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バイオエネルギーと二酸化炭素回収・貯留(BECCS)

2000
バイオマス処理と二酸化炭素回収技術を備えた、電力工学分野のバイオエネルギー施設。

(画像はイメージです)

バイオエネルギー生産と 二酸化炭素回収 そして貯蔵。バイオマスは、成長過程で大気中のCO2を吸収し、燃焼または加工されてエネルギー(電気、熱、バイオ燃料)を生成します。この過程で発生するCO2排出物は回収され、通常は地層に永久的に貯蔵されるため、結果として大気中のCO2が正味で除去されます。

BECCS is considered a cornerstone technology in many climate models that aim to limit global warming to 1.5°C or 2°C. Its potential to generate ‘negative emissions’ is critical for offsetting residual emissions from hard-to-abate sectors like aviation and agriculture. The process begins with the cultivation of biomass, such as fast-growing trees, switchgrass, or agricultural residues. As this biomass grows, it absorbs CO2 from the atmosphere through 光合成.

収穫されたバイオマスは、燃料として利用される施設に輸送されます。燃料としては、発電所での直接燃焼による発電、ガス化による合成ガスの生成、発酵によるエタノールなどのバイオ燃料の製造などが挙げられます。これらのプロセス中に、高濃度の二酸化炭素(CO2)が発生します。このCO2は、標準的な二酸化炭素回収技術(アミン洗浄など)を用いて回収され、圧縮された後、長期的な地中貯留のために輸送されます。

BECCSは理論的な可能性を秘めているものの、重大な課題と論争に直面している。主な懸念は、必要なバイオマスを栽培するために必要な土地の規模であり、これは食料生産と競合し、森林破壊を招き、環境に悪影響を与える可能性がある。 生物多様性肥料、収穫、輸送からの排出量を含むサプライチェーン全体の持続可能性を慎重に管理し、プロセスが真にカーボンネガティブとなるようにする必要がある。エネルギー作物の灌漑用水消費も、多くの地域で大きな制約となっている。

UNESCO Nomenclature: 3322
電力工学

タイプ

エネルギー生成プロセス

混乱

実質的な

使用法

ニッチ/専門分野

前駆物質

  • バイオマス発電技術の開発
  • 化石燃料発電所における二酸化炭素回収技術の進歩
  • understanding of the global carbon cycle and photosynthesis
  • 原則 geological sequestration
  • エネルギー作物栽培のための農業科学

アプリケーション

  • 発酵時に発生する二酸化炭素を回収して貯蔵するエタノール生産施設(例:イリノイ州にあるアーチャー・ダニエルズ・ミッドランド社の施設)
  • biomass-fueled power plants retrofitted with 二酸化炭素回収 テクノロジー
  • 気候変動に関する政府間パネルが使用する統合的な気候変動緩和モデル 気候変動 (IPCC)
  • production of carbon-negative hydrogen from biomass gasification with CCS

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • using marine biomass like algae or kelp for BECCS to avoid land-use conflicts
  • integrating BECCS with biochar production, where part of the biomass becomes biochar and the rest is used for energy
  • developing genetically engineered crops with higher carbon content and lower water requirements
  • co-firing biomass with municipal solid waste in BECCS plants to address waste management
  • using vertical farming and hydroponics to grow biomass with a smaller land footprint
  • creating small-scale, modular BECCS systems for rural communities using local agricultural waste
  • pairing BECCS with direct air capture to maximize negative emissions per unit of land
  • utilizing biomass gasification to produce pure hydrogen and a concentrated CO2 stream for easier capture
  • developing agroforestry systems that combine food production with sustainable biomass for BECCS
  • creating a robust certification system to ensure the sustainability and carbon negativity of BECCS projects
関連キーワード:BECCS、バイオエネルギー、炭素回収・貯留、負の排出、バイオマス、気候変動緩和、土地利用、ネットゼロ、IPCC、バイオ燃料。

歴史的背景

バイオエネルギーと二酸化炭素回収・貯留(BECCS)

1999
2000
2000
2000
2000
2003
2010
1998
1999-05-01
2000
2000
2000
2002
2010
2013

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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