世界上有一個(gè)碳問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題，就需要停止燃料燃燒的碳排放，轉(zhuǎn)而依靠風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池等更清潔的能源。

但是，對(duì)于空氣中已經(jīng)存在的現(xiàn)有CO2，以及每天排放的數(shù)百萬(wàn)噸CO2，我們能做些什么嗎？

自然保護(hù)協(xié)會(huì)副主任Rebecca Benner說(shuō)：“在人類歷史的大部分時(shí)間里，碳排放都是由大自然平衡的，但現(xiàn)在我們產(chǎn)生CO2的速度比大自然回收CO2的速度快得多。”

碳捕集與封存是一個(gè)總括性的術(shù)語(yǔ)，其中一些技術(shù)是在20世紀(jì)80年代首次提出的，旨在將排放的CO2釋放到空氣中之前，將其捕集并封存起來(lái)。

雖然碳捕集與封存尚未大規(guī)模進(jìn)行，但公司和政客正在推動(dòng)碳捕集與封存，將其作為引導(dǎo)國(guó)家走向碳中和的未來(lái)計(jì)劃的關(guān)鍵部分。

在《通脹削減法案》中稅收激勵(lì)措施的鼓勵(lì)下，一些美國(guó)公司提出了捕集CO2并利用或?qū)⑵浞獯嬖诘叵?/span>的項(xiàng)目。

然而，一些環(huán)保人士對(duì)這些提議持懷疑態(tài)度，他們表示，碳捕集與封存可能會(huì)分散人們對(duì)減排工作的注意力。

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濕地和森林等自然生態(tài)系統(tǒng)從空氣中吸收碳并將其轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)，這是地球自然碳循環(huán)的一部分。

因此，植樹(shù)是一種低技術(shù)含量的碳捕集方法，而且我們知道這種方法可以大規(guī)模使用。

但隨著化石燃料的持續(xù)使用，大氣中CO2含量的上升速度超過(guò)了僅靠自然過(guò)程能夠抵消的速度，專家們已經(jīng)在尋找方法來(lái)增強(qiáng)大自然的能力。

全國(guó)各地都在努力植樹(shù)和進(jìn)行其他小規(guī)模試驗(yàn)。目前正在開(kāi)發(fā)兩種更大規(guī)模的方法：燃燒后捕集和直接空氣捕集。

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燃燒后捕集技術(shù)來(lái)自煤炭或天然氣發(fā)電廠或生產(chǎn)混凝土和鋼鐵等材料的工廠的煙囪排放物（稱為煙道氣）。它是目前美國(guó)采用的主要碳捕集方法，包括在中西部捕集乙醇工廠排放的項(xiàng)目。工業(yè)流程占全球碳排放量的24%。

一旦煙氣被捕集，CO2就會(huì)從氣體的其他成分中分離出來(lái)，然后投入新的用途或儲(chǔ)存起來(lái)。

麻省理工學(xué)院能源計(jì)劃的研究工程師Howard Herzog（被譽(yù)為CCS之父的學(xué)者）說(shuō)：“你可以使用不同的燃燒后捕集技術(shù)。

最成熟和商業(yè)上可行的方法是使用胺類化學(xué)物質(zhì)從煙道氣中吸收CO2。胺在較低溫度下與CO2結(jié)合，然后在加熱時(shí)再次釋放，產(chǎn)生較純的CO2。”

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對(duì)于外行人來(lái)說(shuō)，“碳捕集”這個(gè)詞可能會(huì)讓人聯(lián)想到一個(gè)巨大的空氣過(guò)濾器之類的東西。確實(shí)存在這樣的技術(shù)，2021年通過(guò)的《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法》為一系列測(cè)試站點(diǎn)提供資金支持。

