A New Perspective for Climate Change Mitigation—Introducing Carbon-Negative Hydrogen Production from Biomass with Carbon Capture and Storage (HyBECCS)
Notice bibliographique
Résumé
The greatest lever for advancing climate adaptation and mitigation is the defossilization of energy systems. A key opportunity to replace fossil fuels across sectors is the use of renewable hydrogen. In this context, the main political and social push is currently on climate neutral hydrogen (H2) production through electrolysis using renewable electricity. Another climate neutral possibility that has recently gained importance is biohydrogen production from biogenic residual and waste materials. This paper introduces for the first time a novel concept for the production of hydrogen with net negative emissions. The derived concept combines biohydrogen production using biotechnological or thermochemical processes with carbon dioxide (CO2) capture and storage. Various process combinations referred to this basic approach are defined as HyBECCS (Hydrogen Bioenergy with Carbon Capture and Storage) and described in this paper. The technical principles and resulting advantages of the novel concept are systematically derived and compared with other Negative Emission Technologies (NET). These include the high concentration and purity of the CO2 to be captured compared to Direct Air Carbon Capture (DAC) and Post-combustion Carbon Capture (PCC) as well as the emission-free use of hydrogen resulting in a higher possible CO2 capture rate compared to hydrocarbon-based biofuels generated with Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) technologies. Further, the role of carbon-negative hydrogen in future energy systems is analyzed, taking into account key societal and technological drivers against the background of climate adaptation and mitigation. For this purpose, taking the example of the Federal Republic of Germany, the ecological impacts are estimated, and an economic assessment is made. For the production and use of carbon-negative hydrogen, a saving potential of 8.49–17.06 MtCO2,eq/a is estimated for the year 2030 in Germany. The production costs for carbon-negative hydrogen would have to be below 4.30 € per kg in a worst-case scenario and below 10.44 € in a best-case scenario in order to be competitive in Germany, taking into account hydrogen market forecasts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».