Innovating to netto null: En leders guide til klimateknologi

Innovating to netto null: En leders guide til klimateknologi Nye teknologier representerer en kritisk del av verdens avkarboniseringsverktøysett – og verden har ennå ikke alle teknologiene den trenger for å løse netto-null-ligningen ved å balansere kilder og synker for klimagassutslipp (GHG). Den gode nyheten: McKinsey-forskning på Europas nett-null-vei tyder på at klimateknologier som allerede er modne, kan, hvis de brukes bredt, levere rundt 60 prosent av utslippsreduksjonen som vil være nødvendig for å stabilisere klimaet innen 2050. Utfordringen er at ytterligere Reduksjonen må komme fra klimateknologier som ikke er helt klare, inkludert 25 til 30 prosent fra teknologier som er demonstrert, men som ennå ikke er modne, og ytterligere 10 til 15 prosent fra de som fortsatt er i FoU. - poolsuppliers

Nye teknologier representerer en kritisk del av verdens avkarboniseringsverktøysett – og verden har ennå ikke alle teknologiene den trenger for å løse netto-null-ligningen ved å balansere kilder og synker for klimagassutslipp (GHG). Den gode nyheten: McKinsey-forskning på Europas nett-null-vei tyder på at klimateknologier som allerede er modne, kan, hvis de brukes bredt, levere rundt 60 prosent av utslippsreduksjonen som vil være nødvendig for å stabilisere klimaet innen 2050. Utfordringen er at ytterligere Reduksjonen må komme fra klimateknologier som ikke er helt klare, inkludert 25 til 30 prosent fra teknologier som er demonstrert, men som ennå ikke er modne, og ytterligere 10 til 15 prosent fra de som fortsatt er i FoU.

Dette behovet for innovasjon gjør det vanskelig å forutsi tempoet i avkarboniseringen. Når vil for eksempel rent hydrogen koste 1 dollar per kilo: i 2025 eller 2050? Svaret vil påvirke hastigheten som industrier fra luftfart til stål kan avkarbonisere. På samme måte, med mindre produsenter av batterier i bruksskala kan lage dem til lave kostnader, vil kraftprodusenter måtte fortsette å drive fossile flåter for å takle uregelmessigheten til fornybar energi. Usikkerhet om tilgjengeligheten av finansiering for innovasjon begrenser kapitaldannelse og bremser oppskalering. Å integrere de fleste klimateknologier i eksisterende infrastruktur, maskinvare, programvare og driftssystemer vil også være komplisert.

Likevel er det grunner til å være optimistisk. Nyere historie antyder at forskere og bedrifter kan levere de nødvendige fremskrittene og kostnadsreduksjonene (se sidefeltet, “Kartlegge kostnadsreduksjoner for klimateknologier”). I løpet av det siste tiåret har kostnadene for noen prosjekter med fornybar energi gått ned med nesten 90 prosent, det samme gjorde kostnadene for batterier til elektriske kjøretøy (EV), LED-belysning og annen energieffektiv maskinvare. Kapital er stadig mer rikelig, bevist av revalueringen av cleantech-aksjer som begynte i juni 2020, og av veksten i investeringer øremerket bærekraft og miljømessige, sosiale og corporate governance-mål (ESG). Regjeringene gir sterk finanspolitisk støtte til lavkarboninnovasjon. Løfter fra store selskaper om ikke bare å kutte utslipp, men også å redusere karbonisering av operasjoner og produktlinjer – å kjøpe bare fornybart drivstoff eller bare lage elbiler – gir tillit til gründere og deres støttespillere. Snakk om regulatoriske mandater gir vekt til disse etterspørselssignalene.

