一家領先的農業公司即將透過世界上最大的碳封存專案，使美國在全球地圖上佔據一席之地。
在未來幾個月內，阿徹丹尼爾斯米德蘭公司將加大力度建設一項計劃，以捕獲乙醇廠排放的二氧化碳，並將氣體注入地下。能源部宣佈該專案在公司位於伊利諾伊州迪凱特的工廠破土動工，時間是8月下旬。
當與今年秋天在同一玉米加工廠啟動的另一項相關的封存專案相結合時，該計劃將比美國以往任何時候都嘗試過的，將更多工業捕獲的二氧化碳泵入地球深處，永久儲存在深層鹽水岩層中。雖然該專案專注於乙醇，但該公司表示，它樂觀地認為，其努力將為嘗試對煤炭等化石燃料進行類似的排放控制鋪平道路。
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“這對於美國的碳捕獲和封存行業至關重要，”ADM伊利諾伊州工業碳捕獲和封存專案專案經理斯科特·麥克唐納上週在接受氣候導報採訪時表示。“我們正在開發其他人將效仿的模式。”
這項行動正值氣候立法在國會山陷入僵局，其他大型碳捕獲和封存（CCS）專案因缺乏資金而停滯不前之際。今年早些時候，總部位於俄亥俄州的公用事業公司美國電力公司因成本問題，停止了與大型燃煤電廠相關的鹽水含水層儲存專案。
分析師表示，ADM的專案對於研究大量人為產生的二氧化碳在伊利諾伊盆地（一個橫跨三個州的岩層，靠近美國一些汙染最嚴重的燃煤電廠和工業工廠）地下將如何表現具有重要意義。他們說，由於儲存的氣體在不同的地質位置表現不同，因此其他全球CCS專案的知識在應用於美國方面存在侷限性。
清潔空氣任務部隊的分析師庫爾特·沃爾澤說：“世界上有三個專案正在進行這種大規模的封存。” “這將是第四個。” 其他專案位於挪威海岸和阿爾及利亞。
將多孔岩石注入地下是未來的關鍵
專家表示，如果碳捕獲和封存最終在美國被證明具有商業規模，那麼美國排放的大量二氧化碳最終將不得不儲存在伊利諾伊盆地，因為它靠近依賴煤炭的中西部各州。
在美國，還有其他大規模的二氧化碳注入油田的案例，溫室氣體在其中被用於將更多的原油推出，這個過程被稱為提高石油採收率。沃爾澤說，在二氧化碳管道輸送方面也進行了大量工作。
沃爾澤說，ADM計劃的不同之處在於其規模以及在油田以外的鹽水岩層中永久儲存氣體。他說，這種區別很重要，因為如果CCS要取得商業上的成功，就必須依賴鹽水岩層，而不是完全依賴油田儲存。
對於鹽水岩層，捕獲的二氧化碳被泵入地下數千英尺的多孔岩石中，其中含有鹹水。美國其他嘗試建立這樣一個完全整合的系統（從排放源到鹽水含水層中的永久儲存）的努力在達到商業規模之前就停滯不前了。
該過程的第一步將於今年秋天開始，屆時伊利諾伊州地質調查局的研究人員將開始每天向地下注入1000公噸來自ADM迪凱特工廠排放的二氧化碳。
這將與ADM運營的第二個規模更大的專案建設同時進行，該專案最終將注入量增加兩倍，達到每天3000公噸。ADM專案計劃於2013年開始地下注入。這兩個地點總共將向地下泵入超過350萬噸捕獲的二氧化碳，相當於約60萬輛汽車的年排放量。
二氧化碳將來自一家將玉米加工成多種產品的工廠，包括玉米糖漿、食品化學品和乙醇。
獲得1.41億美元聯邦援助，但仍在尋求更多資金
麥克唐納解釋說，與燃煤電廠相比，生物發酵過程產生的二氧化碳流的純度是該專案能夠向前推進，而許多其他CCS專案卻無法推進的原因之一。
這種純度使得捕獲過程比從燃煤中捕獲二氧化碳所需的成本更低，燃煤產生的氣體流比溼玉米廠複雜得多。對於煤炭，需要溶劑從氮氣和其他排放物的混合物中剝離二氧化碳。
“我們可以在不同型別的工廠以大約四分之一的成本做到這一點。我們的障礙要低得多，”麥克唐納說。他稱乙醇是碳捕獲的“唾手可得的果實”。
ADM專案的總成本為2.075億美元，其中大部分（1.41億美元）由能源部作為奧巴馬總統2009年經濟刺激計劃的一部分提供。相比之下，美國電力公司的專案將耗資6.68億美元，將鹽水注入與大型燃煤電廠的捕獲相結合。
麥克唐納表示，儘管成本較低，但如果沒有聯邦政府的新資金，這家農業巨頭可能無法在2015年（計劃的結束日期）之後繼續進行地下注入。他說，捕獲的部分二氧化碳有可能用於提高石油採收率，因為二氧化碳在該過程中因其在泵出更多原油方面的價值而獲得價格。
