随着哥本哈根气候大会的召开和我国两会的一号提案“低碳”的提出,低碳经济和节能减排越来越深入人心,也渐渐成为企业发展中不可推卸的责任,国家出各种政策鼓励节能减排,国际上各国也纷纷承诺减排目标,都足以显示减排的重要性。碳捕捉这一前沿技术在节能减排中将发挥重要作用。
碳捕捉,就是捕捉释放到大气中的二氧化碳,压缩之后,压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体——温室气体。在世界石油会议(WPC)上,能源行业的老总们都热切希望把它当作一个解决气候将变暖的方案。但是,技术瓶颈仍然存在,大规模发展的价格依然昂贵,让项目进行困难重重。一个经常被谈及的可能性就是碳捕捉和封存(CCS),也就是把二氧化碳深埋于地下。
“捕捉”碳并不难。二氧化碳和胺类物质发生反应。二者在低温情况下结合,在高温中分离。这样,可以使电厂产生的废气在排放前通过胺液,分离出其中的二氧化碳;之后在适当的地方加热胺液就可以释放二氧化碳。更好的方法是使煤和水发生反应,产生一种二氧化碳和氢气的混合物。在这种混合物中二氧化碳含量比一般电厂废气中的更高,所以更容易分离。之后燃烧的就是纯氢气了。
据记者了解,目前二氧化碳的封存技术分为“地质封存”和“海洋封存”两种。适合封存二氧化碳的地质结构包括油田、气田、咸水层、无法开采的煤矿等。据IPCC研究表明,二氧化碳性质稳定,若地质封存点经过谨慎选择、设计与管理,注入其中的二氧化碳99%可封存上千年。
碳捕捉意义深远
CCS技术不仅可以对气候变化产生作用,还可以实现一定的商业价值。被捕获的碳可以用于石油开采,冶炼厂,甚至汽车业。二氧化碳可以变废为宝,将石油的采收率提高至40-45%。
美国能源部发布的一份报告显示,目前美国剩余的石油可采储量为200亿桶,如果采用二氧化碳注入提高可采储量的话,其储量最多可增加至1600亿桶,潜力相当大。英国政府目前正在考虑将捕获的碳储存到北海油田采空石油后留下的空洞中,而且要把北海油田变为一个碳存储基地。
虽然碳捕捉意义重大但是仍然困难重重
必须克服的困难是令人畏缩的,它要求国际合作、创新、巨额投资项目和公众接受。所有这些都要通力配合才能敌过全球变暖的步伐。
首先,在化石燃料和能源生产的过程中捕捉二氧化碳所需的费用是极其昂贵的。
第二,埋藏地点必须经过检验。在那儿,二氧化碳不能泄漏,必须修建包括油轮和管道在内的设施来运输二氧化碳到这些地点。
第三,由于成本原因,还没有各类环保公司有意向在(碳捕捉)CCS技术上进行投资,美国麻省理工学院的一项研究提出碳捕捉(CSS)处理二氧化碳的成本约30美元(19欧元)每吨。这就要求要么提高碳税抵消排放成本,采取碳排放限定及交易许可来取得税金,或者直接采用大量的政府补贴。专家说,面临着市场不断地全球化,一个使二氧化碳排放付出代价的绿色国际协议很有必要。有排放成本才会促使一些企业改进生产,减少污染。
第四,对于在陆地而不是海上存储,公众可能会有反对意见,因为地震或者其他地质事件有可能将巨大的温室气体重新发散到大气中。
作为天然气精炼以及氨、氢工厂工业过程的一部分,在能源生产中分离出了二氧化碳已经基本成功,所以碳捕捉已经完成,下一个目标就是寻找合适的埋藏地点了。
到现在为止,只有三个成功的CCS项目处在进行中
Weyburn-Midale项目填埋的是北达科他萨斯喀彻温省一座废弃油田的煤炭气化厂产生的二氧化碳。英国石油公司经营的阿尔及利亚萨拉油田项目把从当地生产的天然气中提取的二氧化碳输入地下。挪威大型石油天然气公司国家石油公司也在北海的有两处类似的项目。而这些项目事实上都与发电没有关系。几年之前,这些项目还大受追捧。但现在,追捧者开始紧张了,不敢立刻上马新的项目。
在中国,“碳捕捉”技术也在尝试之中。路透社5月25日消息称,中国最大的独立发电公司华能集团将于年底在上海启动第二个碳捕捉示范项目,届时,每年将从华能电厂的尾气中“捕捉”二氧化碳10 万吨。