碳的捕获、利用与封存的7件事

7 Things to Know About Carbon Capture, Utilization and Sequestration

【作者】 Katie Lebling ; Ankita Gangotra ; Karl Hausker ; Zachary Byrum

2023-11-13
World Resource Institute
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  本文讨论了有关CCUS(碳捕获、利用和封存)应用的关键问题,包括该技术目前处于什么位置,它在哪些行业最具有应用价值,以及它能在实现全球气候目标的过程中提供多少助力。

  报告主要从以下七个方面展开了论述:

  (1)什么是碳捕获、利用与封存?

  碳捕获技术是一种在排放源(如发电厂或工业设施)减少二氧化碳产生的方法,利用不同的技术将二氧化碳与设施中的其他气体分离开来。因此,二氧化碳在进入大气之前就被捕获,然后被永久储存在地下,或者混合到混凝土或化学品等特定类型的产品中。

  (2)CCUS与碳去除的区别是什么?

  CCUS和除碳不同。二氧化碳去除(carbon removal)是去除大气中已经存在的二氧化碳。这个过程包括一系列的方法,如树木恢复、直接在空气中空气捕获二氧化碳使其碳矿化。还有一种类型的碳去除是利用生物能源的碳捕获和封存,其中生物质被燃烧,碳捕获技术则用于在排放物进入大气之前将其捕获。即使这个过程涉及生物能源的使用与针对排放源的碳捕获,但它仍然被认为是一种类型的碳去除,这主要是因为在该过程中捕获的二氧化碳最初是来自于燃烧的生物质中的光合作用。

  然而虽然CCUS和二氧化碳去除在收集二氧化碳的位置上有所不同,但CCUS和某些类型的碳去除都需要封存捕获的二氧化碳。被捕获的二氧化碳,无论是来自排放源还是来自空气,都可以被泵送到地下的某些地质构造中永久封存,也可以用于混凝土、化学品以及合成燃料等各种产品。

  (3)哪些行业最需要CCUS去碳化?

  可以部署CCUS的主要行业是电力和工业——在这些行业中使用CCUS是否有意义将取决于成本、其他脱碳选项的可行性以及其他项目和地点等具体因素。同时,报告也指出需要注意的是,CCUS的使用不应被视为继续使用化石燃料的许可证,尤其是电力行业。CCUS可以在工业领域发挥不可或缺的作用,但不是灵丹妙药。总体而言,CCUS的使用需要伴随着化石燃料生产和使用量的急剧下降,以及其他脱碳方案来解决剩余排放问题。

  (4)CCUS目前能捕获多少二氧化碳?

  全球大约有40个正在运行的CCUS项目,其中约有25个正在建设中,还有300多个处于规划阶段。这些处于运营中的项目可以捕获42MtCO2/yr(每年 4200 万吨二氧化碳)至49MtCO2/yr(每年4900万吨二氧化碳)的二氧化碳。如果所有在建项目都完成,CCUS总产能将达到360MtCO2/yr(每年36000万吨二氧化碳),约占当前全球温室气体排放量的0.7%。

  (5)需要多少CCUS才能达到净零,这占总减缓需求的多少?

  为了在2050年前实现能源行业的净零排放,CCUS对能源行业的二氧化碳减排总量的贡献约为8%。这包括到2030年减少约1亿吨二氧化碳(GtCO2)(届时将总共减少15GtCO2),到2050年实现净零排放的5GtCO2。同时报告也强调,该路线图仅考虑了与能源相关的二氧化碳排放——所有行业的温室气体排放总量约为59GtCO2,到2030年需要减半才能将变暖限制在1.5℃以内。

  (6)与CCUS相关的风险和关注点是什么?

  需要关注的主要有两个方面,其一是采用CCUS的在技术上的挑战,其二是CCUS的应用可能会进一步推动化石燃料的使用,从而对温室气体的排放和在社会上造成负面影响,这是围绕扩大实施CCUS的两个关键问题。

  (7)有哪些方法可以负责任地部署CCUS?

  负责任地部署CCUS技术不仅要确保该技术在减少排放方面有效,而且要确保其应用将对人类和环境的危害降至最低,并使其受益最大化。需要强有力的治理和监管框架,以促进CCUS在安全有效地部署。还需要与当地社区合作,并承诺签署项目协议,以确保社区利益。企业除了部署CCUS之外,还应该通过实施其他的脱碳技术等实践来展示他们对脱碳的负责和承诺。

  在报告的最后,文章指出CCUS可能在帮助实现净零目标上发挥一定作用。但其所需的最终规模水平仍然是不确定的,这将取决于许多因素,例如其他脱碳方案在不同行业的开发和商业化的速度、政策支持和财政支持的水平,以及未来几年内公众的看法如何转变。同时,报告也强调,重要的是要将技术可行性与政策、法规和激励措施区分开,政策、法规和激励措施只决定CCUS技术的应用地点和方式。CCUS究竟能否成为净零排放的关键一环,要重点关注于CCUS的应用会不会使得化石燃料在电力和工业等行业的应用情况变本加厉。



《智库资源动态快报》2023年第12期
编译者:余慧