近年來全球二氧化碳的排放量成倍增加，據(jù)統(tǒng)計，目前每年有300多億噸二氧化碳排放到大氣層中，其中約有40%來自發(fā)電廠，23%來自運輸行業(yè)，22%來自水泥廠、鋼廠和煉油廠。各國對二氧化碳的處理卻相對滯后，專家預言，如果繼續(xù)照此下去不予治理，那么人類將會為自己的行為付出慘重代價。于是，二氧化碳的捕獲與封存技術（CCS）被提上國際日程。

位于北海的挪威Sleipner油氣田平臺。

將捕獲的二氧化碳通過Sleipner油氣田平臺的高壓管道注入海床1公里下的沙石層之中，讓二氧化碳被Utsira鹽湖所吸收。

Sleipner二氧化碳捕獲與封存項目示意圖。把天然氣中4％至9.5%的二氧化碳分離出來，再注射到地下封存。

從1996年開始，挪威國家石油公司已成功在北海斯萊帕油田捕集和封存了超過1000萬噸的二氧化碳。由此，可從該國持續(xù)13年的示范項目來預測二氧化碳的捕獲與封存技術的未來。

不久前在挪威卑爾根市召開的“國際氣候變化和技術高層會議”上，挪威首相延斯·斯托爾滕貝格說，挪威希望全世界目標一致，與工業(yè)時代之前的水平相比，將全球平均氣溫升高控制在2攝氏度內(nèi)。為達此目標，到2050年全球溫室氣體排放必須減少50%至85%。然而，實際上包括煤炭在內(nèi)的化石燃料仍將在未來幾十年里被使用，因此，二氧化碳捕獲和封存技術（CCS）對于實現(xiàn)全球溫室氣體減排至關重要。

CCS是把雙刃劍？

CCS是一項用來從燃煤和燃氣發(fā)電站和排放密集產(chǎn)業(yè)捕獲和封存二氧化碳的技術。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化委員會(IPCC)的調(diào)查，該技術的應用能夠?qū)⑷蚨趸嫉呐欧帕繙p少20%至40%，這將對氣候變化產(chǎn)生積極的影響。

現(xiàn)有的CCS技術能將燃燒煤或石油等化石能源時捕獲到的二氧化碳埋存到地球的表層，這個舉動著實有些令人擔憂，畢竟二氧化碳是一種氣體，能否那么聽話，萬一四下亂跑、到處逃逸，那可仍舊是個“禍害”。因此，一直以來，全世界對是否采取此項技術的態(tài)度莫衷一是。

由于擔心封存于地下的二氧化碳會出現(xiàn)泄漏，或者對海洋和陸地生態(tài)造成威脅，目前國外的一些實驗項目經(jīng)常會受到公眾和環(huán)保人士的抵制。

就CCS的技術風險而言，人們的擔憂主要集中在兩點：一是捕獲時的高投入和高能耗。環(huán)保組織地球之友的《碳捕捉技術無法令炭變潔凈》報告指出：每捕獲1噸二氧化碳的成本大約70美元，最多能夠捕獲90%的二氧化碳排放量。此外，還需要消耗很多能源完成去碳工作，也就是說，需要再多消耗25%的煤炭才能將原先產(chǎn)生的二氧化碳去除。

而國際能源署能源技術合作部主任安東尼·福魯格曾說，CCS理論上可以將火電廠產(chǎn)生90%以上的二氧化碳捕捉起來，因此可使2050年全球?qū)崿F(xiàn)減排量20%至28%，總量達100億噸。如果不用CCS，而依靠可再生能源來實現(xiàn)這一減排目標，則需要多花費70%的經(jīng)費。也就是說，發(fā)展可再生能源來滿足剩下的減排目標會更加昂貴。

二是埋存二氧化碳的安全性。福魯格主任說，目前全世界已勘探出的埋存地點有很多，關鍵是防泄露。二氧化碳必須依靠地層的壓力維持液體狀態(tài)，否則就會揮發(fā)到空氣當中。

據(jù)挪威國家石油公司高級顧問卡斯塔德介紹，1996年開始投入使用的斯普林特鉆井CCS示范項目每年捕獲及儲存的二氧化碳高達100萬噸，目前沒有出現(xiàn)任何泄露和地質(zhì)及海洋生物破壞跡象。另外，IPCC的報告稱，二氧化碳可以在地下安全地儲存上百萬年，每1000年的泄漏率不到1%。

