低碳经济下的碳捕获和封存技术
作者:李骐均
来源:《新财富》 2009年第10期
低碳经济无疑是时下的热门话题。2009年英国能源和气候变化部发布的“清洁煤炭”计划草案就明确提出,英国境内以煤炭为燃料的火电厂必须具备碳捕获和封存技术(ccs)。由于燃煤发电厂排放的二氧化碳占到全球排放总量的30-40%,因此把从工业或其他行业排放的二氧化碳分离并封存的ccs技术应用于燃煤发电厂,在有效缓解环境污染方面的作用不容小觑。
ccs技术分为捕获、运输和封存三个环节。对于碳捕获,目前已掌握的三种方法是燃烧后捕获、燃烧前捕获和富氧燃烧捕获。碳捕获的最终目的是把排放出来的二氧化碳封存起来,从而控制大气中的二氧化碳含量,因此收集到的二氧化碳必须运送到一个台适的场所进行封存。二氧化碳的封存方式分为四种,一是通过化学反应把二氧化碳转化成固体无机碳酸盐;二是工业应用,直接作为多种含碳化学品的生产原料;三是注人海洋1000米深处以下;四是注人地下岩层。其中,仅向地下岩层注人二氧化碳的方式乐观估计就可埋存10万亿吨二氧化碳,基本可以处理未来100年全球的二氧化碳排放总量。
由于煤炭的储量丰富且价格低廉,很长一段时间内其在能源消耗构成中依然会占有很高的比例,而应
用于燃煤发电厂的ccS技术最高捕获效率高达90%,因此各国都视之为应对气候变化的最佳方案之一。华能集团下属公司于2008年7月建成我国首个磷捕获示范工程,二氧化碳回收率大于85%。
整体上而言,目前ccs技术仍处于试验阶段,技术上的不成熟所导致的高成本致使ccs难以大规模的推广。麦肯锡估计捕获和处理每吨二氧化碳的成本大概在75-115美元,与开发风能、太阳能等新能源的价格相比并不具备太大的竞争优势。2008年的G8峰会上,八国集团曾经提出,在2020年前后昔及ccs技术,井在2010年底前启动20个大型ccs示范项目。鉴于其高昂的成本,时至今日,规划中的项目未有一个上马实施。此外,由于被捕获的二氧化碳工业应用前景非常差,封存是碳捕捉的最终路径,ccs技术的普殛同时也取决于二氧化碳的排放价格,预计当二氧化碳价格介于25-30美元,盹时,ccs技术的推广就会加快。