英國總領(lǐng)事館文化教育處的氣候酷派媒體研修班6月18日上午在上海豫園的萬麗酒店舉辦,，環(huán)境很高級,，點(diǎn)心很好吃，更重要的是內(nèi)容很豐富,。

它的主題是：碳捕獲與氣候變化的未來,。

主講人是倫敦帝國大學(xué)機(jī)械工程系、能源技術(shù)及可持續(xù)發(fā)展研究組,、英國碳捕獲和儲存聯(lián)盟的首席研究員Dr. Jon Gibbins博士以及他的學(xué)生Dr. Li Jia,，他們介紹了有關(guān)碳捕獲方面相關(guān)的知識，此外,，來自復(fù)旦大學(xué)新聞學(xué)院的張志安博士介紹了媒體應(yīng)該如何關(guān)注并報(bào)道此類新聞,。
因?yàn)槭腔顒?dòng)回顧，而且我其實(shí)跟這個(gè)領(lǐng)域完全不沾邊,，所以只是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣,，并提出了自己的疑惑，把信息分享給大家,，歡迎各位讀者討論,，并提出質(zhì)疑，那些專業(yè)的問題,，還是留給專業(yè)的人來回答吧：）,。
請支持環(huán)保事業(yè),。

什么是碳捕集與封存？

碳捕集與封存（Carbon Capture and Storage,，簡稱CCS）是指將大型發(fā)電廠,、鋼鐵廠、化工廠等排放源產(chǎn)生的二氧化碳收集起來,，并用各種方法儲存以避免其排放到大氣中的一種技術(shù),。 CCS技術(shù)包括二氧化碳捕集、運(yùn)輸以及封存三個(gè)環(huán)節(jié),，它可以使單位發(fā)電碳排放減少85%-90%,。
關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的研究可以追溯至1975年，當(dāng)時(shí)的美國將二氧化碳注入地下以提高石油開采率,，但將它作為一項(xiàng)存儲二氧化碳以減少溫室氣體排放的環(huán)保工程，則開始于1989年的麻省理工大學(xué),，直至近年來,，這項(xiàng)技術(shù)得到更多的重視和研究。它被認(rèn)為是一種可能的,，減少空氣中二氧化碳濃度的方法,。目前，據(jù)專家介紹,，從技術(shù)層面來說,，應(yīng)用于碳的捕集、運(yùn)輸以及封存的各項(xiàng)技術(shù)其實(shí)都是已有的,、成熟的,，只不過在此前并未應(yīng)用于CCS方向，問題主要存在于現(xiàn)有發(fā)電廠的改造以及新建發(fā)電廠的技術(shù)和資金投入,。

二氧化碳的捕集方式主要有三種：燃燒前捕集（Pre-combustion）,、富氧燃燒（Oxy-fuel combustion）和燃燒后捕集（Post-combustion）。無論哪種捕集方法,，簡而言之是將燃煤發(fā)電廠產(chǎn)生的氣體收集起來,，經(jīng)過脫硫、氮氧化物等等制備后,，將二氧化碳分離并收集起來,。
二氧化碳運(yùn)輸，捕集到的二氧化碳必須運(yùn)輸?shù)胶线m的地點(diǎn)進(jìn)行封存,，可以使用汽車,、火車、輪船以及管道來進(jìn)行運(yùn)輸,。一般說來,，管道是最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式。 2008年，美國約有 5800千米的二氧化碳管道,，這些管道大都用以將二氧化碳運(yùn)輸?shù)接吞?，注入地下油層以提高石油采收率（Enhanced Oil Recovery，EOR）
二氧化碳封存的方法有許多種,，一般說來可分為地質(zhì)封存（Geological Storage）和海洋封存（Ocean Storage）兩類,。地質(zhì)封存一般是將超臨界狀態(tài)（氣態(tài)及液態(tài)的混合體）的二氧化碳注入地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)可以是油田,、氣田,、咸水層、無法開采的煤礦等,。把二氧化碳注入油田或氣田用以驅(qū)油或驅(qū)氣可以提高采收率,；注入無法開采的煤礦可以把煤層中的煤層氣（甲烷）驅(qū)出來，提高煤層氣采收率,。若要封存大量的二氧化碳,，最適合的地點(diǎn)是咸水層。咸水層一般在地下深處,，富含不適合農(nóng)業(yè)或飲用的咸水,，這類地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為常見，同時(shí)擁有巨大的封存潛力,。不過與油田相比,，目前人們對這類地質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識還較為有限。海洋封存是指將二氧化碳通過輪船或管道運(yùn)輸?shù)缴詈：５走M(jìn)行封存,。這種封存辦法也許會對環(huán)境造成負(fù)面的影響,，比如過高的二氧化碳含量將殺死深海的生物、使海水酸化等,，此外,，封存在海底的二氧化碳也有可能會逃逸到大氣當(dāng)中（有研究指出，海底的海水流動(dòng)到海面需要1600年的時(shí)間）,?？偟膩碚f，人們對海洋封存的了解還是太少,。