在很多環(huán)保組織看來，即使CCS被證明很安全，也不應推廣，因為CCS本質(zhì)上仍然是一個過渡性解決方案，不但會給化石能源工業(yè)找到新的借口繼續(xù)擴大規(guī)模，而且還會消減本應用于發(fā)展可再生能源的寶貴經(jīng)費。對此質(zhì)疑，《聯(lián)合國氣候變化公約》（UNFCCC）秘書長約夫·德波爾回答說，他本人從來沒有見過任何一份減排方案不需要借助CCS和核電的幫助，所以他支持CCS。

第一個吃螃蟹者

那么，CCS究竟是為地球降溫的利器，還是潛伏的暗器呢？

有人說CCS是挪威發(fā)明的，也有人說老早在美國就有應用。現(xiàn)在誰先誰后已不重要，因為在實踐中挪威人已走得最遠，可以用實例說明一些問題。

在卑爾根市，斯托爾滕貝格首相向記者介紹說，挪威在二氧化碳地質(zhì)儲存方面已有13年的經(jīng)驗。北海的Sleipner油氣田從天然氣里分離出二氧化碳，儲存在海底�，F(xiàn)在每天分離并儲存的二氧化碳達2800噸。迄今累計減少排放1000萬噸。研究表明，儲存的二氧化碳沒有異�；顒�，也沒有泄漏跡象。挪威還建有世界第一個裝有CCS裝置的液化天然氣廠。從2008年4月開始收集的二氧化碳埋存于巴倫支海的Snohvit油氣田。挪威還將在蒙哥斯塔德（Mongstad）建設接近零排放的天然氣發(fā)電規(guī)�；痉俄椖浚瑢⒎謨善谶M行，預計2014年投入運行。挪威政府將為整個項目的建設提供35億歐元的支持，并提供5億歐元的研發(fā)資金。

1996年，挪威政府將斯萊普尼肯爾氣田地區(qū)作為存碳區(qū)，他們在距離斯萊普尼肯爾A平臺幾百米遠處建立了一個收集工廠，這個足球場大小的設備由 4根混凝土圓柱支撐，放置在常有風浪的北海海平面30米之上。二氧化碳通過高壓管道被注入海床1公里下的沙石層之中，又被一個長700公里，寬70公里至 80公里，含多孔砂巖層的Utsira鹽湖所吸收。其上方覆蓋著數(shù)百米不透氣的細泥巖，二氧化碳在巖層中形成化合物晶體后便能自然沉降。至今過去13年，相關技術專家稱，已證明了此項技術的安全性。

挪威技術專家說：“我們會對這些存放地點進行監(jiān)控，如果因為巖層的問題發(fā)生了泄漏，說明這個地點不適合存放，因此會將二氧化碳抽出來。同樣，二氧化碳在巖層中存放的時間越久，就越穩(wěn)定，最后會和巖層結合在一起，如果10年沒發(fā)生問題，100年以上就不會發(fā)生問題。”

目前，世界上有很多的CCS項目正在運行中，除了在挪威的項目，還有阿爾及利亞的In Salah項目和加拿大Weyburn項目。這些項目有些將二氧化碳注入海底或地下，有些注入油田，以提高油田的采收率。

在2008年召開的北海道八國峰會上，各國能源部部長們一致建議發(fā)達國家盡快建設20座大型CCS示范項目，向全世界展示CCS的潛力和安全性。從歐洲各國能源企業(yè)制定的時間表來看，在2015年前，在歐洲至少建立10個大型CCS示范工程的目標并不是紙上談兵。歐洲各國已經(jīng)付諸行動，并且在加速賽跑，要在CCS項目上爭當?shù)谝弧?/p>

高昂成本誰來買單

與傳統(tǒng)發(fā)電技術相比，所有用于大型發(fā)電廠分離高濃度二氧化碳的現(xiàn)有技術都要求大量增加設備以及消耗能源。這樣其發(fā)電的基本成本會更高，發(fā)電效率更低。正如多米諾骨牌效應，高昂的成本會影響到電價上漲，甚至導致社會經(jīng)濟波動，不僅如此，建設運輸管道，將二氧化碳注入地下的設備等每一處都需要錢。如果投入和產(chǎn)出不成正比，哪個企業(yè)會笑納CCS呢？

