碳捕集:與COP28密切相關的關鍵術語定義 - 彭博社
Coco Liu, Michelle Ma
加拿大埃德蒙頓附近的殼牌Quest碳捕集與儲存設施。這樣的工廠可能在限制全球變暖到1.5攝氏度方面發揮關鍵作用。
攝影師:Jason Franson/Bloomberg翻開任何氣候報告的術語表,看起來就像一隻貓在鍵盤上亂跑。
當涉及到討論碳捕集時,情況尤其如此。縮寫詞——DAC、MRV和EOR,僅舉幾例——讓人頭暈目眩。再加上諸如“增強岩石風化”和“碳匯”之類的短語,足以讓你想把報告扔進湖裏。
但考慮到碳捕集在未來幾十年內很可能需要發揮的作用,以限制全球變暖,以及其在COP28氣候談判中的重要性——這是不可取的。Bloomberg Green提供了一個速查表,以抵制這種衝動,並幫助揭開一個到2040年底可能價值高達1萬億美元的市場的神秘面紗,根據彭博新能源財經。
尚不清楚這些阻止二氧化碳進入大氣、將其移動、儲存甚至去除的技術中,是否有哪些能夠發展到有意義的規模。這些方法中許多仍處於早期階段,而那些存在數十年的方法在很大程度上未能兑現承諾。鑑於到中世紀中葉,世界很可能需要每年去除數十億噸碳,以限制全球變暖到1.5攝氏度,這些技術中至少有一些將(希望)在減少大氣中的CO2方面發揮作用。隨着各國尋求超出必要的迅速減排之外的新應對氣候危機的方法,這一列表也可能會增長。
二氧化碳去除(CDR)
**它是什麼:**數十年的排放減少延遲意味着世界幾乎肯定需要找到方法從大氣中去除數十億噸二氧化碳。二氧化碳去除是一個涵蓋各種解決方案的術語,旨在實現這一目標。可以利用機器從環境空氣中捕獲二氧化碳,或加速從大氣中提取該氣體的自然過程。
**它的侷限性是什麼:**許多工程二氧化碳去除方法成本高昂,並且沒有達成一致的會計標準。它們還需要與儲存設施配套使用。(稍後詳細介紹。)二氧化碳去除存在分散世界追求迫切需要的減排措施的風險。
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點源碳捕集
**它是什麼:**雖然CDR從環境空氣中提取氣體,點源碳捕集在煙囱處捕獲二氧化碳。這項技術可以連接到從燃煤發電廠到鋼鐵廠的各種設施。它不會減少大氣中的二氧化碳總量;相反,它防止額外的排放進入大氣。
**它的侷限性是什麼:**與碳去除類似,點源碳捕集面臨巨大的成本和技術準備障礙。儘管碳捕集在石油和天然氣行業的計劃中佔據重要地位,但由於多次失敗,引發了延遲向清潔能源過渡的擔憂。與CDR類似,從事點源碳捕集的公司也面臨一個問題,即在哪裏儲存他們捕集的碳。
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直接空氣捕集
**它是什麼:**最科幻的碳去除形式,直接空氣捕集使用機器從空氣中分離CO2。該過程依賴於特製化學品以及天然產品,如石灰石來吸收CO2。然後,CO2可以被儲存在地下,理論上將被鎖定長達數千年。
它的侷限性是什麼: DAC成本高昂,每噸CO2的成本高達數百美元。它也可能消耗大量能源。去除1噸CO2需要高達2000千瓦時的清潔能源,這些能源將從電網中轉移。(作為參考,一個普通美國家庭每月消耗889千瓦時。)
洛杉磯初創公司在加利福尼亞貝克斯菲爾德的試點地點測試了Avnos混合直接空氣碳捕集技術。該公司正在測試一種可以從空氣中吸收二氧化碳並在過程中產生水的機器。攝影師:Alisha Jucevic/Bloomberg### 碳捕集與利用(CCU)