Og igjen, behovet for klimateknologi er stort – noe som skaper store potensielle markeder og investeringsmuligheter. Våre estimater antyder at neste generasjons teknologier kan tiltrekke seg 1,5 billioner til 2 billioner dollar av kapitalinvesteringer per år innen 2025. 1 For å komme inn i disse markedene og navigere i dem med suksess, vil etablerte selskaper, oppstartsbedrifter og investorer trenge en nyansert og stadig utvikling forståelse av tekniske fremskritt, kundekrav og forpliktelser og policymiljøer. I denne artikkelen legger vi ut fem områder med betydelig løfte, sammen med potensielle hindringer langs veien til skala (utstilling):

  • elektrifisere transport, bygninger og industri
  • lanserer den neste grønne revolusjonen i landbruket
  • omskape strømnettet for å levere ren strøm.
  • holder løftet om hydrogen
  • utvide karbonfangst, bruk og lagring

Utstilling

Fem grupper av teknologier kan tiltrekke seg 2 billioner dollar i kapital per år innen 2025 og redusere 40 prosent av klimagassutslippene innen 2050.

Vi streber etter å gi personer med nedsatt funksjonsevne lik tilgang til nettstedet vårt. Hvis du ønsker informasjon om dette innholdet, samarbeider vi gjerne med deg. Send oss ​​en e-post på: [email protected]

Kull, olje og gass har vært hoveddrivstoffet brukt til å drive bygninger, industrimaskiner og kjøretøy siden tidlig på 1900-tallet. For å nå netto-nullutslipp vil det kreves elektrifisering av det meste av utstyr og prosesser som nå kjører på hydrokarboner og konvertering av det elektriske kraftsystemet til fornybare kilder (se neste avsnitt). Mange former for elektrisk utstyr, fra EV-batterier til varmepumper til industrielle ovner, forblir dyre. Ytterligere innovasjon vil være nødvendig for å redusere kostnadene og øke bruken av den elektriske maskinvaren som vil drive et netto-null-samfunn.

Bedre EV-batterier. Elektrifisering av transport krever å kutte kostnadene for batterier, som kan utgjøre så mye som halvparten av kostnadene for en elbil. Litium-ion-batteriene som er mest vanlige i elbiler kan imidlertid aldri falle under den kritiske terskelen på 100 dollar per kilowattime. For å øke energitettheten og kutte kostnader, må batterikjemien forbedres. Selskaper jobber med anoder med høyt silisiuminnhold, som representerer neste grense. Utover det vil innovasjoner innen solid-state, gel og skumelektrolytter gjøre litiummetallanoder med ultrahøy kapasitet fra et konsept til en realitet, og en som er sikrere enn dagens batteriteknologi.

Programvare for batterikontroll. Maskinvareforbedringer er ikke den eneste veien til bedre batterier. Programvarekontrollsystemer kan også hjelpe, og til og med kompensere for mangler i kjemi. De kan forkorte ladetiden: forestill deg å lade en elbil med en rekkevidde på 300 mil på ti minutter eller mindre, i stedet for én time på en superlader eller over natten på de fleste hjemmesystemer. De kan forlenge batterilevetiden nok til å matche levetiden til kjøretøyet. Og de kan gi elbiler ekstra hente- eller slepekapasitet.

alt=

Vi streber etter å gi personer med nedsatt funksjonsevne lik tilgang til nettstedet vårt. Hvis du ønsker informasjon om dette innholdet, samarbeider vi gjerne med deg. Send oss ​​en e-post på: [email protected]

Effektive byggesystemer. Bygninger står for om lag 7 prosent av globale CO 2 -utslipp. Å kutte disse utslippene vil kreve å gjøre bygninger mer energieffektive med teknologier som LED-belysning, høyeffektiv HVAC og energikontroller. Men effektivitet alene er ikke nok. Bygninger, som kjøretøy, må gå elektriske. Å bruke varmepumper for å holde bygninger varme, i stedet for tradisjonelle kjeler og ovner, kan kutte global CO 2utslipp med 3 gigatonn per år hvis implementert over hele verden. Dagens modeller er 2,2 til 4,5 ganger mer effektive enn gassovner, og nyere fremskritt, for eksempel kompressorer med flere eller variabel hastighet, lar varmepumper fungere under kalde forhold som en gang skapte problemer. Varmepumper forblir dyre, så kostnadsreduksjoner, spesielt for luftvarmepumper, vil sannsynligvis måtte skje før de brukes mye. 2 I tillegg kan energireaktive vinduer og de med innebygde solceller gjøre det mulig for bygninger å generere all kraften de trenger.

