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加利福尼亞2022年的立法要求到2045年純淨的溫室氣體,此後每年都有負排放。該州可以實現這一目標,但是您必須迅速,謹慎行事,為了成功,正如斯坦福大學的新研究表明,為了成功,將需要新技術,這將是很難脫碳的領域。該州不僅需要脫碳,而且還需要使卡車,火車,飛機,農業和工廠脫碳,同時減少煉油廠的污染。

該研究小組創建了一個新模型,該模型在許多情況下,在許多情況下,在許多方案的框架內投射排放和能源資源的經濟成本,到2045年才能實現純粹增長的排放。這些模型使用了美國聯邦機構,美國國有實驗室,加利福尼亞州的機構,過去的研究以及互聯網上的其他公眾。 (數據源在B.研究應用程序中給出)該模型預測,與加利福尼亞州80 GW的當前一代的能力相比,到2045年,新一代的170 gigavatt和54 Gigavatts的存儲將需要,因為運輸,建築物和行業從化石燃料到低碳水化合物的運輸,建築物和行業過渡。儘管許多技術的能源效率預計會提高,但仍需要擴大電力。

研究, 出版 本週在雜誌上 能源政策為加利福尼亞州的網絡授權會議提供了詳細的路線圖。首先,商業上負擔得起的技術可以使國家排放量減半。以試點量表證明的技術需要考慮商業開發和降低成本,可以考慮另外25%。最後一個季度將依靠仍然在實驗室中工作的發明。

“成功的關鍵將是創建一個能源網,而沒有排放的能源網格,使用太陽能,風能,電池和清潔,固體功率的來源,例如天然氣,包括碳捕獲和儲存或核能,”斯坦福鎮靜學校的能源科學和工程學教授Sally Benson說。

這項研究是由幾個行業協會和工會資助的,該研究受國家向純粹民族線的過渡影響,也考慮了國家的政治和經濟後果。

本森補充說:“我們需要以前所未有的速度建立基礎設施,以便將良好的技術推向我們需要的規模。”

第一個52%:商業技術

已經從事商業用途的必要技術,可以使加利福尼亞的排放減半,包括可再生電力,用於儲存能源的電池,電動乘用車,熱泵和機器,這些電池從廢水,肥料和食物浪費中產生甲烷燃料。

然而,重大的行政和物質障礙可以以所需的速度和規模延遲這些技術的部署。該州已經在經歷了壓倒性的長線,可以將新一代可再生能源和能源存儲與網絡的範圍結合在一起。地方決策通常會阻止新電廠的許可證。其他障礙包括提前終止電動汽車和家用太陽能的聯邦稅收優惠,加利福尼亞州的聯邦問題,禁止燃氣汽車的銷售10年,增加融資費用以及供應鏈的故障。

“加利福尼亞可以建立執行2045年授權所必需的基礎設施,但工作人員應該執行克服監管和物質障礙的政策,”哲學博士Joshua Neutetel的研究主要作者說。斯坦福大學工程學院聯合系土木和環境工程的學生,首發立式人士站立。

在考慮州和聯邦激勵措施後,採取一些易於獲得的措施將節省更多的資金用於實施,其中許多應該在接下來的幾個月中結束。作者評估了電動乘用車,太陽能和風能,該州的石油產量減少以及基於通過厭氧消化製造的甲烷燃料更換氣體可以消除44%的溫室氣體排放(如果州在2045年進行的評估排放,則該州的業務仍在繼續)。

以下25%:早期技術

作者評估說,四分之一的排放可以在商業化的早期階段進行技術,包括嚴重零排放的汽車,電力和氫的清潔工業加熱以及碳癲癇發作(CCS)。

從重型車輛中消除碳排放可以將加利福尼亞的排放量減少12%。然而,沒有排放的卡車仍應提高其範圍和攜帶能力,同時減少費用和購買價格。早期部署的另一個領域包括將幾個行業從化石燃料轉換為碳電力和綠色氫。這是作者投影的排放量下降5%。

CCS需要直接捕獲二氧化碳在源頭上,例如,在電廠和工廠運行的工廠和工廠,可靠地依次順序排放在地下深處。作者說,在一些困難的部門(例如煉油和水泥,氫和某些電力)中,CCS可能是近期和中期成員中最可行的選擇。該研究證實了先前的結果,即與CC結合使用的天然氣功率有限(170 Gigavatts中的34個或大約20%的新一代功率)可以顯著降低風和太陽能農場的數量和成本。生物能源與CCS的組合可以從2019年的水平中刪除另外2%的排放,以使排放量變為乾淨的零。

最終23%:研究技術 – 相位

仍在研究階段的新興技術包括脫碳的火車,飛機和船隻;低排放水平;並從大氣中去除二氧化碳(CDR)。用電力,氫和可再生燃料替換了飛機,火車和船隻的化石燃料,其體重,攜帶能力,成本以及純燃料的可用性有限。

傳統製冷劑的強大溫室氣體比CO強2000倍2 在大氣中的頭100年。氣候的替代品,可能包括CO2 像製冷劑一樣,它們仍處於發展的早期階段。

CDR將發揮重要作用,研究人員的模型將提出這樣一個事實,即加利福尼亞將不得不隔離約45-75萬噸2 到2045年,每年通過CDR,按照2022年的州預測。 CDR選項研究了CCS和Direct Air Grip的生物能費。前一個散發,但隨後用2 通過工業過程,例如氫和電力生產。最新摘錄公司2 直接從周圍的空氣中保持地下。

“如果到2045年到2045年,這是一個強制性限制,那麼將需要大量CDR,” Stanford Carbon Storage Center董事總經理研究的合著者Sarah Salzer說。從周圍空氣中提取二氧化碳的現代方法仍然昂貴且能量密集型。

政治和經濟後果

該研究建議政治上有幾種變化,包括優化新一代的許可證和網絡連接,能源和電力線的存儲。今年,國家採取了最初的步驟來實現這一目標。

該研究建議,加利福尼亞考慮將CC添加到在天然氣運行的現有發電廠中增加CC的動機。例如,它可以確定這樣的發電廠作為公用事業的一種方法,即符合該州可再生能源投資組合的標準。這可以防止昂貴的太陽能溢出加電池。

這項工作還支持到2035年100%的清潔車輛的銷售授權,並考慮建築設備的類似政策。研究人員認為,政客可以開發路線圖,以促進“可再生天然氣”和“可再生柴油燃料”,它們在化學上等同於天然氣和基於柴油的柴油,但由生物原料製成。這些類型的燃料具有有限的全球供應,但對於脫碳的勤奮領域至關重要。

本森說:“到2045年,到2045年,網絡的成就並不是很多問題,這是獲得及時可用的必要技術並創造社會,政治和經濟環境來快速,廣泛地部署這些技術的任務。”

更多信息:
約書亞·納(Joshua Neutl)和其他人,要獲得加利福尼亞州乾淨零的排放需要什麼? 能源政策 (2026)。 doi:10.1016/j.enpol 20125.114848

斯坦福大學提供


引用:該研究描述了加利福尼亞到2045年(2025年9月28日)實現純零排放的步驟。 2025年9月28日與https://techxplore.com/news/2025-09-utlines-california-net-omissions.html接收

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