如何保證每一座新建的發(fā)電廠或每一座已經(jīng)存在的舊發(fā)電廠都能夠安裝這些二氧化碳捕集設備？那么，資金投入是一個巨大問題，該由誰來買單？

在此次研討會上，來自各國政府的代表達成共識，由于CCS前期投入巨大并存在一定收益風險，政府應該成為碳捕獲及儲存的第一推動力。挪威首相斯托爾滕貝格表示，挪威從1991年為減少二氧化碳的排放，開始對向空氣中排放二氧化碳的企業(yè)征收昂貴的碳稅，當時二氧化碳價格高達40歐元/噸，從而促進了二氧化碳儲存技術的發(fā)展。在未來5年挪威政府將投資1.4億歐元用于歐盟部分國家支持碳捕獲及儲存的技術應用和發(fā)展。

IPCC主席、曾帶領其團隊與美國前副總統(tǒng)戈爾分享2007年度諾貝爾和平獎的經(jīng)濟學家拉津德·帕喬里呼吁，各國政府應該把對CCS的支持納入政府財政預算。他認為，年底在哥本哈根舉行的世界氣候變化會議將討論CCS在全球的推廣應用問題。

歐盟能源部的項目官員斯考特·布洛克特在一次關于CCS未來發(fā)展的會議上說，歐盟必須擔負起領袖的責任，從政策到資金方面全力支持CCS的推廣。他還認為，歐盟不會強制所有火電廠必須使用CCS，但會通過一個更加市場化的做法，為發(fā)電廠的溫室氣體排放量規(guī)定一個上限（比如每度電排放500克二氧化碳），讓電廠根據(jù)市場規(guī)律，自行決定應該采用何種技術減排。

美國近期即將通過一個關于清潔能源與安全法案（ACES），其中針對碳捕捉和封存制定了應用CCS的激勵措施，創(chuàng)建了一個由配額分配資助的大型應用項目。提供充足資金支持安裝有CCS的最高達72GW的發(fā)電裝機容量。某些工業(yè)設施（如乙醇和化肥廠）也有資格參與。參與者根據(jù)績效獲得獎勵，項目開展越早，捕捉率越高，獲得的獎勵越多。同時制定燃煤電廠標準。新的燃煤電廠如果在2020年后獲得大氣污染許可證，必須至少減少65%的排放。2009年到2015年獲準修建的電廠必須采用CCS，按規(guī)定的裝機容量運行4年之內(nèi)，應至少減少50%的排放。新電廠獲得獎勵的資格有時間限制，因此鼓勵盡早采用 CCS技術。

發(fā)展中國家的潛力

按照目前的技術水平，用煤炭發(fā)電平均每度電要排放大約1000克二氧化碳，而如果改用天然氣，則只排放大約500克。國際主流意見認為，目前全世界的煤炭儲量至少還可以支持100年，煤電廠在短時期內(nèi)很難被淘汰。而一些發(fā)展中國家，煤炭是不可替代的能源。

IPCC主席帕喬里強調(diào)，發(fā)達國家有義務將類似CCS的減排技術向發(fā)展中國家提供援助，以盡快達到全球共同減排目標，阻止全球變暖進一步惡化，緩解人類對氣候變化的恐懼和擔憂。

歐盟計劃從現(xiàn)在起到2015年為止，將在歐洲建設12座大型CCS示范電廠，為2020年開始向全世界大規(guī)模商業(yè)推廣做準備。根據(jù)IEA的預測，從現(xiàn)在開始到2050年新增的火電廠絕大部分都將集中在發(fā)展中國家，因此歐盟十分重視與發(fā)展中國家的合作。

英國農(nóng)業(yè)環(huán)境與食品公共事務部項目官員黛比·斯托克維爾介紹說，英國已于2007年11月開始和中國科技部開展了一項為期2年的合作，在中國進行CCS可行性研究，以及對相關人員展開專業(yè)培訓，為將來可能的技術轉(zhuǎn)讓做準備。雙方還在中國境內(nèi)開展了一次針對填埋地點的普查，目前已經(jīng)探查到46個廢棄油氣田，二氧化碳填埋潛力為72億噸；68個沒有開采價值的地下煤層，潛力為120億噸；24個鹽水層，潛力為14350億噸。這些潛在的填埋地點主要集中在東北、華北、西北、西南地區(qū)，以及黃海和東海一帶。

中國的一些企業(yè)和科研院所與國際有關機構合作正在開展CCS的前期評價，一些西方國家政府已著手與中國合作開展建設二氧化碳捕集工廠的前期研究工作。中澳合作的國內(nèi)首座燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集示范工程——華能北京熱電廠二氧化碳捕集工程，自2008年7月16日建成以來，已經(jīng)成功捕集并提純出 1500余噸純度為99.99％的二氧化碳。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”