See also  Perspectives des technologies énergétiques 2020 – Analyse - AIE

Industriell elektrifisering.Etter hvert som prisene på fornybar elektrisitet og elektrisk utstyr faller, kan industribedrifter redusere kostnader og utslipp ved å elektrifisere virksomheten. Muligheten fremstår som stor. Industrisektorer som sement, kjemikalier og stål bruker sammen mer energi enn andre sektorer (som elektrisk kraft og transport), og bare 20 prosent av denne energien er elektrisitet. Dessuten er elektrisk utstyr mindre kostbart og mer pålitelig for mange industrielle bruksområder, men ikke alle. Elektriske ovner kan for eksempel lage varme opp til 350°C, men ikke den høye varmen på opptil 1000°C som mange industrielle prosesser trenger. Innovasjon vil være nødvendig for å løse disse hullene. Det er også et spørsmål om hvordan man skal finansiere industriell elektrifisering. Å bytte ut utstyr med lang levetid tidlig kan bety å avskrive det, og industriprodukter har en tendens til å ha stramme fortjenestemarginer, noe som kan avskrekke selskaper fra å foreta store kapitalutlegg. Nye økonomiske mekanismer kan hjelpe bedrifter med å dekke forhåndskostnadene for elektrisk utstyr selv med den lange tilbakebetalingsperioden.

Landbruket står for rundt 20 prosent av de globale klimagassutslippene. Det viktigste drivstoffet fra landbruket er metan, som har mange ganger så mye varme som CO 2 . Å redusere metanutslipp fra landbruket (og andre kilder) vil kreve store endringer i hvordan samfunnet driver jordbruk, spiser, forvalter forsyninger og avfall, og forvalter avlingsland og skog. Mange av endringene vil bli muliggjort av klimateknologier, hvorav noen er relativt modne mens andre trenger videreutvikling.

Å bringe disse teknologiene til de mer enn to milliarder menneskene som jobber i landbruket vil være en av de vanskeligste oppgavene på noen vei til 1,5 °C med oppvarming, som krever kostnadsreduksjoner, assistanseprogrammer og infrastruktur (som distribuert ren energi). Denne utviklingen ville utgjøre en ny grønn revolusjon, en med potensial til å overgå gevinstene som ble realisert ettersom effektiv jordbrukspraksis ble brukt mye på 1960-tallet. Dette er noen av teknologiene som kan dekarbonisere landbruket.

Nullutslipp gårdsutstyr. Den største mengden utslippsreduksjon på gården kan oppnås ved å skifte fra tradisjonelt utstyr og maskiner for fossilt brensel – som traktorer, hogstmaskiner og tørketromler – til nullutslippsmotparter. Det økonomiske potensialet er betydelig: utplassering av nullutslippsutstyr kan gi kostnadsbesparelser på $229 per tonn karbondioksidekvivalenter (tCO 2 e). Likevel er opptaket av nullutslippsutstyr og maskiner langt bak elbiler; de fleste varianter er fortsatt i proof-of-concept- eller prototypefasen. Kostnadsreduksjoner og støttende finansiering vil fremskynde adopsjonen.

alt=

Vi streber etter å gi personer med nedsatt funksjonsevne lik tilgang til nettstedet vårt. Hvis du ønsker informasjon om dette innholdet, samarbeider vi gjerne med deg. Send oss ​​en e-post på: [email protected]

