新技术处置温室气体 二氧化碳埋地下安全吗?

　　处置温室效应“罪魁祸首”的一项新技术引争议

　　把二氧化碳埋地下安全吗？

　　这是一些看不见、摸不着、闻不到的气体，但是毋庸置疑，它和我们每个人息息相关。

　　二氧化碳，正被认为是地球温室效应的罪魁祸首之一。10月28日，参加中国首届节能产业化发展研讨会的北京工业大学环境能源研究院院长、传热强化与过程节能教育部重点实验室主任马重芳告诉《中国经济周刊》，地球温度上升的幅度应该控制在2℃之内，但和工业革命时期相比，目前已经上升了0.8℃；大气中二氧化碳的浓度不能超过450ppm，但目前也已经达到387ppm，“并且在以每年2ppm的速度上升。”

　　以一个成年人每天排出将近1000克二氧化碳计，毫无疑问，50多亿的地球人口正在为温室效应做着“巨大贡献”。

　　但即便这样，人类排出二氧化碳的总量仍然比不上燃烧煤矿石等的排放。这让人类试图将自己制造的二氧化碳赶回地下。碳捕捉和储存（CCS）技术也在近年成为连政治家都感冒的话题。

　　“碳捕捉和储存技术真的是负责任的吗？”一些专家提出了质疑。

　　煤炭最“脏”

　　天然气更清洁

　　权威数据显示，按照目前的技术水平，煤炭发电平均每度就要排放大约1000克二氧化碳，仅美国的发电厂每年二氧化碳排放量就达到15亿吨。这使得煤炭成为最“脏”的矿石能源。“70%的碳排放都是矿石燃料产生的。”英国可再生能源有限公司首席代表张殿军告诉《中国经济周刊》。

　　煤电占全球发电的2/3，并将继续在世界能源组合中占有重要地位。国际主流意见认为，目前全世界的煤炭储量至少还可以支持100年，煤电厂在短时期内很难被淘汰。

　　“尤其在中国，煤炭更是不可替代的能源。”据国际能源机构（IEA）估计，中国的煤电厂排放的二氧化碳占了全世界煤电厂排放量的38%，而且这个数字还在不断增加。但是如果改用天然气发电，平均每度电只排放大约500克二氧化碳，只有煤发电的一半。

　　马重芳告诉《中国经济周刊》，为了把大气升温幅度控制在2℃以内，全球温室气体排放总量必须在2050年时降低到1990年水平的一半。而根据IEA的估算，为了达到上述目标，最廉价的方式就是培养消费者的节能意识，“但我们目前仍然在以高碳生活方式生活着，比如白炽灯依然在用，人走不关灯的现象也随处可见。”张殿军说。其次是提高能源效率，上述两种方式加起来估计可以实现减排目标的50%，剩下的50%就必须另辟蹊径。

　　在中国，根据“十一五规划”的要求，到2010年中国的能效将在2005年的基础上提高20%。而中国的能源使用效率每提高1个百分点，就意味着将减少3.3亿吨标准煤的能源消耗。

　　把二氧化碳埋回地下？

　　其实，在碳捕捉和储存（CCS）技术被人们广泛关注、奉为“地球救星”之前，二氧化碳的回收已在民间有所应用。

　　上世纪70年代，为了提高石油的采收率，美国得州的油田曾将二氧化碳注入地下。上世纪90年代，挪威人把二氧化碳打入已开采过的油气田，将残存的油气挤出来，延长油气田的使用寿命。

　　中国南方的一家生产高纯度食用酒精的公司把红薯、玉米发酵时产生的二氧化碳进行回收，回收率达70％左右。回收的二氧化碳，一年能生产液态二氧化碳4万多吨，每吨能卖600元左右。这不仅减少了二氧化碳排放，也给公司带来了丰厚的收入。

　　2005年，“政府间气候变化委员会”（IPCC）总结说，碳捕获和储存技术在遏制气候变化方面可能发挥重要作用。之后，在各国政府和能源公司的资助下，将这一技术推向实用化的整个工业就开始发展起来。

　　根据IPCC调查，全球大概有9300多亿吨的二氧化碳可以埋藏到油田中，相当于2050年全球累积排放量的45%。据预计，如果“碳捕捉和储存”技术能够全面应用，就能够把全球二氧化碳的排放量减少20%～40%。

　　与此同时，二氧化碳埋到油田中，还有望带来额外的石油资源。美国能源部发布的一份报告显示，目前美国剩余的石油可采储量为200亿桶，如果采用二氧化碳注入提高可采储量的话，其储量最多可增加至1600亿桶。

　　记者了解到，目前捕捉后的二氧化碳封存手段分为“地质封存”和“海洋封存”两种。适合封存二氧化碳的地质结构包括油田、气田、咸水层、无法开采的煤矿等。据IPCC研究表明，二氧化碳性质稳定，若地质封存点经过谨慎选择、设计与管理，注入其中的二氧化碳99%可封存上千年。成本高昂、安全性待查

　　把收集到的二氧化碳埋起来，就能达到彻底减排的目的——碳捕捉和储存，看起来很美。但北京一位节能专家郭瑜（化名）告诉《中国经济周刊》，碳捕捉和储存是一项原理简单、运行复杂的技术，使用起来相当昂贵，而且具有高耗能和泄漏的风险。

