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1、碳捕捉和儲存技術CCS碳捕捉和儲存技術CCS12月7日,聯(lián)合國氣候變化大會如期在哥本哈根拉開帷幕,來自192個國家和地區(qū)的代表出席了這次峰會.幾日下來,大會火藥味十足,儼然成吵架大會.雖然各國的"減排目標"還處于拉鋸戰(zhàn)中,如何達到這些減排目標將是接下來各國關注的問題,于是,"碳捕捉技術"再次成為媒體關注焦點.相對于人造火山或是太空反光鏡這類不靠譜的科技狂想,二氧化碳捕集封存技術(CCS技術)被認為更能拯救地球.眾所周知,人類為防止氣候變暖需要節(jié)能減排,特別是減少二氧化碳的排放.減排路徑有許多,但對于以燃煤為主要能
2、源的國家,減少燃煤使用代價高昂,因此CCS成為重要替代選擇,因此對那些不愿改變能源消費結構的國家來說,這有極大吸引力.國人也許對碳捕獲技術稍感陌生,殊不知它"正是當今世界上國際最熱門的氣候變化領域最前沿,最重大的話題之一,國際政治領袖們無不投以巨大關注".早在去年年底,央行行長周小川就曾暢談過"碳捕獲"的深意,并認為金融業(yè)在這方面大有可為.而根據(jù)浙大相關專家的看法,國外許多科研機構早已經從中嗅到了巨大的利益誘惑,并悄悄把目標瞄準了國內碳排技術市場.原始大氣中二氧化碳的濃度非常高,并不適宜人類生存,地球是通過把二氧
3、化碳固化后埋在地下(即成煤成油的過程),從而降低了大氣中二氧化碳的濃度,變得適宜人類生存了.現(xiàn)在的情況,正好相反,人類通過開采煤,油,把埋在地下的二氧化碳挖了出來,再排放到大氣中,大氣的二氧化碳濃度就增加了,隨之而來的就是溫室效應帶來的一系列影響.這實際是對工業(yè)革命,化石能源瘋狂利用的一種嘲諷和報復.后工業(yè)時代注定要解決工業(yè)革命的麻煩.1850年全球CO2排放量僅為2億噸,到2005年則增加到259億噸.這其中,全球化石燃料的消費主要集中在工業(yè),電力和交通運輸部門,其CO2排放量約占全球CO2排放總量的63.09
4、%～72.96%.現(xiàn)在,全球各國首腦希望人類在2050年時,把氣溫控制在不超過1850年時多2攝氏度.如何減少大氣中的二氧化碳排放量,科學家們已經想了各種辦法.第一步是"碳捕獲".據(jù)方夢祥教授介紹,目前國際上比較成熟的是化學吸收法,簡單來說就是利用CO2和某種吸收劑之間的化學反應,CO2氣體從煙道氣中分將離出來,目前科學家已經找到了多種性能優(yōu)良而環(huán)保的吸收劑.還有一種方法叫"膜"分離法,化石燃料燃燒后的煙氣在通過膜時被分類處理了,有的會溶解并通過,有的卻通不過被"攔截"了.為了提高二氧化碳的減排效率,科學家還發(fā)明
5、了一種富氧燃燒法,用純氧燃燒使得排放的CO2純度更高.據(jù)悉,目前國際上像美,英,挪威包括中國都有一些碳捕捉試驗項目,其中碳的捕捉效率可以高達90%."捕碳"還不是最難的,而且,"就算是把捕捉到的CO2再利用,拿去生產碳酸飲料,最后CO2還是排到了大氣中",科學家需要把CO2安全而永久地"封存"起來,這種碳捕捉與儲存技術被稱為CCS(即CarbonCaptureandStorage的縮寫)技術.科學家目前主要的思路是"封到地下",包括深海存儲和地質儲存.先說"深海存儲",要知道,海洋是全球最大的CO2貯庫,其總貯量
6、是大氣的50多倍,在全球碳循環(huán)中扮演了重要角色.將CO2進行海洋儲存的方式,主要是通過管道或船舶將CO2運送到海洋儲存地點,然后將CO2注入海底,在海底的CO2水最后會碳化并保存下來.這個方法也有一定隱患:"CO2是通過船舶用高壓打入海底的,萬一CO2發(fā)生泄漏后果不堪設想,特別是海震時常發(fā)生."目前科學家認為相對可行的是地質儲存,CO2打入地下1～2千米的鹽水層,把在這樣的深度,壓力會將二氧化碳轉換成所謂的"超臨界流體",并緩慢固化,就像地下的煤炭石油一樣.在這樣的狀態(tài)下,二氧化碳才不容易泄漏."另外,這片巖體的
7、結構要好,有足夠多的空間來容納二氧化碳,而且具有連續(xù)性,面積夠大.據(jù)預測全球鹽水層的儲量達到10萬億噸,可以儲存1000年.到現(xiàn)在為止,全球共有三個成功的CCS項目在進行中.美國Weyburn-Midale項目填埋的是北達科他薩斯喀徹溫省一座廢棄油田的煤炭氣化廠產生的二氧化碳.英國石油公司經營的阿爾及利亞薩拉油田項目把從當?shù)厣a的天然氣中提取的二氧化碳輸入地下.挪威大型石油天然氣公司國家石油公司也在北海有兩處類似的項目.另外,全球有上百個CCS項目正在建設中.在國內,繼北京的華能高碑店項目后,華能石洞口第二電廠碳
8、捕獲項目7月份在上海開工,該項目總投資1.5億元,今年年底將建成,預計年捕獲二氧化碳10萬噸,并號稱是全球最大的燃煤電廠碳捕獲項目.雖然目前CCS技術仍在實驗階段,其技術能否收到預期效果還有待證實,但成本之高已經叫人咋舌.根據(jù)麻省理工大學去年發(fā)表的一份報告,捕捉每噸二氧化碳并將其加壓處理為超臨界流體要花費30-50美元,將一噸二氧化碳運送至填埋點埋藏需要花費10-20美元
