為什麼碳捕集被視為重要的氣候解決方案,但進展不及預期 - 彭博社
Eric Roston, Leslie Kaufman
作為德克薩斯州湯普森斯碳捕集項目的一部分安裝的管道。
攝影師:盧克·夏雷特/彭博社世界頂尖的氣候科學家已經明確表示:如果我們要避免全球變暖帶來的最嚴重後果,我們必須在從大氣中去除二氧化碳方面達到與我們放入的數量一樣好的水平。即使太陽能和風能在很大程度上取代化石燃料,要控制温度將需要捕獲難以脱碳的活動產生的大量排放,比如生產水泥。這還需要從空氣中抽取大量的碳。目前,致力於這些任務的項目遠遠不足以實現這些目標。而碳捕集技術趕上挑戰的時間正在不斷減少。
1. 需要多少更多的碳捕集?
國際能源署估計,到2030年,全球需要每年捕獲約10億噸二氧化碳,才能達到2050年實現淨零排放並將全球温度上升限制在比19世紀中葉水平高1.5攝氏度(2.7華氏度)的目標。這是目前每年去除的26倍,也是如果到2030年所有計劃中或正在建設中的項目都在運行時所能捕獲的3倍。這些項目主要分為兩大類:碳捕集和儲存以及直接空氣捕集。
全球碳捕集能力
實際和預計年捕集能力以公噸為單位
來源:國際能源署
2. 什麼是碳捕集與儲存(CCS)?
想象一下一個放置在煙囱頂部的吸塵器。CCS 包括在污染源(發電廠燃燒化石燃料發電、工廠或其他工業設施)排放二氧化碳時收集它,然後將其發送到其他地方供其他用途或儲存在地下。這項技術可以追溯到20世紀70年代,當時美國的石油公司意識到通過將二氧化碳注入老化油井,他們可以擠出一些額外的石油,而碳則會被困在周圍的岩石中。在20世紀90年代,隨着氣候問題變得更加引起公眾關注,挪威石油巨頭Equinor ASA開始將二氧化碳沉入鹽水儲層,以避免支付碳税。自那時起,CCS 一直被討論為一種在不放棄化石燃料的情況下限制其造成的損害的方法。
3. CCS 面臨的挑戰是什麼?
成本高昂。一個原因是:與已經達到大規模並且現在接近成為一種即插即用解決方案的太陽能不同,CCS 需要在幾乎每個嘗試過的地方進行特定於現場的工程設計。自2010年以來,已有數十個項目被擱置,因為這項技術成本太高。在政府和企業投資了超過830億美元之後,全球只有大約40個大型設施具有 CCS;總體而言,它們每年捕集大約4500萬噸的碳,約佔全球排放的0.1%。CCS 也遭到許多氣候活動人士的反對,他們認為能源公司正在利用 CCS 的前景來減緩向全可再生能源經濟的過渡。
4. 什麼是CCS的案例?
一些嚴峻的氣候數學。由於一些關鍵行業,如鋼鐵和水泥生產依賴於碳基化學過程或難以通過燃燒碳來達到的温度,氣候科學家和許多政府、企業和投資者已經認為CCS將是實現零排放的必然部分。
來源:彭博QuickTake### 5. 什麼是直接空氣捕集(DAC)?
如果CCS是煙囱上的吸塵器,DAC就是在户外的一種。以這種方式清理碳是一項更艱鉅的任務:雖然煤炭發電廠煙囱排出的氣體中近五分之一是二氧化碳,但大氣中只有約0.04%的碳。研究實驗室和初創公司正在開發使用各種化學反應的競爭性DAC方法。 (碳的特性之一是它很容易與其他材料結合。)在某些情況下,產生的產品被回收利用於商業用途,例如工業化學品或塑料。在其他情況下,它被永久儲存在地下,就像CCS一樣。
6. DAC面臨哪些挑戰?
同樣,這個行業才剛剛起步。少於二十個工廠在小規模上運營。最大的一家在冰島,每年從空氣中提取並地質儲存約4000噸碳。這相當於僅有250名普通美國公民的年排放量。目前DAC的成本非常昂貴。
7. 什麼正在被做來推進碳捕集技術?
2022年美國的一項法律主要旨在促進清潔能源生產,將CCS項目的税收抵免提高到$85每噸碳,而不是$50。CCS倡導者希望這一水平能夠促使在電力、水泥、鋼鐵和石化等行業建設捕集設施。同一法案將DAC税收抵免從每噸$50提高到$180。此外,2021年的基礎設施法案包括120億美元用於支持CCS,另外35億美元用於DAC。2023年,英國政府承諾在未來20年內為CSS項目投入高達200億英鎊(240億美元)。一些公司正在自行動員。Stripe、Google、JPMorgan和麥肯錫是Frontier項目的成員之一,該項目安排從初創公司購買碳減排積分。
參考書目
- 國際能源署的碳捕集、利用和儲存網站,以及一份關於其在2050年實現淨零排放的報告。
- 彭博新聞的一篇文章,討論了環保人士對2021年美國基礎設施法案中碳捕集條款的反對,以及一封來自一羣科學家的信函,稱碳捕集是清潔能源轉型的障礙。
- 彭博新聞的一篇特寫,介紹了冰島的世界上最大的直接空氣捕集工廠。