carbon capture
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碳捕獲正風靡一時。雪佛龍公司等公司正在開發從煙囪中捕獲二氧化碳的技術,而微軟公司等其他公司正在投資致力於直接從空氣中清除溫室氣體的新創公司。

各國政府和氣候活動人士正在敦促企業消除排放,但太陽能、風能和電池能否單獨做到這一點尚存疑問。美國尤其註重推動由於能源部在技術上投資數十億美元以及《通貨膨脹減少法案》中為專案開發商提供的有吸引力的稅收抵免。

越來越多的科學也表明,世界需要在未來幾十年內大規模捕獲碳,才能將全球暖化限制在 1.5°C 之內。

然而,儘管脫碳的勢頭和日益增長的需求,這項技術卻引起了越來越多的反對。尤其是化石燃料產業的參與,引發了人們的擔憂:碳捕獲可能會被用來延長石油和天然氣的開採時間,從而危害氣候而不是幫助保護氣候。成本也可能會限制其實用性,而且該技術是否可以先擴大規模也存在疑問。

這些緊張局勢是去年在石油資源豐富的阿拉伯聯合大公國舉行的 COP28 氣候談判的前沿和中心,技術是峰會協議的核心支柱。未來幾年,世界將不得不決定是否可以負責任地部署碳捕獲——以及如何處理二氧化碳2。什麼時候該使用碳捕獲?使用機器捕獲碳的主要方式有兩種。

所謂的點源碳捕獲和封存(CCS)捕獲二氧化碳

2工廠等場所的煙囪。其他技術吸收已排放的二氧化碳2將其從環境空氣中分離出來,這個過程稱為直接空氣捕獲 (DAC)。

點源可以部署在石油、天然氣和重工業設施。但研究表明,這對氣候有益的用例相當狹窄。

「碳捕獲的真正用途是解決無法處理的難以減少的排放,」氣候研究非營利組織清潔空氣工作組的碳儲存經理本·格羅夫說。

水泥是難以減排的產業之一,其排放量約佔全球排放量的 8%。雖然部分水泥生產過程可以實現電氣化,但部分二氧化碳2聖母大學可持續能源政策副教授艾米麗·格魯伯特說,生產過程中的排放是「這一過程的基礎」。

像 Brimstone 這樣的新創公司正在致力於水泥脫碳,但大多數清理水泥的技術還遠遠沒有準備好大規模商業化。

格魯伯特說:“除非你想出水泥的替代品或完全不同的配方,否則如果不使用CCS之類的東西,就沒有辦法解決這些排放問題。”

煉鋼是另一個幾乎沒有直接脫碳途徑的工業製程。雖然新創公司和現有企業正在尋找在不排放的情況下生產世界上最常用金屬的方法,但成本高昂,產業需要迅速減少排放。

彭博新能源財經的分析顯示,在某些情況下,採用碳捕獲技術改造新鋼鐵廠可能比尋求電氣化等其他途徑更有意義,該公司發現這樣做可以減少多達 6 億噸二氧化碳2到本世紀中葉每年。

科學表明,當再生能源等替代能源很容易獲得時,基本上不應該使用 CCS。不過,石油和天然氣產業是 CCS 的最大支持者之一,公司希望進行改造和擁有此技術的煉油廠。迄今為止,事實證明,這樣做對該行業來說具有挑戰性,但 IRA 稅收激勵措施重新引起了人們的興趣。

該行業將其視為繼續開採更多石油和天然氣的一種方式,包括計劃使用捕獲的二氧化碳2提取更多的化石燃料。

美國能源部化石能源和碳管理辦公室首席副助理部長 Jennifer Wilcox 表示,在某些情況下,CCS 可以負責任地應用於現有化石燃料發電廠。她舉了新建天然氣發電廠的例子,根據彭博新能源財經的數據,2022年美國新增發電量近5.7吉瓦。2016年,這種燃料取代煤炭成為美國最大的電力來源,佔全國發電量的近44%。

