CO2抓捕容易囚禁難
碳捕獲與封存是指將大型發電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放源產生的二氧化碳收集起來并用各種方法儲存，深埋于地下的一種技術。技術包括二氧化碳捕集、運輸以及封存三個環節(CarbonCapture andStorage，簡稱CCS)，它可以使單位發電碳排放減少85%-90%。
二氧化碳是空氣中常見的化合物，在常溫下是一種無色無味氣體。正是它導致氣候變化，引發嚴重的干旱、洪澇和颶風。世界氣象組織和聯合國環境規劃署于1988年共同創立的政府間氣候變化專門委員會(IPCC)指出，要阻止此類災難的發生，我們必須將全球溫度上升幅度控制在2℃以內。為此，與1990年碳排放相比，到2050年前我們必須將導致氣候變化的溫室氣體排放減少至少80%。二氧化碳捕獲和封存技術，被IPCC作為減緩氣候變化的一種選擇方案。在國內，包括清華大學熱能工程系在內的一些研究機構紛紛加入了探索碳捕獲和封存技術的行列；廣東東莞電化太陽洲、中國神華集團等8家單位在進行或規劃碳捕獲和封存技術項目。清華大學BP清潔能源研究與教育中心主任李政教授接受南都記者采訪時指出，該技術尚未成熟，目前全球在運行的項目有238家，但不管是中國還是全世界，能夠有凈減少二氧化碳的技術是非常必要的。
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清華教授李政 |
捕捉一噸CO2要花三四十美金
南都：公眾對碳捕捉和封存技術缺乏系統認識，如何理解他的技術內涵？目前國內成功的案例有沒有？
李政：碳捕獲與封存是指將大型發電廠、鋼鐵廠、化工廠等排放源產生的二氧化碳收集起來并用各種方法儲存，深埋于地下的一種技術。技術包括二氧化碳捕集、運輸以及封存三個環節(C arbonC apture andStorage，簡稱CCS)，它可以使單位發電碳排放減少85%-90%。
現階段主要有華能北京熱電廠和上海石洞口第二熱電廠，中石油吉林油田，以及神華鄂爾多斯煤液化等幾個項目。華能的兩個項目是我國碳捕獲方面比較成功的先例，對我國碳捕獲領域的設計和工程經驗積累、技術研發和人才培養都有重要意義。這兩個項目的成功運行，表明我國在碳捕獲技術方面，一定程度上處于國際領先的位置。
南都：在常溫下二氧化碳是一種無色無味氣體，既看不見也摸不著，如何捕捉它呢？
李政：“捕捉”碳并不難。通過設備使二氧化碳和胺類物質發生反應，二者在低溫情況下結合，在高溫中分離。這樣，可以使電廠產生的廢氣在排放前通過胺液，分離出其中的二氧化碳；之后在適當的地方加熱胺液就可以釋放二氧化碳，并壓縮到一定的壓力以供運輸。
南都：捕捉一噸二氧化碳需要多少錢呢？
李政：現在還沒有一個統一的價格水平，因為不同的地區為了捕捉二氧化碳做的投資是不一樣的。我測算捕捉一噸二氧化碳的成本在30-40元美金之間。
南都：碳被捕捉后，如何處理它，是否就埋在地下封存起來？
李政：碳封存，顧名思義就是把捕集到的二氧化碳注入到事先考察好的埋存地點永久封存，達到使其與大氣長期隔絕、從而減緩溫室效應的目的。出于安全考慮，要求選擇一個安全、經濟的封存地點。碳捕獲地點和埋存地點物理上通常不在一起，所以中間還涉及到碳的運輸環節。
把CO 2藏在地下砂巖層空隙中
南都：把捕捉后的碳運輸到封存地點，通常借助什么運輸工具呢？
李政：管道運輸是目前比較成熟的二氧化碳運輸方式。在美國，每年有超過2500公里的管道運輸了超過40兆噸二氧化碳。在絕大多數輸氣管道中，由上游端的壓縮機驅動氣流，部分還需要具有中途壓縮站。即使包含了污染物，烘干的二氧化碳對于管道也沒有腐蝕性。此外也可以選擇船舶和公路運輸罐車裝液態二氧化碳。船舶運輸成本較低，但需求有限，所以規模較小。而公路運輸的成本過高，只能用于小規模運輸。