碳封存示意圖（點(diǎn)擊看大圖）

對于這項(xiàng)技術(shù)的疑慮

首先,，資金投入是一個(gè)巨大的問題，該有誰來買單,？政府還是企業(yè),，或者環(huán)保組織？應(yīng)該如何保證每一座新建的發(fā)電廠或每一座已經(jīng)存在的舊發(fā)電廠都能夠安裝這些二氧化碳捕集設(shè)備,？
與沒有捕集設(shè)備的傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)相比,，所有用于大型發(fā)電廠分離高濃度二氧化碳的現(xiàn)有技術(shù)都要求大量增加設(shè)備以及消耗能源,。不同的捕集方法帶來的增加設(shè)備的形式和能源消耗的性質(zhì)可能各不相同，但共同的結(jié)果是：安裝二氧化碳捕集設(shè)備的火力發(fā)電廠相比,，其發(fā)電的基本成本更高,，發(fā)電效率更低。在這一點(diǎn)上,，發(fā)電廠會愿意嗎,？電價(jià)是否上漲？會否因?yàn)殡妰r(jià)上漲而導(dǎo)致社會經(jīng)濟(jì)波動(dòng),？不僅如此,、運(yùn)輸管道，將二氧化碳注入地下的設(shè)備,，每個(gè)地方都需要錢,。如果投入和產(chǎn)出不成正比，哪個(gè)企業(yè)會傻到這個(gè)程度,？如果我們能像挪威那樣,，對向空氣中排放二氧化碳的企業(yè)征收昂貴的碳稅（每公噸30美元），也許他們才會自覺一點(diǎn),。
事實(shí)發(fā)生在眼前：2008年，美國能源部曾經(jīng)計(jì)劃在伊利諾伊州的馬頓市建造一個(gè)名為未來發(fā)電的發(fā)電廠,，這將是世界上第一座集二氧化碳捕集和封存,、發(fā)電、制氫于一體的研究型電廠,。它最初的預(yù)算是8億美元,，然而，當(dāng)新工廠建造價(jià)格上升至18億美元時(shí),，能源部取消了這一計(jì)劃,。

