密西西比州可能成為美國第一個幫助煤炭對抗全球變暖的州。一座在肯珀縣肥沃土壤上興建的新設施將從當地礦井獲取最骯髒的煤炭，將其轉化為氣體，去除導致氣候變化的二氧化碳，然後燃燒氣體燃料——產生的汙染率與燃天然氣的發電廠相當。如果煤炭的使用真的可以做到（大氣層面上的）清潔，它就可以成為應對全球變暖的有力手段。
實現這一目標的關鍵技術是一種仍然相對不為人知的回收形式，稱為碳捕獲與封存，或CCS。可以將其視為一種縮短地質年代的方法，自然系統需要如此漫長的時間才能將二氧化碳從大氣中拉回。相反，CCS 捕獲燃燒化石燃料時排放的二氧化碳，然後使該氣體可用於處置，可能是在地下深處。關於 CCS 的各種提案已經流傳了幾十年，技術演示範圍從連線到燃煤發電廠的大型化工廠到直接從空氣中捕獲二氧化碳的簡單過濾器。
然而，當談到使用 CCS 來解決人類燃燒化石燃料排放的二氧化碳不斷增加所帶來的氣候變化時，這項技術充其量也只是停滯不前。 各種專案存在（或曾經存在），但該技術未能取得進展，主要是因為捕獲二氧化碳仍然比免費將這些化石碳傾倒到大氣中更昂貴，在那裡，數萬億新釋放的分子可以自由地捕獲導致全球變暖的熱量。
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監管機構現在希望使 CCS 更具吸引力。美國環境保護署 (U.S. Environmental Protection Agency) 的新規章規定，任何新建的燃煤發電廠都將需要捕獲和封存至少一部分二氧化碳汙染。該提案中的水平將允許每兆瓦時 (megawatt-hour) 發電量排放 1,100 磅二氧化碳，這與平均新型燃天然氣發電廠排放的氣體量相當。（當然，為了真正應對氣候變化，即使是這些汙染也必須被捕獲和封存。）
現在的問題是這項技術是否已準備好廣泛部署。“它現在正在發生，”能源部長歐內斯特·莫尼茲 (Ernest Moniz) 辯稱，國會研究服務處 (Congressional Research Service) 10 月份的一份報告和新的肯珀發電廠也支援了這一觀點。事實上，該設施是將 CCS 從示範專案規模推向更大規模的首個大型努力。這座裝有 CCS 的 550 兆瓦燃煤氣化發電廠計劃於 2014 年完工。“它是個龐然大物，”最近參觀過該廠址的莫尼茲說。
肯珀將使用褐煤或棕煤——汙染最嚴重的化石燃料中最骯髒也是最便宜的一種——但前提是它已被轉化為氣體。這種氣化過程還允許該設施去除二氧化碳。捕獲的二氧化碳隨後將被泵入一條專用的 100 公里長的管道，管道的末端是一個油田。
二氧化碳長期以來一直用於石油工業，以幫助從舊油田中洗刷出額外的石油。“今天，我們正在使用二氧化碳 [提高石油採收率] 每天生產 30 萬桶石油，”莫尼茲指出。“這不算小，”而且根據一些估計，使用這項技術每天有可能生產多達 300 萬桶石油。“除了發電廠或大型工業設施之類的東西，你找不到那麼多二氧化碳。”
因此，肯珀發電廠將有一些額外的產品可以出售，這要歸功於其回收使命。正如莫尼茲所說：“他們已經簽訂了電力、硫酸、氨和二氧化碳的長期合同。”
成本高昂的增加
最大的問題仍然是成本；CCS 在使用煤炭的發電廠生產的每千瓦時 (kilowatt-hour) 電力中至少增加 0.04 美元。據建造該發電廠的公用事業公司南方公司 (Southern Co.) 子公司密西西比電力公司 (Mississippi Power) 稱，肯珀預計完工總成本略高於 40 億美元，超出預算超過 10 億美元——進一步的延誤可能會導致成本進一步增加。“顯然，隨著時間的推移，成本會下降，”莫尼茲認為。
降低成本的關鍵是部署。為此，美國能源部 (U.S. Department of Energy, DoE) 已經資助了八個 CCS 示範專案，包括在德克薩斯州阿瑟港 (Port Arthur, Texas) 已經開放的設施，併為 CCS 專案提供了 80 億美元的貸款擔保。與此同時，能源部的高階能源研究計劃署 (Advanced Research Projects Agency for Energy, ARPA-E) 已在其 IMPACCT 計劃（先進碳捕獲技術的創新材料和工藝）下投資了 4000 萬美元用於捕獲二氧化碳的新方法。