Kjøttalternativer.Mellom en fjerdedel og en tredjedel av de globale metanutslippene anslås å komme fra fordøyelsesprosessene til storfe, sauer og andre drøvtyggere. Disse utslippene vil være vanskelige å redusere med mindre forbrukerne velger å endre kostholdet. Men noe av kjøttet og meieriet som folk nå spiser, kan på en sunn og kostnadseffektiv måte erstattes med protein fra avlinger som belgfrukter og belgfrukter. Dette kan kreve mer land og annen plantingspraksis, men kan også redusere avskoging knyttet til rydding av land for beite. Lab-teknologi peker også mot kjøtterstatninger. Noen er plantebaserte: Beyond Meat og Impossible Foods er to av de ledende navnene på feltet. Kultivert kjøtt – de som dyrkes i bioreaktorer fra dyreceller – går også fremover.

Metanhemmere. Bedrifter utvikler fôrtilskudd og erstatninger som hemmer metanproduksjonen ved å endre et dyrs fordøyelsesprosesser. Forsøk har vist at disse kan redusere metanproduksjonen med 30 til 50 prosent. Propionatforløpere – en klasse av frie syrer eller salter, som natriumakrylat eller natriumfumarat – har vist seg å hemme metanutslipp fra storfe uten å påvirke dyrenes vekst, og en av disse har gått inn i EU-godkjenningsprosessen.

Anaerob gjødselbehandling. Gjødsel fra storfe og svin kan frigjøre betydelige mengder metan. Behandling av gjødsel i anaerobe kokere kan kutte utslipp og også generere biogass, en fornybar form for naturgass som kan brukes på gårder, selges til nettet eller mates til produksjon av «gullhydrogen». Slike kokere brukes nå, men ikke mye, for å kontrollere lukt og patogener. Men selskaper samarbeider med landbruk og deponier for å produsere biogass til ulike formål, for eksempel å lage komprimert naturgass, som regnes som et transportdrivstoff under Californias lavkarbondrivstoffstandard.

Bioengineering. Bioteknologi fremmer jordbrukets produktivitet og karbonbinding og reduserer dermed sektorens utslipp. Lovende teknologier inkluderer redigering av plantegener for å fremme sykdomsresistens og håndtere jordmikrobiomet.

Nesten overalt er strømnettet gamle, ineffektive, upålitelige – og karbonkrevende. De er ikke på langt nær klare til å håndtere doblingen av etterspørselen etter elektrisitet som kan finne sted innen 2050 når elektrifisering skjer, enn si forhindre en tilsvarende økning i karbonutslipp. Modernisering og avkarbonisering av nettet innebærer tre hovedoppgaver. Den ene fremskynder installasjonen av fornybar produksjonskapasitet; for å oppnå en 1,5°C-bane, anslår vi at den globale installasjonshastigheten må øke fra 3 gigawatt per uke til 15 til 18 gigawatt. En annen oppgave er å legge til energilagringskapasitet for å håndtere intermittensen av sol og vind. Det siste er å oppgradere overførings- og distribusjonsnettverket for å imøtekomme flere eiendeler foran måleren og bak måleren.

See also  [पीडीएफ] 2027 तक सेकेंडरी ऑप्टिक्स मार्केट में भारी वृद्धि देखी जाएगी

Få verktøy er kjent som risikotakere. For det meste er de satt opp – og kreves av regulatorer – for å implementere velprøvde, modne teknologier. Disse tendensene gir begrensninger. Men hvis innovatører og nettoperatører jobber sammen (for eksempel om å akselerere oppskaleringen av langvarig lagring) og regulatorer sender nyttige signaler (for eksempel ved å definere mekanismer for å belønne tilbydere av batterilagring og andre tjenester som hjelper til med å håndtere intermittens ), så kan følgende teknologier bidra til å skape et nullkarbonnett.