另一個(gè)方面來自二氧化碳的封存，無論是地質(zhì)封存還是海底封存,，但是人們都擔(dān)心二氧化碳可能會慢慢地泄漏出來,，尤其是海洋，會否引起海水酸化,、海平面上升,，導(dǎo)致新一輪的生態(tài)惡化？
哈佛大學(xué)地球與行星科學(xué)教授丹尼爾·施拉格2006年在《美國科學(xué)院院刊》上發(fā)表了一篇論文,，提出將二氧化碳儲藏在數(shù)百米以下的深海海床的多孔沉積物中,。在這個(gè)深度，二氧化碳受到更高的壓力和溫度的控制,，應(yīng)該會減少活性,，能夠無限期地封閉在那里,，施拉格認(rèn)為，留存在多孔巖石中數(shù)百萬年的海水鉆出疏散的通道有助于減輕巖石承受的壓力,。他說,，古老的海水與當(dāng)代的海水非常近似，因此釋放出來也不會造成生態(tài)影響,。隨著時(shí)間的推移,，釋放出來的海水會使海平面增高，不過增幅不大,。如果每年封存四百萬噸二氧化碳,，在一百年內(nèi)只會使海水升高一微米。即使一千家發(fā)電廠開始在海里封存碳,，海平面在一百年內(nèi)也只會升高一毫米,。”

哥倫比亞大學(xué)萊蒙特·道荷提地球觀測所研究的科學(xué)家戴夫·戈德伯格認(rèn)為這是正確的,，他說：“海洋如此廣闊,，不管是通過提升海底還是取代原來駐留的海水，注入二氧化碳都不會使海平面升高多少,，不過,，細(xì)菌的生態(tài)也許有可能被改變?！?br /> 而實(shí)際情況是,，在挪威，1996年,，挪威政府將斯萊普尼肯爾氣田地區(qū)作為存碳區(qū),，他們在距離斯萊普尼肯爾A平臺幾百米遠(yuǎn)處建立了一個(gè)收集工廠，這個(gè)足球場大小的設(shè)備由四根混凝土圓柱支撐,，放置在常有風(fēng)浪的北海海平面30米之上,。根據(jù)已經(jīng)公布的資料，二氧化碳被注入了海床一公里下的沙石層之中,，被一個(gè)多孔的砂巖層和一個(gè)名叫Utsira,，長700公里，寬70-80公里的大水庫所吸收,，其上方覆蓋著數(shù)百米不透二氧化碳的細(xì)泥巖,。至今過去十三年，官方數(shù)據(jù)聲稱這已經(jīng)證明了這項(xiàng)技術(shù)的安全性,。

但環(huán)保組織綠色和平提出質(zhì)疑,，他們的數(shù)據(jù)顯示，重注入的二氧化碳向海底移動(dòng)的速度越來越快,，也就是說有一天他們很可能會泄露出來,，由于二氧化碳比空氣中,，會沉積在大氣層的下方，1986年喀麥隆曾經(jīng)由于地震,，引發(fā)120萬噸二氧化碳從尼奧斯湖中泄露出來,，導(dǎo)致1700人死亡。如果挪威的海底發(fā)生類似的事情,，后果將會如何,？

在現(xiàn)場我們就這個(gè)問題詢問了專家，他的回答是：“我們會對這些存放地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控,，如果因?yàn)閹r層的問題發(fā)生了泄漏,，說明這個(gè)地點(diǎn)不適合存放，因此會將這些諸如的二氧化碳抽出來,。同樣的,，二氧化碳在巖層中存放的時(shí)間越久，就越穩(wěn)定,，最后會和巖層結(jié)合在一起,，如果十年沒發(fā)生問題，一百年就不會發(fā)生問題,，…… 一萬年,、十萬年都不會發(fā)生問題?！?br /> 但是,，如果發(fā)生地震或海底火山爆發(fā)，或者僅僅是因?yàn)閹r層斷裂而引起的二氧化碳泄漏,，不論它們發(fā)生在什么時(shí)候，我們能不能及時(shí)監(jiān)測到這些變化,，又有沒有時(shí)間將這些二氧化碳及時(shí)安全地抽離出來,？或者，按照專家所說,，存放的時(shí)間越久這些二氧化碳越穩(wěn)定,，那么當(dāng)二氧化碳發(fā)生緩慢泄漏的時(shí)候，我們又如何將那些已經(jīng)與巖層結(jié)合,，但是在將來可能散逸出來的二氧化碳呢,？這個(gè)答案誰來告訴我們？

