碳循環:可替代碳捕捉與存儲的前沿技術
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[時間:2009-09-25 石油商報 關注度:0]
摘要: 從事綠色技術解決方案研究、在多個國際節能項目擔任負責人的羅恩·奧洛曼女士,在9月新出版的美國《油氣財經雜志》上介紹了可以取代碳捕捉與存儲CCS的一種碳循環技術。
CCS技術還有很多問題
奧洛曼女士指出,全球因燃燒化...
從事綠色技術解決方案研究、在多個國際節能項目擔任負責人的羅恩·奧洛曼女士,在9月新出版的美國《油氣財經雜志》上介紹了可以取代碳捕捉與存儲(CCS)的一種碳循環技術。
CCS技術還有很多問題
奧洛曼女士指出,全球因燃燒化石燃料每年排放270億噸二氧化碳,溫室氣體成為當今世界壓力最大的問題。而CCS技術被認為是解決這個問題最有希望的方法。但CCS技術仍然沒有得到證明,而且成本高,未來10到20年難以實現商業化。同時,科學家們在開發可以替代CCS技術的其他方法,使二氧化碳變成商品,而不是把它當成廢物。
據國際能源機構(IEA)的最新報告估計,到2030年與能源相關的二氧化碳年排放量將增至430億噸,增幅達60%。而且,由于缺少有效的替代燃料,到2050年,全球77%的電力供應還是要靠化石燃料。國際能源機構總干事田中伸男說:“我們必須立即采取政策行動,并進行規模空前的技術轉讓。”CCS技術得到國際能源機構和其他一些機構的推薦。
美國能源部部長朱棣文今年5月曾在國家煤炭委員會說,根據美國回收與再投資法,將投資24億美元用于擴大并加快CCS技術的商業應用,包括培訓這一領域的新一代工程師和地質師。“為防止氣候變化的最壞后果,必須以安全有效的方式加速CCS技術的推廣應用”。澳大利亞、加拿大、中國以及歐洲國家政府也都斥資大力開發此項技術。
盡管如此,CCS技術的大規模應用仍面臨巨大障礙。據英國麥肯錫咨詢公司估計,歐洲將因此使每個下一代電廠的造價高達13億美元,用CCS技術每處理1噸二氧化碳的成本為80~100美元。另外,從法律上看,二氧化碳運輸、長期存儲,一旦發生泄漏,誰來對人類和生態造成的風險最后負責。現在還沒有一個國家為此制訂綜合法律框架,也沒有做出詳細的法規,而這些對CCS項目的管理都是必需的。
碳循環技術經濟易行
奧洛曼說,事實上,目前全球還沒有一個燃煤發電廠具備整體規模的CCS項目。國際能源機構期待,2015年全球將有10個整體規模的CCS示范電廠投入運營,也就是說,CCS技術真正成熟還需要10到20年。“既然有可以贏利碳循環方法,為什么非要花很多錢運輸二氧化碳,還要把二氧化碳存儲在地下?”
據奧洛曼介紹,目前一些研究人員和企業正在對轉化二氧化碳的方法進行廣泛調研。市場也對技術創新放開。一家從事碳循環研發的能源公司的CEO說,公司正在搞一項名為電還原二氧化碳技術(ERC),目標是將二氧化碳從工業廢料直接變成甲酸鹽或甲酸。這兩類物質都是具有多種工業用途產品,甲酸還能在燃料電池研發方面發揮重要作用,二者既可以作直接燃料也可以作燃料儲存載體。
利用電還原二氧化碳技術,每噸二氧化碳可獲得700美元純利潤,據估算,年投資利潤率可達20%。與CCS技術相比,電還原二氧化碳技術可獲得投資回報。而且,電還原二氧化碳裝置可根據用戶的要求在一年內完成安裝,兩年內實現工業生產,比CCS項目要快得多。美國桑迪亞(Sandia)國家實驗室負責燃料與水系統項目的主任塔羅說:“碳循環技術是未來的一個出路。”
塔羅說:“其他國家也正在研究二氧化碳的再利用及循環技術,在這關鍵時刻,如果美國依賴技術進口,那將是一件不幸的事。”全球在開發各種各樣的碳循環技術,有的是用生物化學法把二氧化碳轉化為藻類生物燃料,有的是熱化學法把二氧化碳轉化為甲醇,還有的是采用生物催化或日光催化法把二氧化碳轉化為燃料。這些方法各有優缺點,有的相對比較可靠。
目前,企業和政府都在尋找解決二氧化碳問題的辦法,僅僅依靠CCS技術風險太大,而且由于投入巨大,在很多地方不適用。奧洛曼女士說:“270億噸二氧化碳應被視為一個商機,作為一個新興工業,碳循環獲利是一個有吸引力的CCS替代方案,碳循環勢必將成為一項有希望的前沿技術。”