**它是什麼:**一旦CO2被捕集,它可以被用作各種產品的原料。這個過程被稱為碳捕集與利用,有時也被稱為碳重複利用。一個典型的方法是將壓縮的CO2溶解在水中,製成碳酸飲料。但越來越多的應用範圍從替代聚酯到合成噴氣燃料。
**它的侷限性是什麼:**CCU仍然昂貴,並且需要穩定的CO2流。並非每種碳利用方法都能保證長期的氣候效益。例如,裝在汽水罐裏的CO2一旦罐子被打開就會釋放出來。
碳捕集與封存(CCS)
**它是什麼:**僅僅去除CO2是不夠的。這種氣體還需要被儲存起來。工程師們在20世紀60年代就已經想出瞭如何將CO2儲存在用盡的油氣儲層中。森林也自然地封存碳。但最近一波初創公司提出了新穎的碳捕集與封存形式,包括將農業廢棄物沉入海底,那裏缺氧的深層水將阻止生物質分解,以及將捕集的氣體注入混凝土中。
**它的侷限性是什麼:**一些方法並不能導致可靠的碳封存。例如,當森林發生大火時,CO2可能會重新釋放到大氣中。一些從事工程封存的公司聲稱他們的方法可以永久儲存CO2,但這些聲明尚未在規模上得到證實。
二氧化碳管道
它是什麼: 儘管二氧化碳可以在世界任何地方捕獲,但由於安全和地質限制,它不能在任何地方儲存。進入二氧化碳管道,這是碳捕獲和儲存基礎設施的關鍵組成部分。公司已經建造了數英里的管道,用於運輸壓縮的二氧化碳。點源碳捕獲和DAC項目都需要更多的二氧化碳管道,以便將二氧化碳遠距離輸送到儲存地點。
它的限制是什麼: 一言以蔽之,安全。任何泄漏都可能耗盡周圍空氣中的氧氣,危及附近的人。到目前為止,美國的二氧化碳管道發生的事故比運輸原油的管道要少,但二氧化碳管道的佔地面積也小得多,這可能扭曲了它們的安全記錄。聯邦監管機構正在加大力度加強對二氧化碳管道的監督,但修改法規需要時間。
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增強油田採收(EOR)
它是什麼: 捕獲的二氧化碳最棘手的用途是將其注入地下,以從老化的油藏中提取更多的石油。然而,世界上大多數現有的碳捕獲和儲存項目都用於增強油田採收。一些公司計劃部署DAC並利用產生的二氧化碳來提取更多的石油,同時聲稱產生的化石燃料是“淨零排放”。
它的侷限性是什麼: EOR可以用來延長石油和天然氣的生產以及與燃燒化石燃料相關的排放。這與最可行的研究相悖,該研究顯示世界需要迅速減少化石燃料的使用。
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碳抵消
它是什麼: 公司和政府可以購買碳抵消,這使它們能夠支付他人從大氣中去除温室氣體排放或避免首次排放氣候污染。理論上,該抵消可以抵消買方的排放影響。公司之所以這樣做,是因為在某些情況下,減少排放的成本比支付抵消成本更高。
它的侷限性是什麼: 許多碳抵消項目已被證明存在缺陷,或者在某些情況下完全無效。不符合激勵結構以提供最低成本的行為導致了毫無價值的信用,這些信用更多地用於綠化公司併為核實者賺錢,而不是導致真正的減排。
碳匯
它是什麼: 樹是碳匯。海洋是碳匯。土壤也是碳匯。簡而言之,任何從大氣中吸收的CO2多於釋放的東西都是碳匯。除了自然的碳匯外,將CO2注入水泥和地質形成物等人造解決方案也是碳匯的形式。
