中國鄂爾多斯——神華集團是中國煤炭巨頭之一，其成功很大程度上是以氣候變化為代價的。該公司每年從地下開採數億噸煤炭，並將這種高碳能源銷往中國各地。
與此同時，其自身的工廠消耗數百萬噸煤炭來發電和生產化學品，向空氣中釋放出大量的有害氣候氣體。
但現在，神華正在轉變方向。線索就隱藏在位於中國北部戈壁沙漠深處的一家煤制油工廠中。工人們將煤炭加熱、加壓並加工成柴油和其他所需燃料，留下液態二氧化碳作為副產品。然後，大型冷藏罐車駛入，將該副產品運到 10 英里外的一處山坡。
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在那裡，二氧化碳被加壓泵入井中，並儲存在地下深達 8,000 英尺的地方。該公司表示，透過這個專案，自 2011 年以來，已至少防止 46,000 噸二氧化碳進入大氣層。
神華公司阻止排放的二氧化碳量似乎很少，但這象徵著中國為開發其稱為碳捕獲、利用和封存（CCUS）的前沿技術而持續付出的努力。中國幾年前開始著手，現在全國各地有多個使用不同技術的試點專案正在執行。
在神華專案以南幾百英里的地方，另一家中國能源巨頭——新奧集團，正押注一種綠色單細胞生物來減少碳排放。
在一個類似溫室的實驗室裡，從附近燃煤發電廠捕獲的二氧化碳流入數百根管道，成為微藻的重要食物來源。這些富含油脂的藻類在吞噬煤炭汙染物的同時，可以稍後用於製造生物燃料。
在北京和上海，中國華能集團公司為其燃煤發電廠配備了碳捕獲系統，並將捕獲的氣體出售給軟飲料製造商。此舉是政府為了美化北京奧運會和上海世博會的形象而下令進行的。該公司繼續推進，計劃到 2016 年在其位於天津的新建發電廠中捕獲 60% 的碳排放。
人們對碳捕獲、利用和封存技術寄予厚望。這裡的公司希望利用它來應對中國日益嚴格的溫室氣體法規。政治家和氣候活動家將其視為一個關鍵問題的答案：一個主要依賴煤炭並且將繼續依賴煤炭的國家，如何為應對氣候變化的鬥爭做出貢獻？
一石二鳥
中國長期以來一直依賴煤炭。2009 年，中國消耗的煤炭幾乎與世界其他地區的總和一樣多。儘管近年來，中國一直在大力推廣使用其他能源，安裝的風能和水力發電量比其他任何地方都多，但專家表示，這不會動搖煤炭作為中國能源之王的地位。
2009 年發表在《能源程式》（Energy Procedia）雜誌上的一篇研究論文預測，即使中國實現了其 2030 年的能源效率提高和清潔能源使用目標，其一半以上的電力供應仍將來自煤炭。因此，中國必須找到一種方法來減少其煤炭消費者排放的二氧化碳。
但是，減少中國自身的排放可能只是一個更大目標的一個有利的附帶作用：向其他國家推銷碳捕獲、利用和封存技術。
國際能源署（IEA）在其 2012 年的報告中指出，世界將面臨越來越大的困難，無法透過提高能源效率或使用替代能源來減少排放，因為這些領域中容易實現的目標很快就會被摘取。因此，國際能源署的情景顯示，使用和儲存捕獲的碳將變得更加必要，到 2050 年，這將為全球能源部門減排貢獻五分之一。
中國政府決心成為碳捕獲、利用和封存領域的領導者。“中國政府一直在積極推行和支援一項技術發展議程，該議程使中國能夠迅速在新一代各種技術領域取得突破，而碳捕獲和封存技術的發展最初就搭上了這股浪潮，”國際能源署能源分析師 Ellina Levina 說。
北京似乎正越來越接近這一目標。“與其他世界地區相比，較低的成本結構以及專案審批和建設的較短時間，為中國碳捕獲和封存技術發展提供了樂觀的前景，”Levina 補充道。“如果這種動態繼續下去，中國將有機會成為碳捕獲和封存技術的出口國。”
已經有這種趨勢的早期跡象。中國公用事業公司華能和美國公司杜克能源公司今年簽署了一項合作協議，呼籲進行一項研究，以確定華能的碳捕獲工藝在杜克能源公司位於印第安納州的燃煤發電廠應用的可行性。
