减排计划新技术的烦恼_碳捕获与封存技术发展受到质疑

 | 华东科技 | 2010.09区 域域外·External二氧化碳捕获与封存技术（CCS）是指将捕获、压缩后的二氧化碳运输到指定地点进行长期封存的过程，即以捕获碳并安全存储的方式来取代直接向大气中排放二氧化碳。根据碳封存地点和方式的不同，可将碳封存方式分为地质封存、海洋封存、碳酸盐矿石固存以及工业利用固存等。据统计，目前每年有300多亿吨二氧化碳排放到大气层中，其中约有40来自发电厂，23来自运输行业，22来自水泥厂、钢厂和炼油厂。各国对二氧化碳的处理却相对滞后，专家预言，如果继续放任二氧化碳排入大气，那么人类的生存环境将受到严重的影响。于是，二氧化碳捕获与封存技术被提上国际日程，成为近两年发达国家热捧的碳减排技术，被认为是温室气体深度减排的重要路径之一。碳捕获与封存技术发展现状哥本哈根大会后，世界各主要国家都提出了减排计划，虽然根据目前的京都议定书达成的协议，碳捕获与封存储项目尚不属于清洁发展机制（CDM）或联合履行机制（JI）项目的减排的工具。但是世界各国都在加紧进行着对碳捕获与封存技术的研究。国际能源署（IEA）在其一份报告中提出，到2020年前全球需要建设100个CCS电厂。世界上第一个工业和商业规模的碳捕获与封存项目为斯莱普纳Sleipner项目，由挪威国家石油公司和斯莱普纳合作伙伴共同经营，将斯莱普纳气田产生的二氧化碳注入离挪威海岸大约250公里的北海。在整个项目期间，预计将存储共2千万二氧化碳。英国对碳捕获与封存技术设立了法律保障。今年4月，英国女王批准了2010能源法。这部法律规定英国将对对能源消耗的企业和个人征税，以筹集资金启动商业规模的碳捕获与封存示范项目。大臣们认为，此举将有利于建立一批环保型的新燃煤发电厂，比如意昂公司（E.ON）在肯特郡金减排计划 新技术的烦恼碳捕获与封存技术发展受到质疑编译 寅晨斯顿建设的电站。 在美国，碳捕获与封存项目也在如火如荼地进行中。2009年，美国从经济恢复和再投资法案（ARRA）中拨款24亿美元，资助扩大和加快二氧化碳捕获与封存技术商业性技术开发。这笔资助资金是奥巴马政府为减少气候变化的主要温室气体（二氧化碳）排放量和增加新就业机会计划的一部分。处于试验阶段的西弗吉尼亚Mountaineer燃煤电厂从去年开始进行小规模的碳捕获。在我国，中石油、华能集团、神华集团等大型企业在碳捕获与封存工程项目建设上也进行了探索和尝试。今年6月，神华集团碳捕获与封存工业化示范项目在鄂尔多斯高原开工，这是全国第一个，也是全球第一个把二氧化碳封存在咸水层的全流CCS项目。潜在的泄露污染丹麦地球系统科学中心（DCESS）的盖里 夏弗（Gary Shaffer）教授在自然-地球科学杂志上发表了一篇题为二氧化碳长期封存的有效性与后果的文章。文中对碳捕获与封存方法所涉及的技术进行了调查，并评估这些技术的有效性和长期影响。尽管欧盟委员会计划未来10年投资几十亿欧元来发展碳捕获与封存技术，将发电厂或其他燃烧站排放的二氧化碳捕获并储存到地下。但是，夏弗教授在文中提到，该技术发展存在着诸多挑战。和其他形式的气候地质工程技术相比，碳捕获与封存存在很多潜在的优势，但是，地下封存会造成的潜在的短期和长期渗漏是不应被轻视的问题，而这很容易让人联想到墨西哥湾原油泄漏事件对生态系统造成严重影响留给人们的警示。夏弗教授开展了很多关于封存与渗漏情景模型预测研究。他的研究结论显示，与二氧化碳封存有关的渗漏会引起更大规模的大气变暖以及大洋中海平面上升、氧气耗竭、酸任何一项创新的新能源技术都会遇到诸多的挑战、争议以及发展瓶颈。作为控制温室气体排放的热门技术，二氧化碳碳捕获与封存正经历这一发展过程。Emission reduction plan2010.09 | 华东科技 | 化和二氧化碳浓度提高等问题。夏弗教授指出，将二氧化碳封存到大洋深部是个很糟糕的主意，因为这样会形成一个“巨大的死亡带”，对海水深部的生命带来重大影响。他还提到，大洋深部储存的二氧化碳相对而言会很快返回到大气中。地质封存二氧化碳（地下或大洋底部）可能更有效，但是除非每一千年渗漏的比例保持在1或更低的水平。被高估的碳捕获与封存技术今年5月，美国休斯敦大学的一份报告称，热衷于碳捕获与封存技术的国家高估了其价值，因为储存一家发电站制造的二氧化碳还需要一个汽池，其面积需相当于美国一个较小的州。 美国能源经济学家、休斯敦大学化学工程教授迈克尔 伊科诺米迪斯（Michael Economides）和项目组成员，美国两院院士兼科学院未来能源委员会委员、德州农工大学能源工程教授克里斯蒂 埃里-伊科诺米迪斯（Chris -tine Ehlig-Economides）表示，早先的碳捕获与封存模式很大程度上忽略了储藏二氧化碳的空间，因为它建立在一个“完全错误”的前提之下，认为会有持续的压力将碳注入岩层。埃里-伊科诺米迪斯教授形象地解释道“这就好像是用自行车打气筒往墙里面打气一样。往一个封闭的环境中注入二氧化碳是很有难度的，因为压力条件如果不足的话，二氧化碳就无法穿透岩层，碳就无法流动，最终可能还会跑回地面。”她还质疑说，仅仅是为了储存一个发电厂的二氧化碳，就可能需要相当于美国一个州面积的地下含水层管道。该报告结论称，“虽然多方一致认为碳捕获与封存技术有助于减排，但是，若通过这项技术大量减少二氧化碳的排放是不实际的。”大规模商业化仍需时间在很多环保组织看来，即使二氧化碳捕获与封存技术被证明很安全，也不应推广，因为这项技术本质就是一个过渡性解决方案，不但会给化石能源工业找到新的借口继续扩大规模，而且还会消减本应用于发展可再生能源的宝贵经费。碳捕获与封存技术离规模化生产还有多远能否在短中期和长期的节能减排中发挥作用碳捕获与封存技术究竟是节能减排的利器，还是潜伏的一颗定时炸弹这些评估或许可以为碳捕获与封存技术的发展找到更好的契机。从全球范围来看，碳捕获与封存技术仍处于研发和示范阶段，仍有许多尚需研发完善的发展瓶颈。来源Concerns raised over carbon capture，澳洲广播电台ABC 科技新闻；US research paper questions viability of carbon capture and storage, 英国卫报二氧化碳捕获与封存技术效果图斯莱普纳气田CCS项目