碳捕获和储存确实存在争议但它至关重要
风能和太阳能等可再生能源是帮助我们减少每年排放的360亿吨温室气体的重要工具。但仅靠可再生能源无法让我们实现净零排放。水泥、钢铁和化学制造等行业会产生大量二氧化碳排放,仅靠可再生能源很难消除。这就是碳捕获、利用和储存应有的地位的原因。这项由石油和天然气行业发明的技术是我们目前拥有的最佳解决方案,可以在这些排放物进入大气之前从源头捕获它们。
环保人士长期以来一直对碳捕获持怀疑态度,警告称碳捕获可能会延长对化石燃料的依赖。这是政策问题——科学证据很明确。我们暂时需要捕获碳。
虽然碳捕获必不可少,但其推广却进展缓慢。正如今天发布的一份新报告所显示,我们每年从大气中去除的二氧化碳仅为20亿吨,而且几乎全部是通过植树实现的。到目前为止,碳捕获占比还不到0.1%。
碳捕获和储存如何起作用?
该技术最早于20世纪20年代用于从化石气体矿床中的甲烷中分离出二氧化碳。
到20世纪70年代,二氧化碳已被用于提高石油采收率——如果分离出二氧化碳,可以将其泵回油田,从而获得更多石油。迄今为止,世界上最大的碳捕获作业位于西澳大利亚,雪佛龙公司正在将从天然气中过滤出来的二氧化碳泵回地下。这段历史就是人们对这项技术持如此多怀疑态度的原因。
这并不完全公平。技术本身是中性的。如果我们将它与历史分开,我们就能更好地评估它的价值。
碳捕获与储存能够捕获水泥和钢铁生产过程中排放的二氧化碳。这两大行业排放总量约占全球总排放量的15%(分别为8%和7.2%)。
一旦捕获二氧化碳,我们就可以将其用于化学合成和食品保鲜等工业过程。如果废弃的二氧化碳可以用于生产有价值的产品,这种方法可以减少排放,同时增加价值。
或者,它可以被储存在地下深处稳定的地质构造中,例如覆盖着不透水岩石的多孔砂岩,或天然或人造的盐穴。在这里,它应该会以气体的形式存在数百年。在某些地方,二氧化碳可以与矿物质发生反应,形成稳定的碳酸盐,从而有效地将二氧化碳转化为岩石。
碳捕获和储存可以合理容易地添加到现有的基础设施中,例如化石燃料发电厂、油气田和天然气压缩站,为清洁能源提供过渡途径。
使用捕获和储存技术改造现有工厂可以显著减少排放,而无需立即关闭仍在运行的发电厂。
如果碳捕获只是一块遮羞布怎么办?
碳捕获的批评者认为,这项技术很可能会被用来延长化石燃料的使用时间,而不是尽快淘汰它们。从这个角度来看,化石燃料工厂运营商和公司将利用碳捕获来使煤炭或天然气“绿色化”,并推迟全面转型。
这种担心是有道理的。化石燃料密集型行业的领导者可能会将捕获和储存视为一种继续运营的方式,同时减少创新或减少对化石燃料依赖的压力,就像有些人接受碳补偿以避免根本性变化一样。
但这并不意味着我们应该放弃这项技术。虽然我们现在有很好的无排放发电选择,但我们在解决工业排放方面还没有太多选择。虽然不使用化石燃料生产钢铁和水泥的方法正在出现,但变化是缓慢的,气候变化问题迫在眉睫。
政府间气候变化专门委员会和国际能源署的权威人士认为碳捕获与储存具有不可避免的作用。
欧盟的绿色协议强调了碳捕获在减少工业排放方面的作用,而美国则推出了税收抵免和资金来加速碳捕获的采用。
去年,澳大利亚政府邀请企业探索十个海上沉积盆地,寻找可能的碳储存地点。但并不是所有地方都适合——昆士兰州政府最近禁止在大自流盆地内任何地方使用该技术,原因是担心气体对地下水的影响。
我们如何才能充分利用这项技术?
为了使碳捕获和储存达到我们所需的规模,我们需要有效的政策支持,如税收抵免、补贴和研发资金,以推动创新并降低成本。
在我的研究中,我与行业合作伙伴一起寻找使碳捕获变得有用的方法。如果一种废物有价值,就会有立即捕获它的动机。例如,我曾致力于将二氧化碳转化为“太阳能燃料”,如绿色甲烷和甲醇。
我们可能认为能源的未来将是太阳能、风能和储能。但事情不会那么简单。摆脱对化石燃料的依赖将比我们想象的更难。我们需要绿色氢用于工业用途,并制造氨用于绿色肥料。我们还必须加大碳捕获和储存力度,以应对工业排放。
我们可能不喜欢碳捕获和储存的想法,但如果我们要认真对待净零排放,我们就需要它。目前,对于难以减排的行业来说,没有其他方法可以与之媲美。我们必须避免用它来支撑化石燃料。
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