關於全球氣候變化存在許多不確定性，但有一件事我毫不懷疑：我們不會透過耗盡化石燃料來解決氣候變化問題。
理解這一點會引出我們可遵循的三條降低溫室氣體濃度的途徑，並解釋了為什麼我選擇將 我的研究 重點放在碳捕獲和封存上。我們可以：
繼續幾乎不受限制地燃燒化石燃料。我們將突破大氣中二氧化碳濃度 450 ppm（百萬分之幾）的水平，許多科學家認為超過這一水平是危險的，而且我們會繼續上升。我們有足夠的化石燃料可以輕鬆超過 1,000 ppm。其影響將是顯著的，甚至可能是災難性的。
限制化石燃料的使用，使我們大部分的煤炭、石油和天然氣都留在地下（見下圖）。今天，超過 85% 的商業能源由化石燃料供應。考慮到即使提高一分錢的汽油稅都沒有政治意願，我們是否有政治意願透過一項政策，讓數百萬億美元的資產留在地下？
找到一種技術，讓我們在不向大氣排放二氧化碳的情況下使用我們的化石燃料儲備。今天就存在這樣一種技術。它被稱為二氧化碳捕獲和封存，簡稱 CCS。
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按所需的規模部署 CCS 是一項艱鉅的任務。我們需要每年封存 數十億噸 二氧化碳。然而，這是解決氣候變化所需的努力程度。其他氣候減緩技術（例如可再生能源、核能和效率）也需要類似的努力。沒有靈丹妙藥；我們都需要它們。
然而，到目前為止，CCS 的使用量非常少，遠未達到對排放產生有意義影響所需的規模。為什麼？原因與技術成熟度的關係較小，而與政府政策及其創造的商業激勵措施的關係較大。
CCS 如何運作
CCS 系統有三個主要組成部分：
捕獲，透過化學過程從發電廠和其他大型工業設施（例如煉油廠或水泥廠）中去除二氧化碳。捕獲的二氧化碳通常被壓縮成液態狀態。
運輸，主要透過管道進行。
封存，進入 800 米（2,600 英尺）以上的深層地質構造中。
CCS 系統的所有必要組成部分目前都在經濟中的某些地方投入商業使用。要被認為是商業級的，這些不同的元件需要整合並擴大規模。
從氣流中捕獲二氧化碳的基本過程是在 20 世紀 30 年代發明的。第一個安裝在工業鍋爐上的裝置於 1978 年在加利福尼亞州的特羅納開始執行。在加拿大薩斯喀徹溫省，發電廠的第一個商業規模運營（一家燃煤電廠，產生 110 兆瓦的電力，每年排放超過 100 萬噸二氧化碳）於 2014 年 10 月開始，並且其 運營商表示，正在“超出預期”。
在美國，二氧化碳管道網路超過 4,000 英里。這些管道的建造主要是為了將二氧化碳從自然井輸送到油田。在一種稱為提高石油採收率 (EOR) 的實踐中，將二氧化碳氣體泵入現有油井，以迫使釋放更多的石油。每年大約有 5000 萬噸二氧化碳以這種方式運輸。
將二氧化碳和其他氣體注入地質構造的做法已經進行了很多年。早在 1915 年，天然氣就被儲存在地下。第一個注入二氧化碳的 EOR 作業於 1972 年開始。自 1989 年以來，酸性氣體（包括二氧化碳）一直被儲存在地質構造中，主要在加拿大。一些 CCS 示範專案，從 1996 年挪威在北海的 Sleipner 專案開始，以每年百萬噸的規模封存二氧化碳。
二十年的進展
第一篇提到後來成為 CCS 的 已發表論文是在 1977 年。
然而，15 年後，CCS 研究領域才達到了臨界規模。1991 年，國際能源署啟動了 溫室氣體研發計劃，該計劃也專注於 CCS。美國於 1997 年在能源部建立了自己研究計劃，每年投資 100 萬美元。這個數字現在已經膨脹到每年 2 億多美元。2005 年，政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 釋出了 關於二氧化碳捕獲和封存的特別報告，確認了 CCS 作為主要氣候減緩選項的地位。
從各方面衡量，CCS 從 1990 年到 2009 年都出現了顯著增長。一個衡量標準是參加 CCS 主要國際會議 的人數（見下圖）。 宣佈 了數十個示範專案。實驗室和中試工廠的研究和開發活動激增。 開發了新的和改進的溶劑，用於從廢氣中捕獲二氧化碳。設計、開發和測試了整合發電和二氧化碳捕獲的過程。進行了 地下注入二氧化碳的現場測試，制定了監管框架和公眾宣傳計劃。
設想是在 2020 年之前上線 20 個大型示範專案，屆時 CCS 可以被認為是商業化的。2009 年，來自美國和歐洲的數十億美元刺激資金被撥付用於資助這一願景。我們正走在商業化的道路上，但隨後我們遇到了一些坑窪。
缺乏市場
為了使任何技術實現商業化，都需要建立市場。與可再生能源和核能等其他低碳技術不同，CCS 只有一個目的：減少二氧化碳排放。因此，只有透過旨在減少向大氣排放溫室氣體的氣候政策才能建立市場。2009 年，似乎這項政策迫在眉睫。美國國會正在討論限額與交易法案。預計 2009 年底的哥本哈根氣候會議將產生一項新的國際協議。
然後一切都崩潰了。氣候政策在美國成為一個黨派問題，阻止了任何有效的政策措施，而哥本哈根未能達成一項協議。本應推動 CCS 前進的市場被推遲了至少十年，甚至可能更長時間。
電力公司和石油公司等行業參與開發 CCS 至關重要。然而，隨著該技術市場的未來變得更加不確定和推向未來，公司重新審視了他們對 CCS 的承諾。
現在，支援水平已大幅下降，因為近期需求已成為優先事項。多年來以兩位數增長的政府計劃已經趨於平穩，或者在某些情況下有所下降。結果，在 2020 年，預期中的 20 個示範專案將只有不到一半上線，CCS 商業化將至少推遲到 2030 年。
CCS 處於十字路口
關於減緩氣候變化的 最新 IPCC 評估報告 在決策者摘要中提到了 CCS 35 次。國際能源署多次 表示，CCS 是減緩氣候變化的關鍵技術。
然而，就在 CCS 在建設示範工廠、開發新的和改進的技術以及瞭解和管理風險方面取得巨大進展的同時，以所需水平繼續這些活動的資金已開始減少。短期關注取代了長期戰略。
這不僅對那些認為 CCS 是一項關鍵技術的人來說是一個擔憂，而且對於所有認為減緩氣候變化是當務之急的人來說都應該令人擔憂。我們沒有進行必要的投資來實現到本世紀中葉將二氧化碳排放量減少 80% 的長期目標。
我更傾向於實施一項全經濟範圍的碳定價，為低碳技術創造市場。然後，由市場而非倡導者來決定技術組合。我相信，在這種政策下，CCS 的部署將是顯著的。然而，今天我們依賴於政府計劃，例如輕型汽車的燃油效率標準和公用事業的可再生能源組合強制，以幫助減少二氧化碳排放。
經濟學家 普遍認為，這些計劃的效率較低，並且減少二氧化碳排放的 成本更高。如果能源政策確實側重於長期減少二氧化碳，我們就不會看到今天 CCS 的放緩。