Langvarig lagring. Selv med fallende sol- og vindkostnader, samt billigere litium-ion-batterier, gjør intermittenten av fornybar energi disse teknologiene upraktiske som eneste strømkilde. En løsning er langvarig energilagring, som kan lagre nok strøm til å forsyne et nettverk i to uker eller mer (en typisk periode med begrenset fornybar produksjon i mange markeder). Til sammenligning kan litium-ion-batterier gi reservestrøm kostnadseffektivt i bare fire timer. Til en utjevnet kostnad3på mindre enn $20 per kilowatt-time, vil langvarig lagring gjøre 100 prosent fornybare systemer kostnadskonkurransedyktige i amerikanske stater med rikelig med vind- og solressurser. Lagringskostnader på $150 per kilowattime ville tillate svært høy vind- og solinntrengning, forutsatt at kraftsystemer også inkluderer sterk etterspørselssidestyring, backup-gassturbiner eller mer integrering av regionale overføringsnettverk. 4 Flere lagringsteknologier dukker opp, inkludert strøm-til-gass, strømningsbatterier og komprimert eller flytende luft. Store og små selskaper er aktive i dette markedet, og start-ups er banebrytende for mer avanserte alternativer som mekaniske systemer og modulær pumpet hydro.

alt=

Vi streber etter å gi personer med nedsatt funksjonsevne lik tilgang til nettstedet vårt. Hvis du ønsker informasjon om dette innholdet, samarbeider vi gjerne med deg. Send oss ​​en e-post på: [email protected]

Avanserte kontroller. I dag har nettutnyttelsen en tendens til i gjennomsnitt under 50 prosent fordi nettet er bygget for tider med høy etterspørsel og ytelsen forverres i ekstrem varme eller kulde. Ettersom flere fornybare energikilder og lagringssystemer utplasseres i nettkanten, i boliger og kommersielle områder, vil de gjøre strømnettet mer kompliserte å drifte. Spenst, fleksibilitet, sikkerhet og effektivitet kan forbedres med teknologier som solid-state transformatorer, avanserte fleksible AC-kontrollere som tillater mer kontrollert nettflyt og høyspent DC-teknologier for datasentre.

Programvare og kommunikasjon.Tradisjonelle elektriske nett bruker tomgangskraftverk for å opprettholde nettbalansen. Disse såkalte spinningsreservene er dyre i drift, men kan reagere raskt når etterspørselen svinger. Moderne elektriske nett vil være avhengige av ultrarask kommunikasjon for å opprettholde nettbalansen ved å administrere hver enhet på nettverket. Programvaredefinert treghetssubstitusjon (for å opprettholde nettbalansen når det er færre spinnende reserver), avansert “volt-var”-styring (for å opprettholde riktig spenning over lange overføringslinjer eller i svært overbelastede bymarkeder), og nettverksomfattende instrumentering for tilstandsovervåking og feilisolering vil hjelpe verktøy å oppdage problemer og forhindre avbrudd. Distribuert programvare for energistyring kan koordinere alle disse elementene. Digitaliserte nett vil kreve bedre cybersikkerhetsbeskyttelse.

Kjøretøy-til-nettintegrasjon. Etter hvert som flere sjåfører bytter til elbiler, kan de store batteriene i innkjørselen og garasjene kobles til nettet for å gi energilagringskapasitet. En million typiske elbiler vil tilby omtrent 75 gigawatt lagringsplass, hundrevis av ganger mer enn dagens største enkeltlagringsanlegg i nytteskala gir. Residential backup-batterier legger til mer. For å oppnå denne integrasjonen krever teknologier som invertere som kobler til solenergi på taket, veggbatterier, EV-batterier og nettet, samt hurtigladere som buffer nettet fra etterspørselstopper samtidig som elbilbatteriene holdes fulle.