已經有三項有前景的技術被能源部的化石能源辦公室 (Office of Fossil Energy) 選中，以進行進一步開發，以測試在使用這些方法捕獲燃煤後二氧化碳的成本效益。Alliant Techsystems (ATK) 計劃透過噴嘴過濾煙道氣，該噴嘴將二氧化碳冷卻使其凝固，然後用快速旋轉的腔室分離出氣體，從而產生類似旋風的效果，從而收集固體二氧化碳。通用電氣全球研發中心 (GE Global Research) 使用一種專有材料，該材料在與二氧化碳接觸時會變成固體，而三角研究所 (Research Triangle Institute, RTI International) 擁有一種新型溶劑，該溶劑不需要那麼多蒸汽熱量來釋放二氧化碳並準備捕獲更多二氧化碳。但是，二氧化碳捕獲的替代技術在很大程度上仍是工程領域的頭腦風暴；它們需要數年甚至數十年的時間才能從實驗室走向商業發電廠。
工業規模
從水泥和鋼鐵到煉油廠，所有目前產生過量全球變暖汙染的地方都需要碳捕獲。這意味著需要尋找儲存地點的數百萬噸二氧化碳，但目前尚不清楚確切地點在哪裡。能源部目前正在進行的兩個示範專案旨在證明，過量的二氧化碳可以安全地儲存在伊利諾伊州 (Illinois) 的深層鹹水含水層中。之前的專案，例如西弗吉尼亞州 (West Virginia) 芒廷內爾發電廠 (Mountaineer Power Plant) 的 CCS，證明二氧化碳可以安全地儲存在地下岩層中而不會發生事故——但該專案因缺乏資金而停止。“例如，如果對減少二氧化碳排放沒有要求或激勵，那麼哪家電力公司願意花費大量資金安裝 CCS——即使捕獲過程的成本降低了？”10 月份的 CRS 報告問道。
根據能源部的估計，有足夠的地下空間具有合適的地理條件來儲存 39110 億公噸二氧化碳，大約相當於美國目前 100 年的二氧化碳汙染量。但這假設要建立一個國家基礎設施——與石油和天然氣運輸的基礎設施相當——僅僅是為了處置不需要的副產品。為了證明這筆費用的合理性，二氧化碳汙染的價格必須很高——否則溫室氣體就必須被取締。
CCS 中 S 的其他相關問題仍有待解決，包括如何監測地下二氧化碳、如何管理地下壓力以確保在發生地震等情況下不會洩漏，以及最終誰擁有並負責埋藏的二氧化碳，以及其他潛在的障礙。“我們必須解決這些問題，但只有當我們開始實施這些大型專案時，我們才會解決這些問題，”莫尼茲說。
事實上，降低 CCS 成本的唯一方法是使這項技術普及。10 月份的 CRS 報告估計，一旦 10 萬兆瓦的發電廠安裝並執行某種版本的 CCS，CCS 價格可能會下降 30%。從某種意義上說，這與許多新能源技術遇到的雞和蛋問題相同——如果二氧化碳沒有定價，CCS 就無法變得廉價和普及，而政界人士不願意對二氧化碳定價，除非 CCS 既廉價又普及。
煤炭戰爭
在現有發電廠中增加 CCS 可能是遏制全球變暖的最佳技術希望，尤其是在中國等國家，隨著該國煤電的巨大擴張持續進行，這些國家溫室氣體汙染急劇增長。全球超過 40% 的全球變暖汙染來自燃煤，全球各地有 1000 多座新的燃煤發電廠正在規劃或建設階段。自 21 世紀初以來，煤炭一直是每年增長最快的能源來源。“為了每個人的利益，煤炭必須迅速而徹底地改變，”聯合國氣候變化框架公約 (U.N. Framework Convention on Climate Change) 執行秘書克里斯蒂安娜·菲格雷斯 (Christiana Figueres) 去年 11 月在華沙 (Warsaw) 告訴煤炭企業高管的一次聚會。“如果我們繼續像過去那樣滿足能源需求，我們將超過國際商定的將升溫限制在 2 攝氏度以內的目標。”
即使 CCS 從氣候角度來看使煤炭更清潔，但化石燃料仍然存在許多問題，包括如何處理所有殘留的有毒煤灰以及採礦的危險。並且，使用捕獲的二氧化碳來釋放更多的化石二氧化碳（以石油的形式）並不是大幅削減溫室氣體汙染的最快途徑。但是，CCS 對未來的重要性並沒有逃脫政策制定者的注意。11 月，代表全球 76% 溫室氣體汙染的國家的能源部長指出，CCS“是任何有效應對氣候變化措施不可或缺的組成部分”。
就在最近，莫尼茲的前任能源部長、諾貝爾獎得主朱棣文 (Steven Chu) 加入了一家加拿大公司——Inventys Thermal Technologies——的董事會，該公司正在尋求將其據稱低成本的二氧化碳捕獲方法商業化。“我們將走向低碳，”莫尼茲說，並指出實施奧巴馬總統的氣候行動計劃將是他任期內的重要組成部分。“但我們認為，所有燃料——只要有足夠的投資——都將在低碳世界中佔有一席之地。”換句話說，由於對 CCS 的巨大希望，煤炭戰爭並不存在。