南都：我們了解到，中國神華煤制油化工有限公司內蒙古自治區鄂爾多斯市伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮開工建設碳捕獲與封存項目，預計未來每口井每年約可捕集儲存10萬噸二氧化碳，對這類封存地點提出哪些要求呢？
李政：二氧化碳需要長期埋藏，并保證不會泄漏，因此必須達到很多要求。地質封存是目前較為主流的研究技術，是直接將二氧化碳注入地下的地質構造當中，如油田、天然氣儲層、含鹽地層和不可采煤層等。比如，要成功地封存二氧化碳，地下結構一般是沒有空穴的，經過長年的壓實，有些會出現非常致密的巖石，而有些是稀疏的結構，砂巖里很多空隙，里面有鹽水。二氧化碳的埋存就是要找有空隙的砂巖層，還要滿足上面有足夠厚的蓋層，沒有氣孔和裂縫的巖層防止泄漏。這是比較理想的埋存地質。然后在這樣的地方上面打一口井，通過壓力將二氧化碳轉換成所謂的“超臨界流體”(介于氣態和液態之間)狀態，鉆進高滲透性的砂巖層，再被濕軟的泥巖層牢牢封住。還有一種是在廢棄的油田和氣田的埋存，這種埋存的難點在于，當時開采時為了增加產量，打的井口很多，你要是在此埋存就要把每個井口都堵嚴實了，以免形成漏點。
南都：一般一個封存地點的埋存容量有多大？
李政：這個看具體埋存地質而定，有的會很大，有的就不是很大，不會出現無限的埋存地點的。比如說挪威國一個埋存地址的埋存容量就很大，好多年的二氧化碳都可以埋在那。美國也從全國做過埋存容量的普查，很難說清埋存的上限是多少。
南都：華能集團在北京熱電廠建成投產的CCS示范系統，把捕捉的二氧化碳賣給一個食品加工廠，實現了商業化，那為什么還要考慮二氧化碳的封存環節？
李政：這個不是一個集成化的CCS，只是CCS某個環節的示范。現在華能把捕捉的二氧化碳賣向市場，是為了補償部分捕捉二氧化碳的成本。但是它基本不賺錢，比如上海一個火電廠把捕捉的二氧化碳賣向市場一噸300多元錢，但是它捕捉的成本大約一噸也是300多元錢，基本不賺錢，只是在示范這個技術。
期待發達國家出售碳埋藏技術
南都：你覺得碳捕捉、碳封存技術可以推廣開嗎？是否會成為應對氣候變化的技術被應用推廣？
李政：國際上還需要這種技術，為了減少二氧化碳，這種技術是一個國家組成部分，不管是中國還是全世界，能夠凈減少二氧化碳的技術是非常必要的。CCS是減少二氧化碳的一項重要技術之一，雖然目前有困難，但還是非常有希望的，我們做這項技術的研發，就是為了推廣的，雖然還具有不確定性。最后能不能大量推廣和使用，我認為取決于市場和政策。
南都：這項技術存有不確定性，在你看來最大的瓶頸是什么？應該如何破解？
李政：現在的主要瓶頸是如何進一步減少能耗和降低成本。從CCS全系統技術研發以及最終發揮功效的角度看，瓶頸主要卡在碳封存環節上。我國在二氧化碳石油強化開采(EO R)方面已經開展了大量的工作，因為它在埋存二氧化碳的同時，能夠取得經濟效益，從而一定程度上抵消了CCS的高成本，因此是CCU S的典型代表，可以作為發展CCS技術的重要起步點。但需要注意的是，EO R埋存二氧化碳的數量是有限的，國際上普遍認為，未來大規模埋存主要需要在地下鹽水層進行。而從目前的情況看，開展地下鹽水層埋存存在諸多障礙。比如說，基礎信息不明。美國通過建立CCS地區聯盟的方法，對全國鹽水層地質儲藏能力進行了普查。而我國在這方面尚沒有系統安排，因此對我國埋存地質儲量大小、進而對是否適宜發展和應用CCS無法明確回答。
此外，我們尚不完全具備埋存地址鑒定和選擇的一系列科學能力、技術能力和工程經驗。發達國家自認為在此方面比我們強，因此期待著未來向我們出售技術。目前也無國家級示范項目。由于初期具體埋存地址的確定需要反復測試和驗證，周期可達5-6年，如不及早安排項目，會嚴重推遲CCS應用的時間。
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