先利用再儲(chǔ)存，中國式的碳捕集之路
人們平時(shí)所喝的碳酸飲料里的二氧化碳?xì)怏w，你能想到或是來自電廠的鍋爐嗎？
藉著全國人大環(huán)資委16日組織的參觀活動(dòng)，記者來到位于北京東五環(huán)的華能北京熱電廠。該電廠與普通電廠的最大不同，便在于其燃煤鍋爐所排放的氣體，并不直接釋放到大氣中，而是先進(jìn)入一個(gè)有著無數(shù)管道的裝置，經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)處理，其中的二氧化碳被收集起來，被制成純度高達(dá)99.99%的干冰，用于食品、消防等行業(yè)領(lǐng)域。
這項(xiàng)叫做二氧化碳捕集和利用（英文簡(jiǎn)稱CCU）的技術(shù)，引起了參觀的外國專家的強(qiáng)烈興趣。因?yàn)樵趪，在該領(lǐng)域受到更多關(guān)注的技術(shù)是CCS—— 二氧化碳的捕集和儲(chǔ)存技術(shù)，其做法是把能源工業(yè)等行業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳分離、搜集并集中埋存于地下數(shù)千米的地質(zhì)層中與大氣隔絕。這就好比把向天空噴吐煙霧的工業(yè)煙囪倒過來，把煙噴到地底下去。
據(jù)資料顯示，目前世界上已經(jīng)有300多個(gè)CCS項(xiàng)目，其中有260個(gè)正在積極推進(jìn)。德國于去年建成了世界上第一個(gè)燃煤電廠碳捕集的示范項(xiàng)目。
在全球氣候變化問題加劇的今天，這對(duì)減少“溫室氣體”二氧化碳的排放，無疑具有積極的意義。然而，一個(gè)是儲(chǔ)存，一個(gè)是利用，英文簡(jiǎn)稱只有一字之差，卻有顯著的區(qū)別。
國家發(fā)改委能源研究所的崔成博士告訴記者，盡管現(xiàn)在有很多國家在做CCS項(xiàng)目，但都還處于實(shí)驗(yàn)、摸索的階段。制約CCS技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要因素，就是它的成本很高，捕獲每噸二氧化碳大約需20—40美元。
“根據(jù)‘巴厘路線圖’的共識(shí)，發(fā)達(dá)國家相對(duì)有著更急迫的減排義務(wù)，因此他們更加青睞能直接減少二氧化碳排放量的CCS技術(shù)。而根據(jù)我們發(fā)展中國家的國情，CCU是更加實(shí)際的路線。‘U’也能減排，比如做成干冰滅火劑，放在那兒，不也是一種儲(chǔ)存嗎？”崔成說。
而實(shí)際上，目前CCU技術(shù)的成本也非常昂貴。華能北京熱電廠僅在兩個(gè)鍋爐上建了碳捕集裝置，年回收二氧化碳3000噸，僅占全廠排放的千分之二，總投資卻高達(dá)2300萬人民幣，每制成一噸食品級(jí)二氧化碳的成本是600元人民幣。不過，好消息則是，他們的收益更高——每噸干冰賣出去的價(jià)格是 1200元。
崔成的觀點(diǎn)，在業(yè)界并不孤獨(dú)。中國工程院院士倪維斗此前就曾對(duì)本報(bào)記者表示，“對(duì)于中國來說，首先要做CCU，把利用放在前面考慮。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，能用掉的二氧化碳很少。但起步的時(shí)候，要先立足于‘用’。”
據(jù)綠色煤電公司高級(jí)工程師劉宇博士介紹，二氧化碳的工業(yè)應(yīng)用分為物理應(yīng)用、化學(xué)應(yīng)用和生物應(yīng)用。物理應(yīng)用，比如二氧化碳可用作焊接、保護(hù)、滅火，制成干冰可實(shí)現(xiàn)人工降雨等。化學(xué)應(yīng)用主要是利用二氧化碳同其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，來合成一些有機(jī)產(chǎn)品，比如尿素、合成醇、合成酸等。生物應(yīng)用主要用在生物行業(yè)，比如用作植物氣肥和果蔬保鮮劑。
對(duì)于CCU，倪維斗指出，中國需要分階段地從易到難開展工作。“第一步，現(xiàn)成的天然氣井排放的二氧化碳是最容易拿到手的，但是沒有人用，都白白扔掉了。第二步最容易做到的是煤化工。第三步是煤氣化多聯(lián)產(chǎn)，在高壓、高濃度條件下分離比現(xiàn)在直接燃燒分離二氧化碳容易得多。第四步才是燃煤電廠。”
崔成也提到，除了工業(yè)應(yīng)用，CCU還包括更廣泛的含義：在開采天然氣時(shí)，二氧化碳的含量有時(shí)高達(dá)60%。這些二氧化碳可直接拿來填充開采完的天然氣井。而二氧化碳驅(qū)油技術(shù)，也是CCU中的一個(gè)重要應(yīng)用。簡(jiǎn)單來說，該技術(shù)就是把二氧化碳注入油層中以提高采油率。與其他驅(qū)油技術(shù)相比，二氧化碳驅(qū)油具有適用范圍大、驅(qū)油成本低、采油率提高顯著等優(yōu)點(diǎn)。
同時(shí)，倪維斗強(qiáng)調(diào)說：“需要注意的是，二氧化碳的捕集和利用涉及煤炭、電力、化工、地質(zhì)、采油、礦業(yè)、食品、消防、農(nóng)業(yè)等多個(gè)行業(yè)，需要有關(guān)部門發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，讓產(chǎn)生二氧化碳的企業(yè)能與需要的企業(yè)對(duì)接起來。”
而一個(gè)不能不考慮的因素是，二氧化碳的工業(yè)消費(fèi)量是有限的。劉宇告訴記者，中國目前二氧化碳的年生產(chǎn)能力是200—250萬噸，而一個(gè)幾十萬千瓦的燃煤電廠1年所能捕集出來的二氧化碳的量差不多也是100—200多萬噸。換句話說，一個(gè)電廠的捕集量，就能與全國的消費(fèi)量持平。
因此，倪維斗補(bǔ)充說，利用為先，但也不能忽視儲(chǔ)存。因?yàn)殡S著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國所面臨的減排壓力也在日益增大。在碳捕集領(lǐng)域，應(yīng)將CCS作為前沿戰(zhàn)略技術(shù)加以儲(chǔ)備，開展相關(guān)研發(fā)。而在新建的電廠項(xiàng)目中，則應(yīng)做好未來增加CCS設(shè)備的預(yù)留工作。這樣，一旦未來有需要，就可以及時(shí)實(shí)施。實(shí)際上，國際上也有學(xué)術(shù)組織已將CCS和CCU合二為一，稱之為“CCUS”。
“其實(shí)說到底，無論是CCS還是CCU，都只是一種過渡性的解決方案，從某種程度上講，是沒有辦法的辦法。要徹底解決人類所面臨的氣候變化問題，還得擺脫對(duì)化石能源的依賴，將希望寄予新能源與可再生能源。”崔成如是說。
盡管前途多艱，中國正在迅速加入這個(gè)碳捕集俱樂部。據(jù)悉，除了北京這個(gè)剛運(yùn)行1年多的項(xiàng)目，今年7月，華能集團(tuán)另一個(gè)年捕獲二氧化碳10萬噸的項(xiàng)目已在上海開工，這將是全球最大的燃煤電廠燃燒后碳捕集項(xiàng)目。
無論是“U”還是“S”，只要前進(jìn)在碳捕集這條路上，總是沒錯(cuò)的。
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