碳捕获技术发展空间(为什么说碳捕获)
碳捕获技术发展空间(为什么说碳捕获)气候解决方案包括CCUS、电网现代化、可再生能源、电动汽车、能源效率和对碳排放收费等。CCUS只是其中的一部分。我们需要利用所有这些工具才能有效应对气候变化。要应对这一艰巨挑战,需要进行技术创新,这正是碳捕获、利用和储存(CCUS,Carbon Capture Utilization and Storage)发挥作用的地方。正如近期一篇论文所指出的,减少公用事业行业中最后10%排放量的策略和成本与减少前90%排放量策略和成本截然不同,相差甚远。CCUS的主要技术是能减少最后10%排放量的关键技术。一种碳捕获的方法是从空气中抽取二氧化碳,将其浓缩成液体后,输送到地下深处。水力压裂法通过向井中注入“水力压裂液”使深层岩层破裂来提取石油或天然气。碳捕获、利用和储存(CCUS)法则是将液化二氧化碳注入多孔的深层含盐地层。可再生能源为经济提供了巨大的动力,但我们仍需要更多的无碳能源。仍有一些进行碳
Chandel Draine/TNC Photo Contest 2019
科学研究显示,人类必须在2050年实现净零排放,以免遭受气候变化带来的严重影响。这到底意味着什么?到那时,地球又将变成什么模样?细节决定一切。
为了实现碳减排,我们必须大大加快利用可再生能源,以满足能源需求。大自然也将在其中发挥重要作用。比如,如使用基于自然的气候解决方案,如采用能增加森林、湿地和土壤中固碳量的土地利用实践,减少的碳排放量最多可达到美国碳排放减排目标的五分之一。虽然这并非易事,但解决方案的每一步都十分明确,而且许多地方已开始采取行动。当你着手完成一项任务时,你会发现刚开始可以很快就做好很多事情。然而,“行百里者半九十”,最后一步往往也是最艰难的一步。
一些行业可以通过在生产过程中储存或使用二氧化碳来实现碳捕获。那些无法实现碳捕获、利用和储存的设施所排放的气体将加剧气候变化。
一种碳捕获的方法是从空气中抽取二氧化碳,将其浓缩成液体后,输送到地下深处。
水力压裂法通过向井中注入“水力压裂液”使深层岩层破裂来提取石油或天然气。碳捕获、利用和储存(CCUS)法则是将液化二氧化碳注入多孔的深层含盐地层。
可再生能源为经济提供了巨大的动力,但我们仍需要更多的无碳能源。仍有一些进行碳排放的工业生产活动现今无法被淘汰掉,如钢铁、水泥和其他重工业产业。而且,即使我们可以利用基于自然的气候解决方案最大限度地固碳,我们仍然需要清理大气中剩余的碳。
要应对这一艰巨挑战,需要进行技术创新,这正是碳捕获、利用和储存(CCUS,Carbon Capture Utilization and Storage)发挥作用的地方。正如近期一篇论文所指出的,减少公用事业行业中最后10%排放量的策略和成本与减少前90%排放量策略和成本截然不同,相差甚远。CCUS的主要技术是能减少最后10%排放量的关键技术。
气候解决方案包括CCUS、电网现代化、可再生能源、电动汽车、能源效率和对碳排放收费等。CCUS只是其中的一部分。我们需要利用所有这些工具才能有效应对气候变化。
和大多数解决方案一样,CCUS并不适用于所有场景。但如果不在大范围内采用CCUS技术,就很难将全球气温上升控制在1.5℃以内。为了达到这一目标,我们必须在有限的时间内减少排放量。
CCUS技术是我们要在最后关头采取的解决方案,将帮助我们完成净零排放这个巨大的挑战。我们可以将CCUS配合其他气候解决方案一起实施,以减少排放,保护人类和自然。
收集和利用二氧化碳的方法
每一种CCUS技术各不相同,但它们有一些共同的特性。CCUS技术从工业设施、发电厂或空气中捕获二氧化碳,将其浓缩成液体,然后把液态二氧化碳泵入地下深处的多孔地层,如由充满盐水的多孔岩石层组成的深层含盐地层,使二氧化碳永久保存在地下。此外,捕获的二氧化碳也可用于生产混凝土或液体燃料等工业产品。核实程序可以保证安全可靠地使用CCUS技术。许多工业行业在排放二氧化碳的同时,也在排放共同污染物。对这些污染物应该采取怎样的管理流程和政策,是我们应该慎重考虑并亟需解决的问题。
有的CCUS技术已经有几十年的历史,在全球范围内也有一些成功的案例,但CCUS仍需更多的研究和支持。重要的是,我们要充分意识到CCUS技术的潜力。如果没有CCUS技术,我们将难以完成经济支柱产业的平稳过渡,也就很难在2050年成功实现净零排放的目标。
有益的技术
国际能源署(IEA)和政府间气候变化专门委员会(IPCC)建立的模型显示,碳捕获技术在实现全球气候目标方面必须发挥出关键作用。为将全球气温上升控制在2℃以内,IEA进行了相关情境分析发现,到2050年,碳捕获技术每年贡献20%的必要减排量,其中近一半减排量的工业过程并没有其他经济有效的脱碳方法。换言之,如果没有CCUS技术,我们也有可能在2050年实现净零排放,但有了CCUS技术,我们可以更经济地实现这一目标。CCUS技术可以让碳密集型和热密集型工业在生产过程中几乎不排放温室气体,从而为这些能源密集型行业的工人提供就业机会。在某些情况下,CCUS可能最终会是唯一可行的脱碳方法。
没有特效药
尽管CCUS技术对实现净零排放至关重要,但指望它是一种“特效药”就太天真了。碳捕获技术不能也不应该随意被部署和使用。它不会在所有应用场景中都有效,也无法在任何地方都能架设碳捕获装置。可以储存盐水的岩层非常特殊,并不是所有地区都有分布。而且,通常需要利用新的基础设施才能将二氧化碳从捕获地点转移到储存或使用的地方。由于高昂的管理成本和使用过程中的不确定性,一些管理人员不愿意采用这项技术。因此,我们需要相关政策支持CCUS技术的研究和发展,以降低技术成本并证明其可行性。
CCUS技术只是众多气候解决方案中的一种。CCUS的支持政策可以作为能够实现更广泛减排政策的补充,比如对碳排放收费或投资其他清洁能源技术。和大多数解决方案一样,CCUS并不适用于所有场景。但为了在有限的时间里将全球气温上升控制在1.5℃以内,我们需要采取CCUS技术来减少碳排放。CCUS是否能成功取决于我们准备如何使用以及在何处使用,我们应该从现在就着手研究。CCUS是最后关头的解决方案,将帮助我们完成实现净零排放这个“不可能完成的任务”。这项技术至关重要,足以引起变革。