努力吸收空气中的二氧化碳并埋葬气候变化-王其杉博客|程序员|科技新闻
保罗·格伦德尔/建筑摄影/阿瓦隆/盖蒂图片社
碳排放量需要下降。而且速度快。如果我们能把二氧化碳从空气中抽出来藏在地下怎么办?好消息是:我们可以。坏消息:真的很难做到。
碳捕获和储存(CCS)技术的实验和试验提供了对未来的一瞥,将来工业和国内排放的二氧化碳在到达大气之前可以被捕获、运输和储存在地下水库中。但是,尽管有早期的承诺,在使CCS技术大规模运行的进展一直令人担忧地缓慢。
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欧盟首次投资CCS项目几乎是在十年前。在支持能源转型的雄心勃勃的行动中,六个CCS项目——包括英国的哈特菲尔德的一个——被选中受益于35亿英镑的基金,作为欧洲能源复苏方案(EEPR)的一部分。十年后,EEPR选择的所有六个初始项目都已经放弃,大多数情况下是因为缺乏额外的资金。
这并不是说没有政治意愿。2012年,欧盟委员会启动了另一项计划,其中包括努力促进CCS。作为计划的一部分,2.67亿英镑用于资助英国一个名为白玫瑰的CCS项目,该项目两年后启动。
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维多利亚土耳其人
随着英国政府再拨出1亿英镑的资金,白玫瑰将领导欧洲CCS竞赛。它位于英国能源供应商德拉克斯位于北约克郡的遗址上,涉及建造一座新的燃煤发电站和建立一个运输和储存网络,以将二氧化碳转移到北海底水库中的永久储存。
人们希望核电站产生的90%的二氧化碳排放能被捕获,同时为超过63万个家庭提供电力。但是,在2015年,英国政府宣布,它原本计划投入该项目的10亿英镑已不再可用。由于缺乏其他资金,能源和气候变化部拒绝批准该项目的最后阶段。
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像大多数欧洲同行一样,白玫瑰也因为钱而跌价。这是因为很难预料在行业级部署CCS的前期成本,并且项目经常被放弃,因为它们无法为其开发的下一阶段找到资金。Hartfield项目,在2009由EEPR选择,是另一个例子。它从欧洲1.8亿欧元(1.6亿欧元)的资金中受益,但由于与白玫瑰相同的原因,在2015年有所下降。那么,是时候放弃碳捕捉梦想了吗?
爱丁堡大学能源储存和碳捕获研究员汉娜·查尔默斯(Hannah Chalmers)将此描述为CCS的“起伏”。她说:“在初步设计阶段,政府把钱放在桌子上,但在接下来的阶段,钱就不存在了。”“白玫瑰尤其令人不安,因为那些投资将是最后的推动。”这确实损害了行业的信心。
然而,如果我们要把全球变暖控制在2摄氏度以下,碳捕获技术是至关重要的。事实上,气候研究所在2014年进行的研究得出结论,要达到目标,不仅必须减少碳排放,而且必须从大气中去除它。
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这就是CCS可以真正发挥作用的地方:结合使用生物质为发电厂提供燃料,它实际上可以减少大气中已经存在的CO2量。再加上生物质,它是由植物生长时从空气中捕获CO2的植物制成的,你就得到了对抗气候变化的最佳配方。碳进入生物质,在电站中燃烧,使用CCS狼吞虎咽,然后安全地埋在地下。理论上,你可以拥有一个碳负能量发电厂。
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据估计,在英国,这种被称为生物能源碳捕获储存(BECCS)的过程每年可产生高达5500万吨的净负排放。这是我们排放量的一半,目标是2050。
英国已经开始研究开发生物CCS,特别是自从去年政府宣布到2025年关闭所有燃煤电厂以来。例如,Drax没有放弃开发CCS技术的努力,尽管白玫瑰公司失败了。从那时起,该公司已经将六台发电机组中的四台从煤转换为生物质,现在正寻求开发生物CCS。
去年5月DRAX发布了一项基于400000英镑投资的BECS项目。该公司即将安装一个试点工厂,将试验一种CCS技术,可以将CO2与其他排放气体分离,然后储存起来再利用。
在英国其他地区也开展了类似的行动。在斯托克顿-on-Tees创建的Teesside集体是为了发展能源密集型产业集群,致力于在Tees山谷建立装备CCS的工业区。这个集体的目标不是把重点放在单个项目上,而是建立一个区域,让几个工业工厂可以把二氧化碳输送到北海近海储存的共享管道网络中。这将是将整个区域转换成CCS技术的一种方式。
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加里富勒
生物CCS项目目前正在进行中,以从Teesside的生物质发电站捕获CO2并将其运输到海上储存。爱丁堡大学高级讲师马修·卢奎奥是这个项目的研究小组的成员。他说:“这项技术是有效的。”“目前的唯一障碍与技术无关。这是保险和商业模式的问题。”
换句话说,这一切都归结于金钱——但是企业所有者需要确信,实施CCS在经济上是可持续的。对Lucquiaud来说,这应该是政府政策的问题。他认为,国家有责任确保企业能够转换到包括CCS的模式,而不会在竞争中处于不利地位。
他说,这样做的一种方式是政府建立运输和储存二氧化碳的组织,企业会为此支付费用。这意味着CCS所需的新基础设施中最重要的部分将由政府承担,从而使得该技术对投资者来说更加引人注目。
Lucquiaud的观点得到了Chalmers的赞同,她称之为“一个政府所有的运输和仓储服务”,但是目前还没有这样的组织。甚至在北美,CCS技术已经被部署在稍大的规模上:12个发电厂目前正在加拿大和美国进行碳捕获。
目前看来,CCS正经历着越来越大的痛苦。它已经准备好被实施,但是还没有被证明足以赢得业界的信心和投资。这就是为什么气候研究所在2014年的报告中建议“紧急”展示CCS和生物能源技术。
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李察布兰