Bygg-til-nett-integrasjon. Etter hvert som bygningers energikontroll forbedres, kan bygningene sendes til nettet – det vil si brukes til å levere strøm – på måter som forbedrer systemytelsen. Bygninger med energilagring eller kraftvarme kan mate kraft til nettet når det kreves, og produsere inntekter til eierne. Og hvis et verktøy kunne redusere strømbehovet litt i et sentralt forretningsdistrikt ved å signalisere bygninger om å skru ned lyset, kunne det takle etterspørselstoppene billigere enn ved å slå på et gasspeak-anlegg.

Neste generasjons atomkraft. Kjernekraft har en ujevn historie: fra 1950-tallets løfte om “for billig til å måle” energi til overskridelser av byggekostnadene på 1970-tallet til frykt etter Fukushima. Nå har presset for å avkarbonisere kraft gitt ny appell til kjernekraftproduksjon, som er utslippsfri. Nye teknologier inkluderer de natriumkjølte, smeltede salt- og heliumkjølte reaktorene kjent som “GenIV”; små, forseglede, modulære, fabrikkbygde reaktorer; og fusjonsenergi, et område der nye oppstartsbedrifter presser kostnadene ned og tidslinjer frem til prototypeenheter på midten av 2020-tallet, i forkant av statlig støttede forskningsprogrammer.

Høyeffektive materialer. Vitenskapelige fremskritt kan produsere materialer for et bredt spekter av rene energiapplikasjoner. Solceller laget med perovskitter, en spesiell type krystall, kan utkonkurrere vanlige silisiumsolceller – og koste mindre å lage. Grafen, et enkeltatom-tykt ark med karbon, kan revolusjonere batterier (ved å forbedre ledningsevne og lagringskapasitet), solceller (ved å tilby overlegne ledningsevnekontakter med lavere lysblokkering) og høyeffektive overføringslinjer for å frakte strøm fra fjerntliggende men produktive nettsteder for fornybar generasjon.

Hydrogen kan spille en betydelig rolle i dekarbonisering, som en ren energibærer eller drivstoffingrediens med mange bruksområder. Høy energitetthet og nullkarbonforbrenning gjør hydrogen godt egnet til å håndtere de 30 prosentene av klimagassutslippene – på tvers av så forskjellige sektorer som luftfart og skipsfart, industri, bygninger og veitransport – som ville være vanskelig å redusere med elektrisitet alene. Hydrogen kan til slutt dekke 15 til 20 prosent av energibehovet.

Etter et fremstøt på begynnelsen av 2000-tallet stoppet innovasjon innen hydrogenteknologi. Nå har det ny fart. Hydrogenrådet identifiserte 131 storskala hydrogenprosjekter annonsert mellom februar og juli 2021, noe som bringer totalen til mer enn 350. Direkte investeringer i disse prosjektene, som vil produsere 11 millioner tonn hydrogen årlig, forventes å toppe 130 milliarder dollar. 5

See also  2022 टेक ट्रेंड्स और 50-प्लस

Hydrogen har en lang vei å gå for å oppfylle sitt potensial. En hel infrastruktur av rør og lageranlegg måtte bygges, med store kostnader. Europa svarer med en plan, EU Hydrogen Backbone, 6 for å koble lavkostforsyningssentre med europeiske etterspørselssentre. Andre teknologier som er integrert i hydrogenøkonomien inkluderer følgende.

alt=

Vi streber etter å gi personer med nedsatt funksjonsevne lik tilgang til nettstedet vårt. Hvis du ønsker informasjon om dette innholdet, samarbeider vi gjerne med deg. Send oss ​​en e-post på: [email protected]

Lavkostproduksjon. Hvis hydrogen kunne produseres for mindre enn 2 dollar per kilogram i EU eller 1 dollar per kilogram i deler av USA innen 2030, ville større sluttbruk blitt økonomisk levedyktig. En produksjonsprosess er elektrolyse av vann, der elektrisitet brukes til å splitte vannmolekyler i hydrogen- og oksygenatomer. Hvis elektrolysatorer går på fornybar elektrisitet, er det resulterende “grønne hydrogenet” karbonfritt. (Til sammenligning er “blått” hydrogen, laget av naturgass, karbonintensivt.) Estimater tyder på at elektrolysatorkostnadene kan falle 60 til 80 prosent i løpet av det neste tiåret. 7

