氣候專家稱,碳捕獲與封存對於將全球升溫控制在1.5攝氏度至關重要。

根據世界經濟論壇《2023年全球風險報告》,氣候緊急狀態是未來十年全球面臨的五大最嚴重風險的驅動因素。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)警告稱,僅靠減排並不能使我們在2050年之前實現淨零排放。加速碳捕獲與封存對於將全球升溫控制在1.5攝氏度至關重要。

如果我們要應對氣候緊急狀態,就必須將人類產生的二氧化碳排放清零。但科學家們質疑我們是否能迅速停止排放。因此,人們正在競相尋找新方法,將大氣中的二氧化碳轉移並安全儲存起來。

2023年3月,聯合國秘書長奧古特雷斯敦促富裕國家集中資源,利用“可靠且實惠的技術”在2050年前實現淨零排放的目標。

古特雷斯提到的技術之一就是碳捕獲與封存(CCS),政府間氣候變化專門委員會(IPCC)稱其是實現淨零排放一項必不可少的解決方案。

“至少要以某種手段轉移二氧化碳,也就是說,目前尚無研究表明僅靠大幅減排就能實現絕對零排放,甚至零二氧化碳排放。”

CCS專案目前每年儲存近4500萬噸二氧化碳,約等於1000萬輛乘用車的排放。

以下是這一技術的工作原理、優缺點以及其重要性。

什麼是碳捕獲與封存?

根據麻省理工學院氣候入口網站所述,碳封存與捕獲是一種應對氣候變化的技術手段,其透過減少二氧化碳的排放來實現。該技術可以在化石燃料燃燒產生二氧化碳之前捕獲該氣體,並將其壓縮成類似液態的物質,然後透過管道輸送至儲存地點。目前,大部分捕捉到的二氧化碳都被注入到地下深處。

據麻省理工學院表示,這一技術過程形成了一個“閉環”,碳以化石燃料形式從地下開採,然後以二氧化碳形式重新迴歸地下。

其他碳捕捉方式

並非所有的碳固定都直接從工業廢氣中提取二氧化碳。

植物能源:植物可自然地吸收和貯存大氣中的二氧化碳。生物質(植物材料)燃燒於電廠,其所產生的二氧化碳被捕集和貯存,這種過程被科學家稱為“負排放”。

在愛爾蘭,Carbon Kapture公司正在使用海藻肥料來捕獲二氧化碳並將其輸送到地面。

該企業的目標是在2024年底實施一項海藻繩栽培計劃,計劃種植長度達到100萬米。這些海藻將在轉移海水中的二氧化碳方面發揮重要作用。繼而,透過類似木炭生產的方法對海藻進行加熱,最終生產出生物炭肥料。

Carbon Kapture的共同創始人Howard Gunstock在新領導者年會上接受論壇採訪時表達了他們的願景:“我們的目標是建立一個迴圈生態的商業模式,充分利用自然資源來幫助修復氣候變化所帶來的不平衡。” 

Gunstock指出,海藻是“自然界最有效的二氧化碳吸收方式之一”,因為海藻的碳捕獲速度比樹木快30倍。當將海藻轉化為肥料時,捕獲的碳就能被安全地封存在土壤中。

英國、新加坡、紐芬蘭和塞席爾與夥伴研究展開類似方案。

我們需要多少碳儲量?

最近,英國公佈了一個耗資2千萬美元的計劃,旨在開發碳捕捉系統。該計劃的目標是從能源密集型工業中捕捉二氧化碳,然後透過船隻或管道將其輸送到海底乾枯的油氣田中進行離岸儲存。

據官方資料顯示,為了在2050年實現淨零排放,僅英國每年需要捕捉和儲存5000萬噸二氧化碳。然而,該專案的第一階段僅預計每年儲存500萬噸二氧化碳。

為了在本世紀剩餘的時間內將全球升溫控制在1.5攝氏度以內,IPCC指出需要捕捉和儲存數量在1億到10億噸之間的二氧化碳。

批評家怎麼說?

然而,碳捕獲與封存(CCS)技術是否能夠真正實現淨零排放還存在爭議。許多評論者指出,與僅僅轉用可再生能源相比,該技術的成本更高。一份2022年釋出的報告指出,全球失敗的碳捕捉專案多於成功的專案。

大部分碳捕集與儲存(CCS)專案事實上旨在促進更多化石燃料的開採。這些專案採用將二氧化碳注入油田的方式來提高油氣產量,這一點被能源經濟與金融分析研究所(Institute for Energy Economics and Financial Analysis)所指出。

如何擴大碳捕捉規模?

為了實現國際能源機構(IEA)的目標,需要新建70至100座工業碳捕捉工廠,造成了巨大的經濟負擔。根據託尼·布萊爾全球變化研究所(Tony Blair Institute for Global Change)的估計,這些工廠的建設預計每年將耗資6650億至1.28萬億美元。

儘管大型工業公司有資金能力支援一系列工廠的碳捕捉專案,但該研究指出,政府需要發揮主導作用,為此還需創新融資工具,如綠色債券等,加以支援。

全球碳捕獲與封存研究院(Global CCS Institute)是一家倡導應用碳捕獲技術的智囊機構。該機構指出,目前全球已有30個運營中的碳捕獲專案,另外還有11個正在建設中,並且還有153個處於開發階段。

研究院執行長Jarad Daniels指出:“若無碳捕獲與封存技術,共同的氣候目標幾乎無法實現。近年來,各國和公司皆表現出更加雄心勃勃的態勢,然而若要保持地球適居的氣候條件,則必須將這種雄心轉變為緊迫、廣泛且大規模的行動。”

先行者聯盟(FMC)也非常贊同此觀點。FMC是一個全球性的企業聯盟,致力於協助那些難以削減碳排放的行業(如航運、卡車運輸、航空、鋼鐵、水泥和混凝土等)減少排放量。

FMC成員已保證投資逾150億美元購入清潔技術,例如CCS技術。透過此類購買,甚至高價購買,FMC成員向製造商傳達了明確的訊號,希望在這些領域加大投資和創新力度,同時也消除了轉向更環保方法時製造商面臨的某些風險。