碳捕獲與封存:絕對必要還是瘋狂的計劃?

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點



關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


世界是否真的需要有能力在二氧化碳從發電廠煙囪或汽車尾氣中無形地滾滾而出之前捕獲二氧化碳,並將其永久埋藏起來以減緩全球變暖? 某些環保主義者、學者和企業高管在昨天於紐約彭博總部舉行的碳捕獲與封存(CCS)會議上表示,那是肯定的。原因包括:中國(世界領先的二氧化碳排放國)將需要它,這項技術已經存在,如果我們不控制不斷上升的溫室氣體排放,氣候變化將達到災難性的程度。

CCS是我們認為工具箱中至關重要的部分的原因是,在技術上能做到的和我們正在做的事情之間存在巨大的差距,其中一部分是政治原因,”自然資源保護委員會(NRDC)氣候中心主任大衛·霍金斯說。他說,30個州要麼開採煤炭,要麼將其燃燒用於大部分電力,因此支援允許這種情況繼續下去的技術,即使國家減少二氧化碳排放。

然而,與此同時,在同一個城市,塞拉俱樂部和其他環保組織正在抗議紐約煤炭貿易協會的年會,宣稱“煤炭會致命”,例如,在燃燒時會排放重金屬汞,一種神經毒素。在很大程度上,CCS是在一個試圖避免大量煤炭燃燒產生二氧化碳排放的世界中,煤炭燃燒的生命線。好訊息是,解決大約40%的人為二氧化碳排放(來自煤炭燃燒)的技術和技術訣竅已經存在。無論是向現有煤炭發電廠新增化學洗滌器,還是建造全新的電廠,在燃燒前將煤炭氣化(從而可以將二氧化碳分離出來),都已經建立了使用相同技術的工業廠房。

目前至少有四個正在進行的專案,今天正在將二氧化碳深埋地下。挪威以兩個專案領先,這要歸功於每噸二氧化碳約 50 美元的碳稅。這兩個專案都從天然氣中分離出二氧化碳(在這些天然氣銷售到世界市場之前),並將二氧化碳泵回地下,以提取更多的天然氣,並永久儲存這種普遍存在的溫室氣體。經過 30 多年的資料收集,這些專案和其他專案表明,二氧化碳安全地儲存在地下,沒有明顯的洩漏。

“一旦進入那裡,由於物理原因,它就無法全部出來,而且非常可靠,”德克薩斯大學的地質學家蘇珊·霍沃卡在會議上說。她自己執行過CCS實驗

然而,所有四個專案加起來僅佔美國二氧化碳排放量的約 0.006%,而美國現在的二氧化碳排放量低於中國,儘管美國人個人或人均排放溫室氣體在世界範圍內處於領先地位。此外,挪威的兩個專案以及北達科他州和阿爾及利亞的專案都與實際的燃煤發電廠無關。

目前,世界上有兩座這樣的發電廠——一座是正在中國建設中的,還有一座是德國的一座小型發電廠,該發電廠將二氧化碳分離出來,儲存在廢棄的天然氣田中。麻省理工學院(M.I.T.)的研究工程師霍華德·赫佐格表示,將此類 CCS 技術新增到煤炭發電廠會使每噸二氧化碳的電力成本增加約 65 美元。他還指出,由於法律問題、許可和建設週期長,美國至少需要七年時間才能建成商業規模的 CCS 電廠。

石油巨頭 BP 的環境技術主管加德納·希爾表示,這項任務非常緊迫,BP 參與了阿爾及利亞的 CCS 專案。“每拖延五年不採取行動,就需要額外減排 10 億噸,”他說。這種緊迫性,以及美國和全球的政治現實,正在推動環保主義者支援煤炭的 CCS。

環境保護基金氣候和空氣專案業務合作董事總經理馬克·布朗斯坦承認,“煤炭存在許多挑戰”,包括汞汙染、殘留的有毒煤灰、水消耗、採礦實踐和工人安全。但是“我們必須處理煤炭,才能在我們需要的時間框架內實現我們需要的那種減排。”

南非開普敦已退役的阿斯隆發電站的照片,由DanieVDM 透過 Flickr拍攝

© .