Drivstoff til veitransport. Hydrogens høyere energitetthet gjør hydrogen brenselcelle elektriske kjøretøyer (FCEVs) egnet for langdistanse eller tung veitransport. For at FCEV-er skal bli tatt i bruk bredt, må de bli rimeligere, og bensinstasjoner må bygges.

Ammoniakkproduksjon. Dette er en av de mest lovende kortsiktige bruksområdene for lavkarbonhydrogen. Grønn ammoniakk, laget med grønt hydrogen, bør være den første sorten som matcher kostnadene ved konvensjonell ammoniakkproduksjon. Hydrogen er også relativt enkelt å integrere i ammoniakkproduksjonen, så det kreves mindre støttende infrastruktur. Og ammoniakk kan brukes som drivstoff eller som “vektor” for transport av hydrogen.

Stålproduksjon. Stålsektoren er en av de største industrielle utslippene, og produserer rundt 7 til 9 prosent av de globale utslippene. Den konvensjonelle masovn-basisk oksygenovnsruten for stålproduksjon slipper ut omtrent 1,8 tonn karbon per tonn stål. Men å bruke grønt hydrogen for å drive direkte reduksjon av jern som råstoff for lysbueovner (som også kan drives av fornybare energikilder) er én vei til nullkarbonstål. Store stålprodusenter i Europa piloterer nå stålproduksjon med hydrogen.

Flydrivstoff. Ettersom reisebransjen kommer seg etter COVID-19-pandemien, forventes flyreiser å produsere 3 prosent av de globale karbonutslippene. Disse utslippene vil være vanskelige å redusere før fly er laget til å fly med annet drivstoff enn petroleumsbasert jetdrivstoff. Det beste alternativet på kort sikt, ifølge Clean Skies for Tomorrow Coalition, kan være bærekraftig flydrivstoff laget av fornybare råvarer som landbruksbiomasse. I løpet av det neste tiåret kan hydrogen gi elektrisk kraft til mindre fly utstyrt med brenselceller. Etter hvert kunne hydrogen brukes til forbrenning i større fly.

Karbonfangst, bruk og lagring (CCUS) er nødvendig for å dekarbonisere sektorer som er vanskelig å redusere og for å fjerne CO 2 fra atmosfæren (noe som resulterer i “negative utslipp”). For tiden er bruken av CCUS minimal. Kostnadene forblir uoverkommelige høye – typisk $50 til $100 per tonn CO 2 (tCO 2 ) – og CCUS-utstyr bruker mye energi. Utrullingen av CCUS har generelt stoppet ved andre- eller tredje-av-en-slag installasjoner i kommersiell skala ved kull- eller gasskraftverk, stålverk og raffinerier.

Dessuten har innovasjonen gått sakte. Mange eksisterende CCUS-anlegg bruker 30 år gamle løsemiddelbaserte teknologier for postforbrenning av karbonfangst. Men nye teknologier dukker opp. Ytterligere FoU vil være nødvendig for å redusere kostnadene, og ytterligere insentiver vil sannsynligvis være nødvendig for å gjøre CCUS økonomisk levedyktig i kommersiell skala. Men hvis hele kostnaden for CCUS skulle falle under $50/tCO 2 , ville det gjøre mange applikasjoner økonomiske. Her er noen CCUS-teknologier som kan hjelpe.

alt=

Vi streber etter å gi personer med nedsatt funksjonsevne lik tilgang til nettstedet vårt. Hvis du ønsker informasjon om dette innholdet, samarbeider vi gjerne med deg. Send oss ​​en e-post på: [email protected]

