捕获碳排放能拯救我们的地球吗?

随着温室气体排放量的不断增加，气候变化正成为一个更加紧迫的全球性问题。到本世纪末，二氧化碳(CO₂)的浓度预计将翻倍。碳捕获和储存技术(CCS)被广泛接受为一种可行的手段，可以减少碳排放，并在2050年前控制全球气温上升不超过1.5-2°C。

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什么是碳捕获与封存?

碳捕集与封存(CCS)是为防止CO而设计的₂从传统发电厂和工业活动中释放到大气中。

CCS分离CO₂从制造过程中排放，然后运输和注入压缩的CO₂变成一个合适的地质储存场所。

碳捕集技术的优势

CCS的诸多优点之一就是能够永久储存二氧化碳₂在地下矿床的能源生产过程中捕获。

国际能源机构认为，CCS可以减少能源生产和工业设施20%的二氧化碳排放。

阅读更多:碳捕获的优点和缺点

碳的社会成本是对生产一吨二氧化碳会对气候变化造成多大影响的估计₂每年释放到大气中。通过消除一氧化碳₂直接从碳排放的源头来看，碳排放的社会成本和净社会危害都可以降低。

捕获的二氧化碳可用于商业规模生产塑料和聚氨酯等化学品。

碳捕集技术的缺点

由于需要额外的能源，捕获过程是昂贵的。当这项技术在一个行业中实施时，如果监管部门不提供补贴，产品的成本将会增加。

没有确凿的证据表明地下储存二氧化碳是完全安全的。几位科学家建议持续监测储存地点，直到该地区完全消除污染。由于这种气体具有极强的毒性，在这些地方的大规模泄漏将使空气不适合人类消费。

碳捕获如何帮助实现净零排放?

CCS可以通过以下方式帮助实现具有成本效益的净零排放:

在难以脱碳的工业部门使用CCS

钢铁、水泥和钢铁等工业部门很难脱碳。

根据能源转型委员会和国际能源委员会机构的说法，由于绿色技术的高昂费用，这些行业的净零排放可能无法实现。

CCS技术是一种具有成本效益的方法，可以很容易地通过储存CO来脱碳这些行业₂在钢铁生产过程中释放。

然后，捕获的二氧化碳可以用来生产甲醇，以商业规模作为燃料。

低碳氢(绿色燃料)的规模化生产

CCS技术可以与煤气化一起使用，以经济有效的方式生产低碳氢气。在可再生能源稀缺和化石燃料便宜的地区，这将是最具成本效益的方法。

为了实现净零排放，氢气产量必须大幅增加，到本世纪中叶，从每年7000万吨(公吨)增加到每年650吨。

难以到达的部门预计将受益于氢能参与脱碳。柔性发电和住宅供暖也可以从这种能源中受益。

生产低碳可调度电力

发电必须脱碳才能达到净零排放。配备碳捕集和存储设备的发电厂提供电网稳定服务，如频率管理、待机电源、电压控制、可调度和低碳电力。

如果CCS与可再生能源结合使用，未来的低碳电网将更加可靠和可持续。

碳捕集的最新进展

生物能源与碳捕获和储存在英国

英国政府依靠生物能源发电厂使用的CCS技术来实现其气候变化目标。目前的德拉克斯发电站已经进行了煤转生物质的改造。

CCS将显著降低公司的CO₂足迹。德拉克斯希望能捕获400万吨二氧化碳₂每年从它的发电厂排放。

空气产品的蒸汽甲烷重整器

蒸汽甲烷转化炉空气化工产品公司，是一家美国公司，用来捕获CO₂来自德克萨斯州亚瑟港炼油厂。它每天能生产500吨纯氢。根据美国能源部的数据，2020年4月，该设施捕获并储存了约600万吨二氧化碳。

Quest CCS单元

位于加拿大阿尔伯塔省的Scotford Upgrader工厂使用了三个蒸汽甲烷转化装置来吸收CO₂排放。2020年7月，该设施安全地永久储存了500万吨二氧化碳₂在地质储存库中。

蒙巴CCS项目

澳大利亚能源生产和勘探公司Santos和Beach Energy就Moomba天然气设施1.65亿美元的CCS项目达成了最终投资决定(FID)。该项目每年将在邻近的储存库中捕获和储存170万吨二氧化碳。

碳捕集与封存的未来展望

尽管碳捕获和储存技术已经有很长一段时间了，但它一直在努力获得广泛应用。

反对实施CCS最常见的原因之一是，它可能会增加化石燃料的使用，而不是刺激对可再生能源和低碳能源的投资。

然而，政府间气候变化专门委员会(IPCC)声称，CCS将被要求将全球变暖控制在1.5以下^oC，如果不使用这些技术，这一目标就无法实现。

全球碳捕集与封存的未来

参考资料及进一步阅读资料

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