Life Cycle Environmental Performance of Carbon Capture Technologies: A Review and Future Perspectives from Materials to Ecosystems

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides comprehensive LCA data and identifies research gaps in cumulative environmental impacts of CCS.

🏢実務担当者:Offers technology-specific benchmarks (e.g., energy penalty, water use) for selecting carbon capture methods in industrial projects.

🏛政策担当者:Highlights environmental trade-offs and long-term risks (e.g., induced seismicity) that should inform CCS regulation and subsidy design.

炭素回収・貯留（CCS）技術は気候変動緩和のための重要な介入手段であるが、その環境持続可能性は技術経路および導入規模にわたって十分に特徴付けられていない。本包括的レビューは、定量的な環境性能データを統合し、持続可能な導入のためのエビデンスに基づくベンチマークを確立する。燃焼後回収システムは20～30%のエネルギーペナルティと1.5～3.5 m3/tCO2の水消費量を課す一方、先進的なナノエンジニアリング材料は9.9 mmol/gに達するCO2吸着容量を達成する。直接空気回収（DAC）は0.7～19.8 m3/tCO2の水消費量を示し、固体吸着材は56～64%の炭素効率を示す。バイオエネルギー炭素回収・貯留（BECCS）は333～575 m3/tCO2を必要とし、気候関連規模では人為的水使用量を2倍にする可能性がある。地質学的貯留では、鉱物炭酸化が注入CO2の49～83%を永久的に固定化し、世界の貯留容量は8000～55,000 GtCO2であることが明らかになっているが、誘発地震、地下水汚染、生態系撹乱を含む環境リスクには包括的な評価が必要である。比較ライフサイクルアセスメント（LCA）では、燃焼前Selexolシステムが最低のエネルギー要件（2.01 MJ/kgCO2）とコスト（€19.94/tCO2）を達成する一方、モノエタノールアミン（MEA）吸収法は最高の地球温暖化係数（219.53 kgCO2換算/MWh）を示すことが特定された。系統的な環境性能評価、特に水消費量、化学廃棄物の発生、長期的な貯留完全性の累積的影響に関する重大な知識ギャップが残存している。CCS導入の環境持続可能性は、主に技術選択、地理的状況、資源の利用可能性、ならびに炭素フットプリント、水フットプリント、土地利用、生態系影響を定量化する包括的なライフサイクルフレームワークの統合に依存し、正味の環境便益を確保する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Carbon capture and sequestration (CCS) technologies represent critical interventions for climate change mitigation, yet their environmental sustainability remains inadequately characterized across technological pathways and deployment scales. This comprehensive review synthesizes quantitative environmental performance data to establish evidence-based benchmarks for sustainable implementation. Postcombustion capture systems impose energy penalties of 20–30% with water consumption of 1.5–3.5 m3/tCO2, while advanced nanoengineered materials achieve CO2 adsorption capacities reaching 9.9 mmol/g. Direct air capture (DAC) exhibits a water consumption of 0.7–19.8 m3/tCO2, with solid sorbents demonstrating 56–64% carbon efficiency. Bioenergy with carbon capture and storage (BECCS) requires 333–575 m3/tCO2, potentially doubling anthropogenic water use on climate-relevant scales. Geological sequestration reveals mineral carbonation permanently immobilizes 49–83% of injected CO2, with global storage capacity of 8000–55,000 GtCO2, though environmental risks, including induced seismicity, groundwater contamination, and ecosystem disruption, require comprehensive assessments. Comparative life cycle assessment (LCA) identifies precombustion Selexol systems achieving lowest energy requirements (2.01 MJ/kgCO2) and costs (€19.94/tCO2), while monoethanolamine (MEA) absorption exhibits the highest global warming potential (219.53 kgCO2-equiv/MWh). Critical knowledge gaps persist in systematic environmental performance assessments, particularly regarding cumulative impacts of water consumption, chemical waste generation, and long-term storage integrity. Environmental sustainability of CCS deployment depends primarily on technology selection, geographic context, resource availability, and integration of comprehensive life cycle frameworks quantifying carbon footprint, water footprint, land use, and ecosystem impact to ensure net environmental benefits.

• openalex https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.5c06651first seen 2026-05-17 06:39:14 · last seen 2026-06-11 04:52:16