碳捕集與封存作為一個(gè)理論模型看上去似乎能提供很多東西。首先,這能允許人類繼續(xù)無(wú)拘束地燃燒化石燃料,同時(shí)又能通過(guò)“移除”大氣中的二氧化
碳排放來(lái)“拯救”氣候,后者也是碳捕集與封存被頻繁與氣候變化同時(shí)提及的原因。這聽上去似乎很有前景,但還沒(méi)那么快。實(shí)際上,現(xiàn)代生活的幾乎方方面面都在某種程度上受到經(jīng)濟(jì)的影響(“經(jīng)濟(jì)人”)。
這就是碳捕集與封存(如在地下儲(chǔ)層)中
問(wèn)題的關(guān)鍵所在。當(dāng)碳捕集與封存在合適的地質(zhì)條件下確定具有技術(shù)可行性時(shí),其成本仍然過(guò)高而不具有經(jīng)濟(jì)可行性。一個(gè)恰當(dāng)?shù)睦邮敲绹?guó)密西西比州Liberty示范項(xiàng)目即肯珀縣項(xiàng)目,這也是美國(guó)最大的碳捕集與封存裝置。
據(jù)美國(guó)能源部稱,肯珀縣項(xiàng)目利用“最新的排放控制以高效且環(huán)境友好的方式燃燒煤炭發(fā)電”,但似乎遭受到了重大的財(cái)政打擊。據(jù)《
電力》雜志報(bào)道,與最初預(yù)計(jì)的22億美元成本相比,目前的總成本已達(dá)到這一數(shù)字的三倍,超過(guò)60億美元。能源分析師Chris Nelder闡明了碳捕集與封存的成本如此之高的原因,指出“捕集、提純(如果需要出售二氧化碳)、液化、
運(yùn)輸和封存二氧化碳需要大量的設(shè)備?!睆闹械贸龅慕Y(jié)論很明確,沒(méi)有政府的支持尤其是適當(dāng)?shù)墓操Y金支持,在一個(gè)需要適當(dāng)?shù)靥幚須夂蜃兓瘑?wèn)題的時(shí)間范圍內(nèi),碳捕集與封存在商業(yè)化規(guī)模將不具有可行性。
國(guó)際能源署發(fā)布的報(bào)告指出,從2005年到目前為止,全球累積對(duì)大規(guī)模碳捕集與封存項(xiàng)目的總投資達(dá)到120億美元。然而,經(jīng)合組織政府可用的支持大型項(xiàng)目的220億美元中大部分——國(guó)際能源署強(qiáng)調(diào)——“還沒(méi)花掉”。
顯然,全球各國(guó)政府需要做更多的工作來(lái)表現(xiàn)對(duì)碳捕集與封存技術(shù)的真正支持,至少要以保護(hù)氣候的名義對(duì)這些項(xiàng)目投入與私人資本相當(dāng)?shù)馁Y金,因?yàn)檠芯匡@示,至少到2050年,化石燃料都不會(huì)憑空消失在全球能源結(jié)構(gòu)中。因此,人類的足智多謀將不得不再次用來(lái)解決我們對(duì)化石燃料的依賴帶來(lái)的負(fù)面影響。另外,正是這種足智多謀將導(dǎo)致可再生能源資源在全球的進(jìn)一步合理及迅速的擴(kuò)張。但公共投資的增加無(wú)疑是很有幫助的,如果不制定碳價(jià)等
政策激勵(lì)形式的新
法規(guī),給大型碳捕集與封存項(xiàng)目分配額外的公共資金將不足夠。
另一個(gè)從“肯珀縣碳捕集與封存”案例中得出的間接經(jīng)驗(yàn)是,碳捕集與封存項(xiàng)目需要一個(gè)商業(yè)化驅(qū)動(dòng)力,也就是說(shuō)二氧化碳必須成為一種具有
市場(chǎng)價(jià)值的商品來(lái)先捕集再封存,而不只是“廢氣排放”的一部分。在這一背景下的典型例子是,石油行業(yè)利用二氧化碳來(lái)“強(qiáng)化驅(qū)油”(EOR)。邏輯上,地質(zhì)封存及/或管道運(yùn)輸?shù)亩趸急仨氁芙咏赡軓闹蝎@益提高石油產(chǎn)量的油田。這種情景的另一假定條件是具有開發(fā)完善的現(xiàn)有陸地油氣運(yùn)輸設(shè)施將二氧化碳運(yùn)輸至封存點(diǎn)。這無(wú)疑指向了美國(guó)海灣地區(qū)眼線的主要頁(yè)巖油產(chǎn)地。
