世界什么時(shí)候才能以每年 10 億噸的規(guī)模進(jìn)行 CCS？

如果用太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電力代替碳基發(fā)電;那么避免一噸碳排放的成本通常低于 30 美元/噸 CO 2。因此，在發(fā)電時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能和風(fēng)能脫碳往往比 CCS 更可取。

許多工業(yè)過(guò)程消耗燃燒煤或天然氣產(chǎn)生的熱量。在許多情況下，CCS 是使這些過(guò)程脫碳的成本最低的方法，因?yàn)槭褂锰?yáng)能或風(fēng)能產(chǎn)生高溫通常成本更高。全球工業(yè)過(guò)程脫碳成本最低的方法可能是中國(guó)的高溫核反應(yīng)堆;但是，在許多情況下，出于各種原因，這不是一種選擇。

人們可以匯總一份潛在的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和 CCS 項(xiàng)目的清單，并通過(guò)增加避免一噸 CO 2的成本來(lái)排序。然后可以計(jì)算出在接下來(lái)的幾十年中，每年需要多少項(xiàng)目才能使一個(gè)國(guó)家脫碳至零排放。在許多情況下，最初成本最低的是太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電場(chǎng);然而，在使用可再生能源使大部分電力脫碳后，人們會(huì)遇到更容易的 CCS 項(xiàng)目，然后是更困難的 CCS 項(xiàng)目。

所有脫碳項(xiàng)目都需要額外的資金;因此需要政府干預(yù)來(lái)推動(dòng)它們前進(jìn)，以減少氣候變化。目前，相對(duì)于總排放量，這種情況很少發(fā)生。然而，隨著氣候變化證據(jù)的增加，政府干預(yù)變得更有可能。

世界什么時(shí)候才能以每年 10 億噸的規(guī)模進(jìn)行 DAC?

目前還沒(méi)有直接空氣捕獲 (DAC) 的商業(yè)案例，因?yàn)閺拿芗?例如燃燒煤或天然氣的廢氣)中提取 CO 2的成本較低。然而，總有一天我們會(huì)停止燃燒碳基燃料，也許 50 年后，DAC 將在經(jīng)濟(jì)上變得可行。此外，我們可以不時(shí)地在 DAC 上進(jìn)行研發(fā)，為那一天做準(zhǔn)備。

假設(shè)我們?cè)?2070 年停止排放 CO 2并且全球溫度上升了 3°C。2070 年后，這種額外的溫度將在數(shù)千年內(nèi)緩慢衰減。此外，經(jīng)過(guò)數(shù)千年，它將部分融化覆蓋南極洲(即南極)的 2000 米厚的冰層。這將導(dǎo)致海平面上升并覆蓋沿海城市。為了解決這個(gè)問(wèn)題，世界可以在很多年內(nèi)進(jìn)行 DAC，從排放量達(dá)到零開(kāi)始，并且空氣是可用的 CO 2最密集的來(lái)源。

各國(guó)需要一個(gè)長(zhǎng)期的 CCS 戰(zhàn)略

一個(gè)合理的 CCS 策略假設(shè)政府干預(yù)最終會(huì)推動(dòng)脫碳，以增加避免一噸 CO 2訂單的成本，并相應(yīng)地做好準(zhǔn)備。準(zhǔn)備可以分為幾種類(lèi)型：

· 增加研發(fā)以降低 CO 2捕獲、運(yùn)輸和封存的成本。

· 建立包括 CCS 在內(nèi)的潛在脫碳項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)。

· 構(gòu)建模型來(lái)設(shè)計(jì)將 CO 2從源頭輸送到封存處的管道網(wǎng)絡(luò)。

· 建立跟蹤綠色商品生產(chǎn)、分配和消費(fèi)的系統(tǒng)。這包括電力、化學(xué)品、水泥、金屬和塑料。

更多研發(fā)