　　“美国目前发一度电需要5美分，如果实施碳捕捉，就还要增加3.5美分，和再生能源相比一点都不便宜。”郭瑜说，“我们把石油和煤炭开采出来了，然后再把数以亿万吨的二氧化碳留给子孙？且不说二氧化碳目前的保存技术是否成熟，一种足以引起窒息的气体存放在地下和海底，我们怎么保证多年以后的安全性？”

　　据悉，目前全世界已勘探出的埋存地点有很多，比如拥有丰富油田和天然气田的中国东北，以及东海、南海区域。但储存的关键是防泄露。“二氧化碳必须依靠地层的压力维持液体状态，否则就会挥发到空气中。”郭瑜介绍说。

　　媒体报道称，华能北京高碑店热电厂是我国目前唯一在热电厂实现工业级应用碳捕集技术的项目。该项目于去年7月开始运行。

　　该热电厂每年约排放400万吨二氧化碳，碳捕集系统能够捕集其中的0.075%，约3000吨，而捕集能耗占电厂能耗则在30%以上。显然，其捕集的二氧化碳并不多，“几乎不到1%”。而与此同时，二氧化碳捕集装置的能耗一般又都比较高，耗资比较大。

　　以30万千瓦规模的电站、一年捕集100万吨二氧化碳为例，一旦加上CCS装置，几乎要增加一倍以上的投资。同时，电价成本大概要提高20%到30%。“谁来承担成本，而且要长期承担？”华能西安热工研究院二氧化碳控制与减排研究所所长黄斌所在的单位为此提供技术支持，但他依然对高昂的成本难题感到困惑。

　　“华能在天津的绿色煤电项目里有碳捕捉，所占比例极小，目前尚未正式动工。”张殿军告诉《中国经济周刊》，“而大唐准备在烟台设立的碳捕捉项目则无疾而终了。”

　　“甚至国外有实施该项目的地区还遭到了当地居民的强烈反对。”张殿军说。

　　中国需求最多？

　　尽管 成本高昂、安全性待查，但中国却被认为最需要这些技术。

　　“之所以华能能够进行该技术的操作和实施，真的是因为他们很有钱。”一位业内人士告诉《中国经济周刊》。

　　“目前在中国的8亿千瓦电力装机中，火电装机的比例达到了3/4，其中蕴含的新能源商机，使中国成为各国研究该技术的企业觊觎已久的巨大市场。”该人士说。

　　绿色和平气候与能源项目经理杨爱伦曾经指出，目前在碳捕捉和储存技术处于尚未成型的阶段，即使有为数不多几个项目处于商业运行，其主要应用方向还是产油国公司将二氧化碳注入地下，以求扩大石油产量。欧洲国家有很多应对气候变化的方法，之所以投入巨资发展CCS技术，他们的理由是“中国需要，中国有很多的煤电厂”。

　　各国专家的游说也理由很多，比如，“通常，捕捉一吨碳的成本约60美元。但在中国，预计成本可能降至40美元/吨”、“煤电在中国电力结构中占极高比例，找到一种更清洁地使用煤炭的技术对中国而言意义重大”。

　　科技部长万钢在第三届“碳封存领导人论坛”部长级会议后接受媒体采访时亦表示，碳捕捉技术比较成熟，而碳储存技术的应用前景和安全性等还有待考虑。不过，目前可以考虑对捕捉到的二氧化碳进行资源化利用，以促进相关技术的发展。

　　“政治家、学者、商人和科技工作者的话都要听背景。”郭瑜说，比如布什父子和石油深厚的背景使得他们并不热衷碳捕捉和储存，而是热衷搞清洁燃料电池，因为这对石油的威胁要小。而其他人的说法，也一定要搞清楚他背后的利益集团是谁。“有关能源的每一个问题都面临巨大的争执。碳捕捉和储存的技术并不成熟，而花费同样的钱就可以开发可再生能源。所以我们做的时候一定要保持清醒的头脑，因为这涉及到国家和国家之间的博弈，企业和企业之间的竞争。”

　　“中国是煤炭大国，正因为有了煤炭才保证了国家的能源安全。”郭瑜说，“如何实现低碳社会的转型是政府和企业正在努力做的事。但是一定要清醒认识到的是，别人没有义务告诉你这些技术到底好不好，所以误判的后果只能自己承担。”谁在推动碳捕捉和储存

　　德国政府内阁今年3月通过了允许实施“碳捕捉和封存”的法规，从而为相关的能源企业开发无污染新型煤炭火力发电站和实施二氧化碳地下储存明确了法律依据。

　　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）。

　　加拿大首个完整的CCS项目——“先锋项目”建成后，将成为世界最大，也是首个拥有整套地下存储系统的碳收集和封存工程。

　　国有电力公司中国华能首次试验了碳收集技术，并认为此次试验取得了成功。目前，华能公司通过向饮料公司出售添加到饮料中增加气泡的二氧化碳盈利。

　　《美国清洁能源安全法案》批准每年投资10亿美元，供新建立的燃煤发电站进行碳捕捉。

　　为了发展CCS技术，两家波兰公司为欧盟相关拨款展开了竞争。化肥生产商ZAK和发电公司PKE都计划将他们提案中涉及到的工厂排放的碳全部收集处理。