。haoxiaoxishi,zhexiangjishuyijingcunzai。
新西蘭政府公布首個減排計劃,提出在未來4年內撥出29億新西蘭元(約合人民幣123.38億元)資助農業、建築、能源、交通等領域的一係列減排項目。
澳大利亞《對話》雜誌近日刊文稱,新西蘭正處於“脫碳”的絕佳位置。作者認為,隨著新西蘭二氧化碳價格創下每噸80新西蘭元(約344元人民幣)的曆史新高,以及海外公司宣布將投入數十億美元的資金購買碳補償,新西蘭可以通過跨行業合作成為世界脫碳的“帶頭人”。
BECCS是實現碳中和目標的技術方向之一
文章作者研究了如何利用林業廢物燃燒發電,同時捕獲碳排放並將其封存到地熱田中。
人造碳彙是一種工程係統,可以永久地從大氣中去除二氧化碳。典型的技術之一是生物能源與碳捕獲和儲存(BECCS),即通過將燃燒的有機物質,如樹木、shengwulajidengchanshengdeeryanghuatanzhurudixiashenchuyongjiuchucunlaishixianjianpai。yigeewaidehaochushi,qiranshaoguochengzhongshifangdenengliangkeyiyongzuotanqinghuahewunengyuandetidaipin。
政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的最新報告中表示,要將全球變暖幅度控製在1.5攝氏度以內,緩解途徑必須包括BECCS技術。然而,這項技術仍然是一項新技術,目前世界上隻有幾家工廠在大規模運營。
成(cheng)本(ben)是(shi)一(yi)大(da)障(zhang)礙(ai)。新(xin)的(de)項(xiang)目(mu)需(xu)要(yao)昂(ang)貴(gui)的(de)管(guan)道(dao)來(lai)運(yun)輸(shu)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan),並(bing)需(xu)要(yao)深(shen)度(du)注(zhu)水(shui)井(jing)將(jiang)其(qi)儲(chu)存(cun)在(zai)地(di)下(xia)。由(you)於(yu)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)比(bi)水(shui)更(geng)有(you)浮(fu)力(li),人(ren)們(men)也(ye)擔(dan)心(xin)儲(chu)存(cun)在(zai)地(di)下(xia)的(de)任(ren)何(he)氣(qi)體(ti)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)可(ke)能(neng)會(hui)泄(xie)漏(lou)出(chu)來(lai)。
這就是地熱田可以派上用場的地方。地熱在新西蘭是一種可靠的能源,提供了該國近20%dedianli。xinxilanshiyongshenjinglaikaicaidixiadereshuishuiku,ranhoureshuitongguoguandaowangluodaodachanshengdianlidezhengqiwolunji。zhihou,shuibeichouhuidixia,zhejiufangzhileshuikude“幹涸”。
生物能源和地熱能結合在一起可以產生比單獨的地熱能更多的電力。新西蘭的地熱係統已經具備了成功的BECCS項目所需的基礎設施:管道、注水井和渦輪機。現在,需要做的是弄清楚如何將這兩項可再生技術結合起來。
當“用樹發電”的BECCS遇上地熱田
《對話》雜(za)誌(zhi)文(wen)章(zhang)建(jian)議(yi),通(tong)過(guo)燃(ran)燒(shao)林(lin)業(ye)廢(fei)物(wu),可(ke)以(yi)將(jiang)地(di)熱(re)水(shui)增(zeng)壓(ya)到(dao)更(geng)高(gao)的(de)溫(wen)度(du),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)更(geng)多(duo)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)。然(ran)後(hou),生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)燒(shao)產(chan)生(sheng)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)可(ke)以(yi)被(bei)溶(rong)解(jie)到(dao)地(di)熱(re)水(shui)中(zhong),再(zai)被(bei)注(zhu)入(ru)到(dao)地(di)下(xia)。
冰(bing)島(dao)和(he)法(fa)國(guo)的(de)經(jing)驗(yan)表(biao)明(ming),在(zai)地(di)熱(re)水(shui)中(zhong)溶(rong)解(jie)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)比(bi)直(zhi)接(jie)注(zhu)入(ru)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)要(yao)好(hao)。液(ye)態(tai)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)壓(ya)縮(suo)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui),而(er)新(xin)技(ji)術(shu)降(jiang)低(di)了(le)新(xin)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)的(de)成(cheng)本(ben),並(bing)意(yi)味(wei)著(zhe)為(wei)正(zheng)常(chang)的(de)地(di)熱(re)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)而(er)建(jian)造(zao)的(de)回(hui)注(zhu)井(jing)(將流體置於地下的係統)可以被繼續使用。
與(yu)密(mi)度(du)低(di)於(yu)水(shui)且(qie)容(rong)易(yi)上(shang)升(sheng)的(de)純(chun)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)不(bu)同(tong),重(zhong)新(xin)注(zhu)入(ru)的(de)碳(tan)化(hua)水(shui)會(hui)下(xia)沉(chen)。隻(zhi)要(yao)生(sheng)產(chan)並(bing)重(zhong)新(xin)注(zhu)入(ru)等(deng)量(liang)的(de)地(di)熱(re)水(shui),二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)就(jiu)會(hui)安(an)全(quan)地(di)溶(rong)解(jie),在(zai)那(na)裏(li)它(ta)將(jiang)慢(man)慢(man)變(bian)成(cheng)石(shi)頭(tou)並(bing)永(yong)久(jiu)被(bei)“困住”。
初步模型顯示,地熱BECCS可能會產生負排放,每千瓦時約為-200至-700克二氧化碳。與天然氣發電廠每千瓦時約400克的正排放相比,這是能源與排放的“戲劇性逆轉”。
預計一個160兆瓦的地熱BECCS係統每年可以鎖定100萬噸二氧化碳,相當於減少20萬輛汽車上路。這些可以通過碳排放交易計劃進行交易,為農業或水泥等脫碳進展緩慢的行業爭取寶貴的時間,使其降至淨零排放。
此外,新西蘭的大部分地熱田都位於大片森林附近。據估計,每年的林業廢棄物產生量約為300萬立方米。作者表示,與其讓它們腐爛,不如將其轉化為地熱BECCS和脫碳的寶貴資源。
地熱BECCS的成功將開啟新西蘭地熱發電機、zhizaoshanghelinyebumenzhijiandexinhuobanguanxi。linyesuoyouzhekeyibangzhujiangmucaifeiliaozhuanhuaweibaoguideziyuanbingjiangdimenkanchengben。zuizhongyaodeshi,direyunyingshangkeyiliyongqipangdadehuizhujingyongjiusuodingdaqizhongdetan。
隨著新西蘭政府收緊排放預算並在氣候緊急響應基金中加大投資,現在正是讓地熱BECCS成為減排好“幫手”的最佳時機。
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