不出意料,國(guó)際能源署的報(bào)告闡述了這一點(diǎn):“美國(guó)正引領(lǐng)者碳捕集的推廣,主要原因是利用二氧化碳強(qiáng)化驅(qū)油的需求。正在運(yùn)營(yíng)中的13項(xiàng)目中的7個(gè),以及正在建設(shè)中的22個(gè)項(xiàng)目中的7個(gè)都位于美國(guó)?!焙艽蟪潭壬鲜且?yàn)槊绹?guó)這些流行的商業(yè)利益明顯比全球?qū)τ谔疾都c封存推廣的私人投資更大。以美國(guó)為例,碳捕集與封存可能已經(jīng)準(zhǔn)備好成為油氣基礎(chǔ)設(shè)施的固定裝置,因?yàn)槠錇槭蜕a(chǎn)提供了寶貴的“原料”。
目前,這一實(shí)例存在的問(wèn)題是,可以利用二氧化碳注入驅(qū)油的油田很少位于燃煤電廠附近,而且美國(guó)的模式很難在全球范圍內(nèi)復(fù)制。以嚴(yán)格的氣候視角來(lái)看,在利用化石燃料生產(chǎn)可負(fù)擔(dān)電力的地方,特別是發(fā)展中國(guó)家,盡可能地從大氣中移除二氧化碳是必要的。
因此,為了讓碳捕集與封存在全球?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用,首要重點(diǎn)是提高其經(jīng)濟(jì)可行性,同時(shí)重點(diǎn)著眼于“碳利用”,而不是“簡(jiǎn)單”地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效率低下的二氧化碳地質(zhì)封存。
加拿大彭比納研究所的鄧肯·凱尼恩寫了一篇很有趣的關(guān)于碳捕集與利用(CCU)技術(shù)的文章。他的推理很簡(jiǎn)單:“可以通過(guò)利用捕集到的二氧化來(lái)提高碳捕集的經(jīng)濟(jì)效益。碳利用過(guò)程將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一種新產(chǎn)品或利用改良工藝使用二氧化碳來(lái)產(chǎn)生收入,并在某些情況下降低總體碳排放。強(qiáng)化驅(qū)油等一些利用技術(shù)已經(jīng)具有商業(yè)可行性。其他包括二氧化碳轉(zhuǎn)化成燃料、
水泥和化學(xué)物質(zhì)的技術(shù)也處在不同的發(fā)展階段。”
毫無(wú)疑問(wèn),大多數(shù)仍在研究中的碳利用技術(shù)需要大量額外的研發(fā)投資,已在最合適的時(shí)機(jī)解決多種技術(shù)挑戰(zhàn)。與此同時(shí),政府應(yīng)該毫不猶豫地資助已經(jīng)可行的碳捕集與利用技術(shù)——比如強(qiáng)化驅(qū)油——以向公眾展示政府對(duì)該技術(shù)有信心,而且一旦該技術(shù)在全球范圍得到應(yīng)用,將對(duì)全球氣候產(chǎn)生影響?!耙豁槹夙槨?,意味著碳捕集與利用在某些可行的應(yīng)用領(lǐng)域獲得的成功將吸引更多對(duì)碳捕集與封存的投資,反過(guò)來(lái)將導(dǎo)致碳捕集與封存/利用的進(jìn)一步推廣。就像鄧肯·凱尼恩所闡釋的,這是至關(guān)重要的:“如果碳捕集與利用技術(shù)要產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境意義,就必須能夠及時(shí)地利用大量的二氧化碳?!保I(lǐng)先財(cái)納編譯)