气候与自然

这项技术是助力净零排放目标的关键

气候专家称,碳捕获与封存对于将全球升温控制在1.5摄氏度至关重要。 Image: Unsplash/fresonneveld

Douglas Broom
Senior Writer, Forum Agenda
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气候与自然

  • 根据世界经济论坛《2023年全球风险报告》,气候紧急状态是未来十年全球面临的五大最严重风险的驱动因素。
  • 政府间气候变化专门委员会(IPCC)警告称,仅靠减排并不能使我们在2050年之前实现净零排放。
  • 加速碳捕获与封存对于将全球升温控制在1.5摄氏度至关重要。

如果我们要应对气候紧急状态,就必须将人类产生的二氧化碳排放清零。但科学家们质疑我们是否能迅速停止排放。因此,人们正在竞相寻找新方法,将大气中的二氧化碳转移并安全储存起来。

2023年3月,联合国秘书长奥古特雷斯敦促富裕国家集中资源,利用“可靠且实惠的技术”在2050年前实现净零排放的目标

古特雷斯提到的技术之一就是碳捕获与封存(CCS),政府间气候变化专门委员会(IPCC)称其是实现净零排放一项必不可少的解决方案。

至少要以某种手段转移二氧化碳,也就是说,目前尚无研究表明仅靠大幅减排就能实现绝对零排放,甚至零二氧化碳排放。”

CCS项目目前每年储存近4500万吨二氧化碳,约等于1000万辆乘用车的排放。

以下是这一技术的工作原理、优缺点以及其重要性。

什么是与封存?

麻省理工学院气候门户网站称,碳捕获与封存是“一系列通过减少二氧化碳来应对气候变化的技术”。化石燃料燃烧产生的二氧化碳在释放到大气之前,可以利用这一技术过程将其捕获。然后将二氧化碳压缩成类似液态的物质,通过管道输送到储存地点。目前,大部分捕捉到的二氧化碳都注入到了地下深处。

根据麻省理工学院的说法,这一技术过程形成了一个“闭环”,碳以化石燃料的形式从地下开采出来,随后又以二氧化碳的形式返回地下。

其他碳捕捉方式

并非所有的碳捕捉都是直接从工业废气中提取二氧化碳。

生物能源:植物天然地能从大气中捕捉并储存二氧化碳。植物材料(被称为生物质)在发电厂中燃烧,产生的二氧化碳被捕获并储存,就是科学家所说的“负排放”。

海藻:在爱尔兰,Carbon Kapture公司正在利用海藻肥料捕捉二氧化碳并将其送回地面

该公司的目标是到2024年底种植总长一百万米的绳栽培海藻,这些海藻将在转移海水中的二氧化碳方面发挥关键作用。随后,用一种类似制造木炭的方式加热这些海藻,最终生产出生物炭肥料。

海藻在转移海水中的二氧化碳方面发挥关键作用。 Image: Carbon Kapture

Carbon Kapture联合创始人Howard Gunstock在新领军者年会上接受论坛采访时说:“我们希望创建一种循环生态的商业模式,有效地利用自然去帮助自然,重新平衡一些气候变化带来的不平衡状态。”

Gunstock称海藻是“自然界吸收二氧化碳最有效的方式之一”,因为海藻的碳捕捉速度比树木快30倍。将其转化为肥料,捕获的碳就能安全地储存在土壤中。

英国、新加坡、纽芬兰和塞舌尔与合作伙伴讨论开展类似的项目。

我们需要多少碳储量?

英国近期宣布了一项耗资2000万美元的开发碳捕捉系统的项目,将二氧化碳从能源密集型工业中捕获,并通过船舶或管道输送至海床下方枯竭的油气藏中进行离岸储存。

碳捕捉行动流程 Image: 全球碳捕获与封存研究院(Global CCS Institute)/ Creative Instinct

IPCC称,全球范围内,为了将全球升温控制在1.5摄氏度以内,本世纪剩余的时间需要捕捉和储存1亿到10亿吨二氧化碳

批评家怎么说?

但碳捕获与封存(CCS)技术真的有助于实现净零排放吗?许多批评家认为,这比简单的转用可再生能源成本更高。2022年发布的一份报告称,全球表现不够理想的碳捕捉项目数量多于成功的项目

能源经济与金融分析研究所(Institute for Energy Economics and Financial Analysis)表示,大多数CCS项目实际上是为了帮助开采更多化石燃料而设计的,它们通过将二氧化碳注入油田来增加油气开采量。

如何扩大碳捕捉规模?

扩大碳捕捉规模将耗资巨大。托尼·布莱尔全球变化研究所(Tony Blair Institute for Global Change)估计,要实现国际能源机构(IEA)的目标,需要新建70至100座工业碳捕捉工厂,而这每年将耗资6650亿至1.28万亿美元

虽然大型工业公司有资金能力支持一系列工厂的碳捕捉项目,但该研究所表示,政府必须在其中发挥主导作用,为此也需要利用绿色债券等工具进行创新融资。

全球碳捕获与封存研究院(Global CCS Institute)是一所倡导使用碳捕捉技术的智库,该机构表示,目前全球已有30个运行中的碳捕捉项目,另有11个在建,还有153个正处于开发阶段

研究院首席执行官Jarad Daniels说:“如果没有碳捕获与封存技术,我们几乎不可能实现共同的气候目标。过去几年来,各国和各公司企业都展现出越来越大的雄心壮志,但如果我们要维持地球宜居的气候,就必须把这种雄心转化为紧急、普遍且大规模的行动。

先行者联盟(FMC)也非常赞同这一观点,FMC是一个全球性的企业联盟,致力于帮助“难以减少”碳排放的领域(如航运、卡车运输、航空、钢铁、水泥和混凝土等)减少排放。

FMC成员已承诺投入超过150亿美元购买清洁技术,如CCS技术。通过承诺购买这些创新的清洁技术和能源,有时甚至高价购入,FMC成员向生产商发出了一个强有力的信号,希望在这些领域增加投资和创新,也消除了生产商在转向采用更环保方法时的一些风险。

本文作者:

Douglas Broom,论坛议程高级撰稿人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。

翻译:孙芊

编辑:王灿

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