不同的聲音

環(huán)保組織地球之友的一份報(bào)告指出：以英國為中心的碳抵消行業(yè)有著數(shù)十億美元的交易量,，但這個(gè)行業(yè)并沒有起到降低全球溫室氣體排放的作用,。報(bào)告指出，碳抵消計(jì)劃的問題在于,，它減少的溫室氣體比科學(xué)家所說的避免災(zāi)難性氣候變化所需的量要小的多,。同時(shí),，他幾乎既不能夠證明沒有抵消資金的話，抵消計(jì)劃就不可能夠推行,，也不能夠計(jì)算清楚一項(xiàng)計(jì)劃究竟能夠減少多少碳排放,。

另外一份名為《碳捕捉技術(shù)無法令炭變潔凈》(Carbon Capture Can’t Make Coal Clean)的報(bào)告指出：煤炭，它現(xiàn)在不會,，也永遠(yuǎn)不可能被凈化,。化石燃料的應(yīng)用已經(jīng)對人類文明構(gòu)成了威脅,，因而要盡一切所能去淘汰它,。”這份報(bào)告說：的確,，CCS值得深入研究,，但研究的方向應(yīng)該是如何使之應(yīng)用于其他領(lǐng)域，而不是成日與炭為伍,。因?yàn)樽罱KCCS可能還需要利用地質(zhì)工程學(xué)的方法來將溫室氣體以及二氧化碳排出大氣層,。如果它能成功作用于二氧化碳，那它或許還能進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用于沼氣及其他溫室氣體,。
這份報(bào)告還指出了目前存在的一些問題：每捕獲一噸二氧化碳的成本大約在70美元,，卻最多只能捕獲90%的二氧化碳排放量。此外,，它需要很多的能源來完成去碳工作,，也就是說，你必須再多消耗25%的煤炭才能將原先產(chǎn)生的二氧化碳去除,，此外,，最后你仍然不得不面對那好幾噸含有二氧化碳的冷凍氨呢，更蠢的一件事情是,，阿爾斯通電力公司和威斯康新能源公司進(jìn)行了一個(gè)示范項(xiàng)目：用冷氨法從鍋爐煙氣中吸收二氧化碳以展示碳捕集技術(shù)的可行性,。這一項(xiàng)目已無故障地連續(xù)運(yùn)營了4600多個(gè)小時(shí)，并在過去的一年里捕獲了超過18,000噸的二氧化碳,。但是,，由于這只是示范性項(xiàng)目，所以阿爾斯通沒有對二氧化碳進(jìn)行任何處理,，就將它和其他的鍋爐煙氣重新放回了煙囪,。
“遠(yuǎn)離炭吧，還是把精力花在那些在未來更有應(yīng)用前景的能源上吧……比如太陽熱發(fā)電,?！边@份報(bào)告如是說。

碳捕集與封存發(fā)電站（點(diǎn)擊看大圖）

在中國,，捕集預(yù)留,？

目前,，煤電在中國電力結(jié)構(gòu)中占有極高的比例，每年新增裝機(jī)容量70GW,，中國目前的二氧化碳排放也處在世界前列,。處理這些二氧化碳勢在必行，但我們應(yīng)該以何種方式,？據(jù)地質(zhì)學(xué)家介紹,，中國作為碳排放大國，擁有足夠多的二氧化碳封存點(diǎn),。CCS是否應(yīng)該作為中國的首選方法呢,？