麥克唐納說，在幾年前宣佈該專案時，阿徹丹尼爾斯米德蘭公司完全預計美國可能會出臺碳排放上限。這與刺激計劃以及加利福尼亞州對低碳燃料標準的考慮一起，提供了動力。
“我們需要看到碳定價或額外的封存[財政]激勵措施，”他在談到延長這項努力的可能性時說。
下一站：煤炭？
分析師表示，即使該專案的捕獲部分涉及乙醇，它仍然對煤炭具有借鑑意義，煤炭排放約佔美國溫室氣體排放量的三分之一。
能源部表示，伊利諾伊盆地的芒特西蒙砂岩有潛力容納來自中西部煤電廠的數十億噸二氧化碳。能源部在宣佈時表示，該砂岩可以容納伊利諾伊盆地區域所有行業每年產生的超過2.5億噸二氧化碳。
伊利諾伊州地質調查局局長羅伯特·芬利說，需要在每個新的注入點進行徹底的測試，以確定其獨特的特徵。
ADM尤其將使用美國環保署授權的新型注入井，稱為6類井，專門為二氧化碳儲存而設計。
根據新的井分類，運營商預計將密切關注地下溫室氣體羽流在多孔岩石中的移動方式。
考慮到這一點，伊利諾伊州地質調查局的研究人員正在測試以前從未用於碳封存的裝置，包括使用振動能量建立氣體羽流詳細影像的地震感測器。芬利說，這對於瞭解首先需要在哪裡設定二氧化碳監測站非常重要。
他說：“一個很大的未知數是二氧化碳會呈放射狀還是圓形方式移動。”
環保人士稱之為“三重補貼”
芬利說，由此產生的資料應該有助於讓州公共事業委員會（他們出於成本考慮拒絕了許多大型專案）相信該技術的可行性和準確性。
麥克唐納表示，同一個工廠同時執行兩個注入點（一個由伊利諾伊州地質調查局執行，另一個由ADM執行）的事實也將提供關鍵資訊。他說，需要更好地瞭解兩個地下溫室氣體羽流如何相互作用。
他說，這對於未來的其他捕獲專案非常重要，因為一個大型發電廠將需要多個注入井來儲存其所有二氧化碳。
碳捕獲和封存有其批評者。一些環保主義者抨擊它耗費大量聯邦資金於一項未經證實的技術，他們說這些資金應該更多地用於可再生能源。
綠色和平組織高階立法代表凱爾·阿什說：“從某種意義上說，這是對我們不知道是否會奏效的東西的三重補貼。” 他說，玉米和乙醇行業已經獲得了聯邦政府的幫助，然後能源部的碳捕獲資金才開始發揮作用。
也有研究質疑這些型別的地下注入的安全性和成本效益。最值得注意的是，一對地質學家夫婦在去年發表的一篇同行評議論文中挑戰了地下有足夠空間進行商業規模碳儲存的觀點（氣候導報，2010年5月3日）。該分析遭到碳捕獲行業的大部分抨擊，認為其做出了不準確的假設，但這對夫婦堅持認為他們的論點是準確的。
ADM堅稱不存在洩漏風險
另一個問題是二氧化碳將如何與伊利諾伊盆地岩石中獨特的礦物質發生反應。2010年，杜克大學研究員羅伯特·傑克遜發現，從理論上講，從地下儲存點（包括伊利諾伊州中部）洩漏的二氧化碳可能會在錯誤的情況下汙染飲用水含水層，汙染物包括鈾。
他說，ADM專案對於測試非常重要，但他說，在更好地瞭解任何洩漏風險之前，他不想直接住在該地點上方。他說，風險很小，但重要的是要確定。
“大多數井不會洩漏太多。有些可能會。我們需要了解如果它們洩漏，環境後果是什麼，”他說。
但麥克唐納表示，不存在嚴重的洩漏風險。選擇伊利諾伊盆地是專門因為其特殊的品質，包括位於地球表面以下7000英尺二氧化碳儲存點上方的深層不透水保護岩層。
他說，該地區已經透過三維成像進行了徹底研究，並且沒有二氧化碳逸出的通道。
“我們非常有信心我們可以在該地點長期儲存大量的二氧化碳，”他說。
2009年，俄亥俄州格林維爾市的一項碳捕獲和封存提案因當地居民強烈反對洩漏可能性和房地產價值下跌而陷入停滯。芬利說，ADM沒有遇到類似的問題，部分原因是該公司在社群中的聲譽。該公司表示，該專案將創造260個就業崗位。
外聯也可能是一個因素。麥克唐納說，他的公司努力透過給居民的信件、與政府官員的會議以及在伊利諾伊州博覽會和城鎮會議上安排的活動來教育社群瞭解該專案。芬利說，學校老師也來到了現場。
他說，該公司獲得了300名將受到該地點初步地震測試影響的土地所有者的許可，並且沒有引起太多擔憂。他說，地下羽流將 confined 於農村地區。
ADM的麥克唐納說：“我們在這個方面投資了數十億美元。” “如果存在任何疑問或任何真正的洩漏風險，我們就不會這樣做。”
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