但專家表示，到目前為止，直接空氣捕集的成本太高，而且對(duì)于它可以捕集的CO2量來(lái)說(shuō)，相對(duì)使用的能源太多。

在高濃度CO2的來(lái)源上，碳捕集效率更高，例如乙醇生產(chǎn)過(guò)程中釋放的氣體，幾乎完全是CO2。水泥生產(chǎn)釋放出的氣體，其中CO2含量約為 15%。

相比之下，大氣中的CO2含量約為 0.04%，因此必須處理超過(guò)1000噸的普通空氣才能捕集一噸CO2。

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一旦CO2被捕集和分離，CO2就會(huì)被加壓成液態(tài)，這樣它就可以通過(guò)管道輸送到可以使用或封存的地方。目前正在進(jìn)行的兩個(gè)管道項(xiàng)目將把CO2從中西部乙醇工廠輸送到北達(dá)科他州和伊利諾伊州。

存在風(fēng)險(xiǎn)：與任何管道一樣，CO2管道可能會(huì)破裂，就像2020年密西西比州發(fā)生的那樣，引發(fā)人們對(duì)安全的擔(dān)憂。

反對(duì)中西部管道項(xiàng)目的環(huán)保組織 Food & Water Watch 的政策主管Jim Walsh說(shuō)：“我們不僅僅是在談?wù)撝形鞑康墓艿溃窃谌珖?guó)范圍內(nèi)大規(guī)模擴(kuò)建。目前還沒(méi)有針對(duì)CO2管道項(xiàng)目的聯(lián)邦監(jiān)督機(jī)構(gòu)。”

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CO2有商業(yè)用途，但其中許多用途最終會(huì)導(dǎo)致CO2被釋放回大氣中。例如，用于碳酸化飲料的CO2會(huì)在汽水罐打開(kāi)時(shí)開(kāi)始逸出，而干冰在融化時(shí)原本被利用的CO2也會(huì)返回到空氣中。

CO2的另一個(gè)主要用途是在能源行業(yè)。CO2氣被注入日益減少的老油井，試圖從地下開(kāi)采更多的原油。許多環(huán)保主義者對(duì)使用捕集的CO2獲取更多化石燃料，并釋放更多CO2的過(guò)程持懷疑態(tài)度。

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CO2利用的替代方法是將其封存在無(wú)法逃逸到大氣中的地方。目前是通過(guò)將其注入在地下深處來(lái)完成的。

只有某些巖層適合以這種方式封存CO2。巖石必須在地下至少半英里處，深度足以遠(yuǎn)離地下水。

它必須是多孔和可滲透的，就像砂巖或石灰?guī)r一樣，所以它內(nèi)部會(huì)有一定的空間足以容納注入的氣體，就像將水倒入一桶沙子中填充空隙一樣。

而且地層上面必須有一層致密的巖石，比如頁(yè)巖，這樣CO2在理論上就不會(huì)滲出到地表。

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一些專家和環(huán)保主義者反對(duì)發(fā)展碳捕集與封存，稱這充其量只是部分解決方案，而在最壞的情況下，它可能會(huì)讓化石燃料行業(yè)繼續(xù)照常營(yíng)業(yè)，從而阻礙全球向清潔能源的過(guò)渡。

挪威國(guó)際氣候研究中心研究主任Glen Peters說(shuō)：“如果你在減排方面做得太少，那么就沒(méi)有必要去除CO2。”

最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在將從化石燃料燃燒的工廠煙道氣中捕集和分離CO2 所用的能源考慮在內(nèi)后，碳捕集系統(tǒng)只會(huì)將工廠的凈排放量減少10%到11%，而不是支持者所說(shuō)的估計(jì)80%或90%。

麻省理工學(xué)院的Howard Herzog博士說(shuō)：“其他人說(shuō)我們需要尋求多種途徑來(lái)減緩氣候變化，沒(méi)有100%的解決方案，我們需要很多10%和20%的解決方案，二氧化碳捕集與封存技術(shù)就是其中之一。”

文章來(lái)源：陜西翰坤ccs