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碳捕捉与封存或会有助于应对气候的变化

作者:企业在线
发布时间:2014-09-15 16:46:51

四十多年来,石油公司一直在美国科罗拉多州西南部钻探地下的二氧化碳,他们将要把大量的二氧化碳通过管道运输到田纳西州西部的油田中。通过了注入二氧化碳,老化的油井能够开采更多的石油,而且大部分的二氧化碳将会永久地封存在田纳西州。

在密苏里州,肯珀县将要新建一座气化燃煤发电厂,将会于2015年开始收集二氧化碳并通过近100公里长的管道运输到密苏里州南部的油田。该项目利用了化石燃料燃烧产生的温室气体来帮助开采了更多的化石燃料。虽然此举远未达到解决气候变化问题的理想解决方案,但通过强化采油可以证明二氧化碳捕捉和封存技术是应对气候变化的重要技术。

由于全球煤炭消费持续增长,一些科学家认为广泛采用碳捕捉和封存技术对限制全球增温2摄氏度的目标非常重要。

非盈利组织“清洁空气任务组”化石燃料转型项目主任约翰·汤普森(John Thompson)说:“化石燃料不会马上退出。如果我们要阻止全球变暖,我们需要找到一种方式,在利用化石燃料的同时不排放二氧化碳气体。目前,也只有碳捕捉和封存能够做到这点。”

其中最大的挑战是规模问题,而老化油井对二氧化碳的需求巨大。汤普森预测,强化采油最终将需要330亿吨二氧化碳,这相当于全美所有发电厂几十年的二氧化碳排放量。

乔治亚理工学院化学工程师克里斯·琼斯(Chris Jones)说:“短期内为了发展碳捕捉和封存技术,我们可能将使用更多的化石燃料。但这一过程是必要的,我们必须通过这个过程继续深入发展这项技术,并且能让这项技术更加成熟高效。”

但琼斯也指出,碳捕捉和封存并不仅是将二氧化碳深埋地下,整个过程将会导致化石燃料的持续利用。此外,将高压液体泵入地下可能会导致人为引发地震的风险,同时也存在二氧化碳意外泄露的风险。

哥伦比亚大学勒芒-道荷迪(Lamont -Doherty)地球天文台的物理学家彼得·艾森伯格(Peter Eisenberger)说:“原则上讲,任何不从大气中去除二氧化碳的方法都不是可持续的。只是避免二氧化碳的排放还不够。为什么我们要花费这么多时间、能量和智力来研究哪些不是真正解决方案的技术方法呢?”

目前成本是实施碳捕捉和封存技术的主要障碍,而强化采油是广泛实施该技术并且降低其成本的主要领域。全球范围内,二氧化碳每年的排放量超过350亿吨,几乎都来自于燃煤、燃油和天然气。根据国际能源署的预测,为了实现将全球增温幅度控制在2摄氏度的目标,到2020年需要建设100多个碳捕捉和封存项目,每年减少2.7亿吨二氧化碳。但目前只有60个规划或提议项目,其中只有21个项目真正开始建设或运行。

北美洲之外有34个拟建或已运行的碳捕捉和封存项目,大部分位于亚洲和澳大利亚。根据全球碳捕捉和封存技术研究所的数据,德国等欧洲国家公众反对碳捕捉和封存项目,从而导致欧洲的项目数量从2011年的14个规划项目下降为2014年的5个规划项目。

联合国政府间气候变化小组在今年年初指出,发电厂的碳捕捉和封存是控制全球变暖的重要内容。波兹坦气候影响研究所的经济学家、联合国政府间气候变化小组第三工作组主席奥特玛尔·埃登霍费尔(Ottmar Edenhofer)说:“我们需要从大气中减少大量的二氧化碳,才能到2100年确保大气中的二氧化碳浓度低于450ppm。但如果不使用碳捕捉和封存技术的话,就需要在未来几十年内完全禁止使用化石燃料。”

2007到2013年,全球煤炭消费从64亿吨增加到74亿吨,而且消费量还在持续上升。尽管太阳能和风能等可再生能源正快速发展,但其发展基础很小,而且很多能源分析家认为,可再生能源至少要过几十年才能替代化石燃料。而发展核电厂的时间和成本也阻碍了低碳技术的发展,同时核电还遭到了广泛的公众抵制。此外,生物燃料和电动汽车在替代交通燃油方面仍然任重道远。

在美国,联邦政府希望能鼓励二氧化碳捕捉和利用/封存技术的发展。美国环保局最新的规定要求,到2030年发电厂要减少30%的二氧化碳排放,这可能会刺激碳捕捉和封存技术的发展。

与此同时,中国也将开始上马大量的碳捕捉和封存示范项目。中美两国政府已经达成合作协议,共同开发碳捕捉和封存技术。例如,中国电力公司华能公司和美国企业高峰电力将开展合作,后者在田纳西州西部正在开发一座碳捕捉和封存发电厂。天津的绿色煤电电厂仍处于施工阶段,计划将捕捉二氧化碳用于强化采油。

碳捕捉技术上世纪30年代开始就已经开始使用了。例如,在电厂和工厂的烟囱处通过化学试剂反应该要捕捉二氧化碳,然后通过了加热化学试剂释放二氧化碳。随后,将二氧化碳加压变成液体,然后通过了管道泵送至储存地点。储存的地点包括地下的砾岩、盐碱含水层以及老旧的油田。 中国环保网  

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