工业领域的“减排”，或可通过“碳捕获与封存技术”

由于“温室效应”，全球变暖日趋严重——在这半个月以来，挪威和分难的北极圈内区域已多次记录到超过摄氏32度高温，比去年同期高出足足15摄氏度。

为什么“温室效应”破坏力如此之强？首先得了解“温室效应”的定义。

“温室效应”——指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。

地球大气中起温室作用的气体称为温室气体，主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有的长波辐射，其中只有一个很窄的区段吸收很少，因此称为"窗区"。地球主要正是通过这个窗区把从太阳获得的热量中的70%又以长波辐射形式返还宇宙空间，从而维持地面温度不变，温室效应主要是因为人类活动增加了温室气体的数量和品种，使这个70%的数值下降，留下的余热使地球变暖的。

二氧化碳等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强，但它们在大气中的数量却极少。正是因为人为释放没有限制，它们才迅速增多，加剧温室效应。

导致温室气体增多的人为因素很多，以下两个占较大比例：

1.人口剧增——人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳量就将是一惊人的数字，其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳温室效应将直接影响着地球表面气候变化。

2.大气环境污染——环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题。21世纪，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。

根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定，过去长期以来大气中CO2含量一直比较稳定，大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶，即工业革命前后开始稳定上升。即人类用了240年时间，使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。

工业领域是二氧化碳排放的“重灾区”，源于人类对化石燃料过于依赖，而且清洁能源及可再生能源未有广泛普及。针对工业领域的碳排放，早年，有专家提出了“碳捕获与封存技术”。

碳捕捉，即carbon capture and storage （CCS）， 含义为将工业生产中的二氧化碳用各种手段捕捉然后储存或者利用的过程。这一技术的吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体——温室气体。

“捕捉”碳并不难。二氧化碳和胺类物质发生反应。二者在低温情况下结合，在高温中分离。这样，可以使电厂产生的废气在排放前通过胺液，分离出其中的二氧化碳；之后在适当的地方加热胺液就可以释放二氧化碳。更好的方法是使煤和水发生反应，产生一种二氧化碳和氢气的混合物。在这种混合物中二氧化碳含量比一般电厂废气中的更高，所以更容易分离。之后燃烧的就是纯氢气了。

这项技术很吸引人，但专家仍抱有疑问。

关于技术的可行性——没人知道这项技术是不是真的那么管用（或者说，是不是深埋的二氧化碳不会泄露）；还得找多个足够大的地方作为储存处。

关于技术的研究及实施成本——它高昂的成本，甚至使替代能源都显得十分具有吸引力。

技术开发并不一帆风顺，但路子对，步伐不停。

Weyburn-Midale项目

到现在为止，只有三个成功的CCS项目在进行中。

Weyburn-Midale项目填埋的是北达科他萨斯喀彻温省一座废弃油田的煤炭气化厂产生的二氧化碳。英国石油公司经营的阿尔及利亚萨拉油田项目把从当地生产的天然气中提取的二氧化碳输入地下。挪威大型石油天然气公司国家石油公司也在北海的有两处类似的项目。而这些项目事实上都与发电没有关系。几年之前，这些项目还大受追捧。但现在，追捧者开始紧张了，不敢立刻上马新的项目。

上述的三个“示范工程”每年处理100万吨二氧化碳，但仅美国的发电厂每年二氧化碳排放量就达到15亿吨。这也就意味着仅美国就要找1500个合适的地点建立CCS项目，而且没人知道在美国是不是真的能找到那么多合适的地方。甚至把如此大量的二氧化碳运到处理厂也是一个巨大的工程。

项目开展虽然不如理想，但实际上，碳捕获与封存技术的应用不仅仅局限于煤炭甚至电力行业，其在钢铁、化工等其他工业领域中，也是少数深度减排技术选择之一。

目前，随着新一轮全球气候问题大讨论的展开，“碳捕捉”一下子又成为新能源技术中的大赢家。近年，美国把“碳捕捉”列入推荐清洁煤的关键一环，美国能源部计划在未来10年投入4.5亿美元在美国7 个地区进行“捕捉和存储”项目实验。八国集团峰会上，欧洲委员会提出将“碳捕捉”技术商业化的战略。到2010年，至少有20个发电厂使用“碳捕捉”技术，到2020年前，欧洲和美国将大力推广该技术，并在2025年前在全球推广。

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