目前，包括中國在內(nèi),，全球工業(yè)界需要更換大量已經(jīng)到達(dá)使用壽命的發(fā)電廠,，在一些經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的國家，預(yù)計(jì)還要額外大幅度的增加發(fā)電能力,，在中國,、美國、印度很可能建設(shè)大量發(fā)電廠,，而燃煤是主要的能量來源,。然而CCS技術(shù)目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能達(dá)到應(yīng)用的水準(zhǔn)，因此捕集預(yù)留發(fā)電廠的概念應(yīng)運(yùn)而生,。捕集預(yù)留事實(shí)上是一個(gè)設(shè)計(jì)概念,，意即在條件成熟時(shí)使得化石燃料電廠能更為經(jīng)濟(jì)地改造為配有二氧化碳捕集與埋存技術(shù)裝備的電廠。捕集預(yù)留不應(yīng)單純局限于捕集,，因?yàn)槎趸疾都c埋存是捕集,、運(yùn)輸與埋存的集合。因而捕集預(yù)留的概念也包括廠址的選擇,，將捕集到的盡可能多的二氧化碳運(yùn)送至封存地點(diǎn),，以降低整個(gè)CCS過程的總體成本。
《京都議定書》提出的清潔發(fā)展機(jī)制中說明,，減排成本高的發(fā)達(dá)國家提供技術(shù)和資金，在減排成本低的發(fā)展中國家實(shí)施減排項(xiàng)目,，發(fā)展中國家不承擔(dān)減排義務(wù),。這是否暗示著，在我國興建新的捕集發(fā)電廠以及舊電廠改造是由發(fā)達(dá)國家來買單,？這個(gè)問題的答案目前沒有人給出答案,。

與此同時(shí)，華能集團(tuán)已經(jīng)趕在去年奧運(yùn)前夕在北京建設(shè)了我國首個(gè)碳捕集示范燃煤電廠,，年回收二氧化碳能力為3000噸,，由于沒有封存,，這些二氧化碳據(jù)說在提純后賣給了食品加工企業(yè)用以生產(chǎn)碳酸飲料并獲得了雙倍利潤。最近,，華能集團(tuán)又提出將在世博前夕在上海啟動(dòng)第二個(gè)碳捕集示范項(xiàng)目,，年捕集1萬噸二氧化碳，但這只占很小的比例,，成本卻十分昂貴,。
“按目前的技術(shù)計(jì)算，碳捕集成本約在200元/噸,，而實(shí)際處理加工至可進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用的程度每噸還需增加150元投入”華能集團(tuán)公司科技部長蔣敏華如是說,。這些項(xiàng)目是否只是面子工程？我們還會做出哪些努力,？我同樣不得而知,。

但是，在09年6月3日召開的康奈爾全球可持續(xù)企業(yè)論壇上,，美國前副總統(tǒng),、環(huán)保倡導(dǎo)者阿爾?戈?duì)栔赋觯褐袊S多燃煤電廠應(yīng)用的都是老式技術(shù)，效率低下……碳捕集與封存將消耗中國老式電廠高達(dá)50%的能量……運(yùn)用CCS技術(shù)將會非常困難,。不過他表示,，除了碳捕集與封存技術(shù)，中國可以找出很多方法實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排,。

看上去很美

按照CCS專家的美好設(shè)想,，全球性的捕集預(yù)留項(xiàng)目能夠在2020上馬，2025年發(fā)展成一定規(guī)模（我的筆記可能有誤）,，這僅僅是個(gè)開始,，就目前而言，CCS的成本太高,，捕獲的量相比于我們的排放量又太小,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地脫離了實(shí)際，然而,，在不久的將來,，情況能否改善呢？對于目前的我們來說,，相比于期待將發(fā)電廠的二氧化碳捕集并封存,，更重要的，應(yīng)該是減低排放,，節(jié)約能源并尋求更潔凈的替代能源,。多種樹吧，那才是最可靠的二氧化碳封存方式。

*文中大部分資料編輯整理自活動(dòng)提供的資料以及譯言網(wǎng),，感謝原作者以及譯者,。

*質(zhì)疑僅代表個(gè)人想法，與松鼠會立場無關(guān),。

延伸閱讀：
譯言：環(huán)?？萍肌狢CS技術(shù)

捕集預(yù)留網(wǎng)（貌似有廣告傾向）

英國領(lǐng)事館·氣候酷派