「他們為社區提供穩定性和可靠性,」威爾科克斯說。“當它實際上還沒有準備好退役時,你不會想做的就是取消這種可靠性。”

但多項研究顯示這可能沒有經濟意義。格魯伯特 2020 年的一項研究發現,到 2035 年,美國四分之三的發電廠將準備退役。

能源經濟與金融分析研究所(一家倡導擺脫化石燃料的非營利組織)三月份的一份報告發現,與包括再生能源加儲存在內的替代方案相比,採用CCS 發電可能會使電力更加昂貴。2019 年的一項研究自然能源顯示再生能源在成本上也勝過碳捕獲。

科學家估計,到本世紀中葉,世界將需要清除數十億噸二氧化碳2每年從大氣中排放二氧化碳,以將氣溫升高限制在相對安全的1.5°C水平。目前全球產能為每年數千噸,因此需要大規模擴大規模。但部署該技術需要與經濟脫碳同時進行。

「減少排放是第一要務,」專注於碳清除政策的組織 Carbon180 環境正義顧問凡妮莎·蘇亞雷斯 (Vanessa Suarez) 說。“我認為我們確實必須清理價值兩個世紀的遺留排放物,這也是事實。”

捕獲的 CO 應該做什麼2

關於碳捕獲的一個普遍擔憂是二氧化碳2將致力於使一切照常進行,而不是有助於有意義的減排或解決頑固的排放源污染。

雖然大多數已宣布的直接空氣捕獲項目計劃儲存二氧化碳2根據 BloombergNEF 的研究,在地下,19% 將被用作永續航空燃料的原料。

航空業排放量約佔全球排放量的 2%,與日本或德國大致相當。脫碳方案很少且利用捕獲的二氧化碳2對於燃料來說是有道理的。車削CO

2與僅僅儲存二氧化碳相比,將其轉化為可持續航空燃料(SAF)的原料有助於實現“雙重紅利”2非營利組織 Project Drawdown 的執行董事 Jonathan Foley 表示,「地下」。他強調,即便如此,碳捕獲

仍應僅小規模應用,而不是其他研究要求的十億噸範圍,因為與轉向再生能源相比,其成本較高。2。

它不想用它來製造合成燃料,而是想將其註入老化的油氣田中以驅除剩餘的石油,這個過程稱為提高石油採收率(EOR)。該技術自 20 世紀 70 年代以來一直在使用,但許多石油公司希望擴大其規模。DAC 最大支持者之一西方石油公司 (Occidental Petroleum Corp.) 已明確表示,其部分項目將使用二氧化碳

2以生產更多的石油。約8%的CO2根據彭博新能源財經分析,捕獲的將用於提高石油採收率。

一些 DAC 新創公司已經劃清界限,拒絕允許 CO2他們捕獲用於採購更多。Climeworks 聯合創始人兼執行長 Christoph Gebald 表示,該公司只對「永久地下儲存」感興趣,新創公司 Heirloom 表示,沒有 CO2其技術去除的將用於EOR。

Heirloom 氣候政策和對外事務主管 Vikrum Aiyer 表示:“我認為,隨著更廣泛行業的發展,應該制定負責任的碳管理護欄。”

隨著行業規模的擴大和更多公司進入 CO,這些護欄將變得必要2在稅收優惠和不斷增長的政府投資的推動下,清理業務不斷湧現。

“如果有一天 DAC 實際上與我想像的完全相反,會發生什麼?”蘇亞雷斯問道,他正在參與一個由能源部贊助的社區主導的 DAC 計畫。“我希望我們不會走到那一步。激勵我的是,感覺我們還處於早期階段,我現在不想退出戰鬥。”

2024 年彭博新聞。由 Tribune Content Agency, LLC 發行。

引文:世界下一個巨大的碳捕獲挑戰是什麼?了解如何使用它(2024 年 1 月 8 日)檢索日期:2024 年 1 月 8 日來自 https://techxplore.com/news/2024-01-world-big-carbon-capture-figuring.html

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