【负排放技术】综合应用多种碳移除技术助力非洲净零排放目标实现

学术   2024-11-05 17:05   韩国  

 原文信息 

原文题目

Carbon dioxide removal and net zero emissions in Africa: an integrated assessment modelling based on three different land-based negative emission solutions

原文作者

Jeffrey Dankwa Ampah, Sandylove Afrane, Humphrey Adun, Michael O Dioha, Ephraim Bonah Agyekum, Abdulfatah Abdu Yusuf, Mudassar Naseer, Olusola Bamisile

一作单位

School of Energy, University of Energy and Natural Resources, PO Box 214, Sunyani, Ghana

期刊名称

Environmental Research Letters

期刊月份

2024年7月

 关键词  

净零排放 负排放 二氧化碳移除 BECCS 生物炭 综合评估模型建模 造林与再造林



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。



编者按

本文通过评估三种碳移除技术在非洲的应用前景,为非洲开展气候变化减缓行动提供了科学依据。研究揭示了不同技术的成本效益、对土地利用和水资源的影响,以及它们在的区域间差异,有助于政策制定者制定更有效的碳减排和移除策略。此外研究填补了非洲碳移除领域的研究空白,为未来开展非洲地区的气候变化减缓研究和实践提供了重要的指导。


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