“華能在碳捕獲、利用和封存的幾個領域處於全球領先地位，”勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的首席能源技術專家 Julio Friedmann 說，他幫助評估這項技術。在碳捕獲這一昂貴技術的核心領域，統計資料顯示，華能已經設法將成本降低到一些同行似乎無法企及的水平。
“我們捕獲雜質”
當華能在燃煤發電廠的碳捕獲方面處於領先地位時，傳統上與碳捕獲、利用和封存技術相關的行業，中國煤炭巨頭神華正在嘗試在新領域採用碳捕獲、利用和封存技術：用煤生產化學品的工廠。
與燃煤發電廠相比，煤制化學品工廠更容易從工業廢料中捕獲二氧化碳。這是因為它們 80% 以上的工業廢料是二氧化碳；相比之下，發電廠的這一比例不到 20%，神華碳捕獲與封存專案的工程師王永生說。
“燃煤發電廠和煤制化學品工廠的區別在於，它們捕獲二氧化碳；我們捕獲雜質，”王開玩笑地說。
捕獲相同量的二氧化碳所需的工作量減少，降低了使用碳捕獲、利用和封存技術的成本，使煤制化學品工廠成為減少碳排放的一個有希望的領域。而且它們必須這樣做。
由於原油（一種用於製造化學品的傳統原材料）價格上漲，全國範圍內用煤生產化學品的工廠數量激增。它們排放的二氧化碳量也隨之增加。中國煤制化學品產業目前佔該國總排放量的 3%。神華國家清潔低碳能源研究所的研究員田亞軍表示，如果所有申請的專案都獲得政府批准，到 2020 年，其排放量可能會增長四倍。
政策制定者意識到了這種威脅。中國最高級別的國家規劃機構國家發展和改革委員會在 2009 年表示，中國所有新的煤制化學品工廠在申請建設許可證時都需要提交如何減少未來排放的計劃。
對於神華而言，這與碳捕獲和封存有關。該公司目前正在考慮在鄂爾多斯啟動另一個試點專案，以便更大規模地測試這項技術。
觸及成本障礙
但神華不會走得太遠。其在鄂爾多斯的煤制油廠每年排放超過 200 萬噸二氧化碳；其中只有 5% 被埋在地下。阻止該公司埋藏更多氣體或將這項技術擴充套件到更多工廠的原因僅僅是缺乏資金。
僅神華 30 萬噸碳捕獲和封存專案的建設成本就超過 3200 萬美元。而且，該公司每捕獲和封存一噸二氧化碳，就要支付 47 美元。
中國政府補貼了部分投資。但大部分專案成本仍然由公司自己承擔。可以肯定的是，神華無意將其所有利潤都投入到碳捕獲和封存中。
位於波士頓的致力於減少大氣汙染的非營利組織“清潔空氣特別工作組”的亞洲首席代表 Ming Sung 表示，中國的其他公司也面臨同樣的障礙。
“缺乏經濟激勵是碳捕獲、利用和封存技術發展的最大障礙，”Sung 說。“公司不會做那些他們無法從中賺錢的事情。”
目前尚不清楚從明年開始的中國碳交易市場是否允許公司交易來自碳捕獲、利用和封存專案的排放信用額。而且，與二氧化碳的供應量相比，他們可以出售給軟飲料行業的量微不足道。
還有人談到向石油公司供應捕獲的二氧化碳，石油公司可以將氣體注入井中，並利用它來開採更多的石油。雖然這種做法在北美已經廣泛應用，但在中國的發展可能需要時間，因為中國的二氧化碳供應商和石油公司在合作之前必須經過艱難的談判，Sung 說。
健康、土壤和水
此外，還存在環境問題。綠色和平國際在 2009 年釋出的一份報告中稱，碳捕獲和封存技術是拯救氣候的“虛假希望”，並表示“不能保證二氧化碳的安全和永久封存”。
綠色和平組織認為，雖然目前無法量化確切的風險，但任何地下二氧化碳洩漏都可能影響周圍環境，增加汙染土壤和水，甚至窒息的危險。
神華在這裡監控其儲存場地，該場地位於一片盛開的黃色花朵覆蓋的田野之下，他們使用儀器試圖追蹤儲存二氧化碳引起的任何變化。
工人們每兩小時檢查一次資料，以分析二氧化碳在地下如何移動以及是否存在任何洩漏。該公司還會收集土壤和地下水的樣本。
雖然承認碳捕獲和儲存技術存在風險，但神華的工程師們將他們的專案視為一種輔助手段，他們表示該專案可以幫助收集資料並協助制定這個不受監管的領域的規則。
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