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土地中性负排放的潜力通过生物炭封存实现负排放技术在实现气候中和的情景中发挥着核心但有争议的作用,NET是从大气中去除CO

作者:吐不满的痰娱

土地中性负排放的潜力通过生物炭封存实现

负排放技术在实现气候中和的情景中发挥着核心但有争议的作用,NET是从大气中去除CO2的技术,脱碳途径保持在与国际商定的变暖限制相关的累积CO2预算内。

气候变化专门委员会的第六次评估报告再次强调,部署NETs来平衡难以减少的排放对于实现净零CO2是不可避免的或温室气体排放。

残余排放的补偿气候经济学的成本优化模型进一步假设NET部署以抵消减缓延迟和脱碳不充分,以求解特定气候目标的排放预算方程。

遵循这基本原理需要200-1,000GtCO2量级的累积负排放量作为将全球平均变暖限制在2°C以下,在很大程度上依赖碳捕获和储存生物能源。

高NE率在经济成本方面可能是最有效的,相应的土地和资源使用情景往往会对环境造成严重压力。现实和负责任部署路径需要对技术、经济和治理障碍以及环境限制进行多维评估。

评估生物炭封存作为热带农田土地中性生物量生产的NET系统,使用生物炭介导的产量增加维持卡路里生产,实现净从大气中提取CO2。

在科学商业等各行业中,NET的高部署率使BECCS的大规模部署受到批判,道德的作用、财务可行性和对生物圈的负面影响在很大程度上被忽略了。

由于基于生物质的网络与粮食生产和生态系统保护争夺土地,它们承担着阻碍其他可持续发展目标的风险导致行星边界的进一步越界。

BECCS作为实现目标的NET的大规模可行性的辩论是围绕稳定气候系统和保护生物圈免受日益过度开发之间的无吸引力权衡的辩论。

土地和卡路里中性方式将生物炭应用于农业土壤的碳封存是否可以缓解这种担忧,在没有环境副作用的情况下脱碳情景中预见的需求的多少部分扩大集约化土地利用或增加粮食生产系统的压力。

土地和热量中性热解碳捕获和储存方案中,生物质将在土地上种植,通过热解加工成生物炭,施用于田间以提高作物产量。

生物质在350–900°C的缺氧气氛中的热化学分解。此过程中产生的生物炭可用作长期碳去除的土壤改良剂,其停留时间可通过生物炭的H/C组织作为替代。

加工原料类型加上生产过程中达到的最高加热温度,提供市场就绪和可扩展的技术,PyCCS特别有利于早期的NET部署,用作土壤改良剂的生物炭改善农业植物和土壤参数。

许多地区作物产量的显著增加,另一个经济利益和机会,从土地中性的专用速生作物中生产生物质投入。生物炭介导的YI。

用更少的土地生产同样数量的食物。一小部分农田可以专门用于供应PyCCS的速生作物,而不需要额外的土地。

应用LCN-PyCCS农民可以为自己的生物炭应用生产原料,在产生NE的同时产生有益的土壤特性,不会对土地使用施加额外压力。

额外的潜在碳捕获和储存加强生物炭使用的投资回报,额外的土壤有机碳增加或通过应用生物炭生产系统减少N2O或化石碳排放。

未开垦的土地上建立生物质种植园,不合理的PyCCS原料生产可能会导致自然植被的大量损失,LCN-PyCCS专用作物的投入不要要求额外的土地。

具有最小土地足迹的其他可持续生物质来源是农田或林业的残留物,只要它不减少现有的区域陆基碳库。全球可用作物残留物的估计包括重大的不确定性。

基于生物源和边际土地上专用原料种植园的PyCCS可持续潜力的初步估计,但基于目的种植的LCN-PyCCS的NE潜力热量供应不变的农作物和农田面积尚未量化。

HadGEM2-ES大气环流模型对2020-2099年的气候预测驱动,为跨部门影响模型做出贡献代表,ISIMIP2b集合和相应的CO2浓度以解释未来的气候变化影响。

气候模型因为可用于偏差校正,响应主要通过ISIMIP2b,HadGEM2-ES温度和降水对排放路径的响应处于ISIMIP2b气候模型的中间范围。

RCP2.6情景是CMIP5阶段中排放最低的路径,需要快速和严格的脱碳或大规模部署NET,不需要像RCP2.6兼容场景那样迫切地评估替代NET方法。

共享社会经济路径SSP2为本次评估中间情景中的未来发展,更极端的情况则需要评估。

负排放作为旨在实现巴黎协定气候目标的缓解战略的要素。基于生物质的能源技术,具有碳捕获和储存的生物能源需要广阔的土地面积才能满足气候经济优化模型预测的目标,与粮食生产和生态系统保护竞争。

基于土地中性生物质生产的替代性、更可持续的热解碳捕获和储存的可行NE贡献,使用生物炭介导的产量增加来维持卡路里生产,实现净CO2从大气中提取。

这种土地和热量中性的PyCCS方法可以封存0.44–2.62GtCO2yr−1,取决于假设的生物炭介导的热带农田可实现的产量增加。

BECCS的额外区域可以改为用于增加全球卡路里产量,土地和热量中性的PyCCS可能在一定范围内有助于减轻基于生物质的NE技术的额外土地使用压力。

土地中性负排放的潜力通过生物炭封存实现负排放技术在实现气候中和的情景中发挥着核心但有争议的作用,NET是从大气中去除CO
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