Fangstteknologier før og etter forbrenning. Forforbrenningsteknologier som forbrenning av oxyfuel representerer lovende måter å fange CO 2 fra punktkilder på rimelige priser siden de øker konsentrasjonen av CO 2 i røykgasser. Utvikling av nye postforbrenningsteknologier, som andregenerasjons løsningsmiddelformuleringer, sorbenter og membraner, bidrar til å redusere kostnadene ved fangst. Selskaper, myndigheter, filantropi, venturekapital og vekstaksjeselskaper har alle bidratt til å finansiere forbedringer innen fangstteknologi.

Direkte luftfangst (DAC). Å ta ut CO 2 fra omgivelsesluften er vanskelig fordi luft har på det meste en hundredel av CO 2 -konsentrasjonen som finnes i røykgasser fra industrielle punktkilder. Likevel tilbyr DAC en måte å fjerne CO 2 fra atmosfæren – og verden vil sannsynligvis trenge mange forskjellige kilder til negative utslipp for å oppnå en 1,5°C-bane. For det formål investerer flere selskaper i DAC, med mål om å oppnå fangstkostnader på $100/tCO 2 til $150/tCO 2 innen 2030, 60 til 80 prosent mindre enn dagens pilotprosjekter. Lavpris-DAC, kombinert med lavkosthydrogen, kan muliggjøre produksjon av karbonnøytrale e-drivstoff på nær til mellomlang sikt.

Bioenergi med karbonfangst og -lagring (BECCS). Mange fossildrevne anlegg er ikke i nærheten av slutten av levetiden. Å ta anlegg frakoblet før de skal leveres vil belaste verktøyene med strandede eiendeler. Men verdien av disse eiendelene kan bevares ved å konvertere dem til å kjøre på biomasse, et fornybart drivstoff. Ved å legge til CCS-utstyr til et bioenergianlegg kan det produsere negative utslipp: biomasse binder CO 2 mens den vokser, og når den biomassen brennes, hindrer CCS-systemet at CO 2 kommer inn i atmosfæren.

Biokull. Biokull er et stabilt, trekulllignende materiale laget ved å behandle avfallsbiomasse som avlingsrester gjennom pyrolyse eller gassifisering.

Tilsetning av biokull til jord kan forbedre jordhelsen og jordbrukets produktivitet, og åpner døren for bruk i storskala jordbruk. Denne praksisen kan binde nesten 2 gigatonn CO 2 per år innen 2050. Adopsjonsraten vil avhenge av resultatene av eksperimenter i kommersiell skala i løpet av det neste tiåret.

CO 2 -anriket betong. Betong har to hovedkomponenter: sement, som er “limet” som holder betongen sammen; og tilslag, som sand eller pukk, som gir betong det meste av massen. Begge har tunge karbonfotavtrykk, men selskaper jobber med løsninger som kan binde CO 2 i betong selv. Teknologier for å tilsette CO 2 som ingrediens i sement kan redusere utslippene med opptil 70 prosent og gjøre sement sterkere. Fremvoksende prosesser kan kombinere fanget CO 2 med industrielt avfallsprodukter som flyveaske, stålslagg og sanert sement for å lage kunstige “bergarter” for bruk i stedet for naturlig tilslag.


Disse klimateknologiene kan bidra til å løse netto-null-ligningen samtidig som de skaper vekstpotensial for sektorer og geografier. For tiden viser teknologiene varierende nivåer av modenhet, ytelse, markedsetterspørsel og regulatorisk støtte. For å bringe dem til kommersiell, klimastabiliserende skala vil det kreve at selskaper, finansinstitusjoner og myndigheter samarbeider om investerings- og forskningsprogrammer, samt innsats for å integrere teknologier med eksisterende industrielle systemer. Denne utfordringen er formidabel, men øyeblikket for å vie kreativitet, kapital og overbevisning til å løse den er nå.