**它的侷限性是什麼:**就像我們不能往滿滿的垃圾箱裏倒更多垃圾一樣,一些碳匯也有限制。例如,如果海洋吸收的二氧化碳超過一定水平,海水的化學成分會發生變化,導致海洋酸化,危害海洋生態系統。其他碳匯容易受到極端天氣的影響:比如今年的森林大火釋放了存儲在加拿大森林中的大量二氧化碳。釋放了大量二氧化碳。
加蓬尼揚加密林區的一片茂密原始森林。森林是重要的碳匯。攝影師:Guillem Sartorio/Bloomberg### 造林
**它是什麼:**與重新造林不同,重新造林旨在在森林土地上重新種植樹木,而造林則是在最近沒有森林覆蓋的地區種植樹木。隨着這些樹木的生長,它們會從大氣中吸收二氧化碳。這些好處不僅有助於氣候。造林還可以幫助應對荒漠化,並且清理受污染的工業遺址。
**它的侷限性是什麼:**造林所帶來的氣候收益很容易被不斷增大和頻繁發生的全球範圍內的森林大火所抵消。此外,難以找到足夠的土地種植樹木,因為全球人口需要更多的空間用於住房、基礎設施和糧食生產。
監測、報告和驗證(MRV)
**它是什麼:**取決於你問的是誰,MRV可以代表“監測、報告和驗證”或“測量、報告和驗證”。無論哪種情況,這個縮寫都是確保CDR技術正常運行的關鍵部分。為了進行MRV,公司需要聘請獨立的審計員來測量去除的二氧化碳數量以及其是否留在大氣中。有許多技術可以做到這一點,包括在儲存地點安裝傳感器、建立碳去除標準以及發佈銷售和交付的註冊表。
**它的侷限性是什麼:**MRV沒有設定的標準,所有的努力都是自願的。因為碳去除行業還很年輕,沒有多少初創公司或審計員開發出強大的MRV技術。
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增強岩石風化(ERW)
**它是什麼:**粉碎某些類型的岩石並將其撒在農田上可以加快地球自然吸收碳的速度。這是一個多步驟的過程:首先,岩石中的礦物質流入溪流和河流,使水變得不那麼酸性。這使得水能夠吸收更多的二氧化碳,然後被浮游生物——微小的海洋生物——消耗,它們在死後將二氧化碳帶到海底。除了去除碳,增強岩石風化還可以通過補充農田中的礦物質來提高作物產量。
**它的侷限性是什麼:**在理論上行得通的東西並不總是在現實生活中行得通。 ERW倡導者仍然需要證明這種做法可以永久地儲存二氧化碳。這個過程需要數年時間,跨越許多英里,這使得測量變得困難。
海洋鹼度增強(OAE)
**它是什麼:**雖然ERW旨在通過在陸地上撒播岩石使水變得更鹼性,但海洋鹼度增強(OAE)專注於直接解決問題。在海水中溶解橄欖石和玄武岩等岩石可以幫助使海洋變得更鹼性,使海水能夠吸收更多二氧化碳,同時也有助於對抗海洋酸化。
**它的侷限性是什麼:**關於OAE還有很多未知,包括在海洋內外傾倒數百萬噸岩石對海洋生態系統的影響。作為一種開放系統的碳去除方法,MRV也是一個重大挑戰。
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生物炭
**它是什麼:**這種類似木炭的高碳物質是通過在有限氧氣環境中燃燒農業和林業廢棄物而製成的,幾個世紀前首次被用作肥料貧瘠土壤的技術。如今,生物炭提供了一種獨特的氣候解決方案。這是因為當秸稈或甘蔗殘渣腐爛時,它們在生長過程中吸收的二氧化碳將被釋放。但製造生物炭可以防止這種釋放,將生物質轉化為穩定的固體形式,理論上可以將二氧化碳鎖定數百年。
**它的侷限性是什麼:**製造和運輸生物炭可能會釋放對人類健康有害的微粒物質。雖然生物炭被宣傳為一種土壤添加劑,可以幫助提高農作物產量,但並非所有的田間實驗都能實現農作物總產量的提高。