原文信息
研究背景
全球气候变化挑战愈加严峻,为将温升控制在1.5°C以内,预计到本世纪末全球需要移除100-1000亿吨的CO2。非洲当前的碳排放仅占全球的4%,但随着能源需求增加,预计到2060年这一比例可能会翻4倍,因此依赖自然碳移除手段(如森林和土壤固碳)已不足以应对未来的排放压力,尽管非洲正在计划实施多种碳移除方案,但当前大部分碳移除研究聚焦欧美和亚洲地区,缺乏对非洲的系统性分析和模拟。为弥补这些差距,亟需着眼于非洲在2050年前实现净零排放的可能性,探索在非洲实现净零排放的可行性和挑战。
研究方法
本文运用了全球变化评估模型(GCAM)v5.4进行模拟评估,可以在全球框架下评估非洲碳移除对能源、经济和环境的影响。本文首先模拟非洲在2050年实现净零排放的方案,具体方法为设定2050年净零CO2排放目标,从而约束CO2排放,确保排放在2025年前达到峰值,并逐步减少至2050年实现净零。其次设定不同的碳移除技术路径,特别关注了三种基于土地的碳移除技术:造林/再造林(AR)、与碳捕集与封存结合的生物能源(BECCS)、生物炭(biochar)。最后用GCAM模拟不同碳移除技术组合对非洲能源、土地和水资源系统的影响,并通过分析这些组合对多方面的影响,评估其在不同区域的可行性和成本效益。
研究结论
本文分析指出,为实现非洲2050年净零排放目标,采用AR、BECCS和生物炭的综合碳移除策略是最具成本效益的方案,可在2050年每年移除1.2亿吨CO2。单独依靠AR的路径最昂贵,需要在能源和土地利用方面进行大规模快速减排,而综合使用多种碳移除技术的方案能够缓解土地竞争带来的影响,降低粮食价格。此外,研究表明BECCS技术的广泛应用可能对水资源安全构成威胁,因此需要慎重评估其部署。非洲不同区域的减排潜力和负排放能力有所不同,西非将承担最大的碳移除任务,而北非的任务压力相对较小。文章还强调碳移除策略虽然对气候变化的减缓具有重要作用,但应与减排措施并行推进,以确保全球气候目标的实现。
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