目前正在進(jìn)行各種研發(fā)計(jì)劃，理論上，這些計(jì)劃可以擴(kuò)展。提取通常使用吸收廢氣流中的 CO 2 并隨后在不同腔室中加熱時(shí)釋放該 CO 2 的化學(xué)物質(zhì)來(lái)實(shí)施。這個(gè)過(guò)程通常是 CCS 中成本最高的部分。

Carbon Clean首席執(zhí)行官 Aniruddha Sharma提倡進(jìn)行更多研發(fā)，以開(kāi)發(fā)更容易吸收和釋放的化學(xué)物質(zhì)，尤其是在較低溫度下;以及更多的研發(fā)，以更好地整合回收用于釋放的熱量的系統(tǒng)。

有關(guān) CCS 研發(fā)的討論，請(qǐng)參閱改善碳捕獲的生死競(jìng)賽。

考慮政府資助的透明工廠

為了降低 CCS 成本，政府可以資助一家大規(guī)模生產(chǎn) CCS 提取設(shè)備的工廠的開(kāi)發(fā)，并允許任何人免費(fèi)復(fù)制該工廠。通過(guò)透明工廠將提取設(shè)備商品化和標(biāo)準(zhǔn)化可能是一個(gè)國(guó)家使其他國(guó)家脫碳的成本最低的方式。

Carbon Clean 首席執(zhí)行官 Aniruddha Sharma 表示：“如果政府愿意全額資助第一家工廠，并以透明的方式進(jìn)行，我認(rèn)為我們會(huì)愿意建造它”。

改進(jìn) CO 2管網(wǎng)的建模

如果推進(jìn) CCS，將需要一個(gè)管道網(wǎng)絡(luò)將 CO 2從源頭輸送到封存處。這類(lèi)似于從地下氣田中提取天然氣并通過(guò)管道運(yùn)輸，但恰恰相反。此外，這類(lèi)似于電網(wǎng)，電力通過(guò)共享電線從源頭轉(zhuǎn)移到消費(fèi)者。在許多情況下，CO 2將儲(chǔ)存在現(xiàn)有的油氣田中，因?yàn)槲覀冎肋@些地點(diǎn)可以?xún)?chǔ)存高壓液化氣。

使 CCS、天然氣或電力發(fā)揮作用;需要與來(lái)源和消費(fèi)者一起建立分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)。為了同步建設(shè)，需要進(jìn)行模擬，以顯示幾十年來(lái)在不同的政策和戰(zhàn)略下如何建設(shè)以及在何處建設(shè)。

建立追蹤綠色商品的系統(tǒng)

有多種支付脫碳費(fèi)用的方式，例如可再生能源需求。例如，聯(lián)邦或州政府可能要求社區(qū)越來(lái)越多地從不排放 CO 2的來(lái)源獲得電力。人們可以用其他商品來(lái)做到這一點(diǎn)，例如用于制造化肥的液氨。

宣布一種商品是綠色的(即在制造過(guò)程中不排放 CO 2)比實(shí)際制造綠色商品更容易。因此，需要政府監(jiān)管來(lái)減少欺詐。更具體地說(shuō)，需要流量傳感器、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)來(lái)跟蹤生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和消耗。此外，還需要法律和檢查系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行此跟蹤。開(kāi)發(fā)健壯的系統(tǒng)需要時(shí)間;因此，人們應(yīng)該在需要它們之前開(kāi)始形成并改進(jìn)它們。

結(jié)論

需要CSS戰(zhàn)略來(lái)協(xié)調(diào)全國(guó)CCS系統(tǒng)的展開(kāi)。合理的策略假設(shè) CCS 最終會(huì)向前推進(jìn)并做好準(zhǔn)備。準(zhǔn)備工作包括為 CCS 項(xiàng)目建模、為管道分配網(wǎng)絡(luò)建模、調(diào)查儲(chǔ)存地點(diǎn)、開(kāi)發(fā)跟蹤綠色商品的系統(tǒng)，以及通過(guò)更多研發(fā)降低 CCS 成本。