根據(jù)全球碳捕捉與封存研究院的11月下旬公布的最新報告，截至目前，全球范圍內(nèi)已經(jīng)有15個碳捕捉與封存項目投入運行，今年共捕捉2800萬噸由燃煤和工廠排放的二氧化碳。在未來18個月中，還會有另外七個項目上線。

而最新的變化是，巴黎氣候變化大會協(xié)議如果達成，將提高具有法律約束效力的多邊減排目標(biāo)，進而加大全球碳捕捉需求、研發(fā)及商業(yè)化可能。

在魏茲曼科學(xué)研究所位于以色列Rehovot辦公樓的頂層，初創(chuàng)企業(yè)NewCO2Fuels(NCF)的團隊正在對一個太陽能設(shè)備原型開展測試。通過這個裝置，能夠從二氧化碳、水和熱量中生產(chǎn)出“合成氣”。這樣一來，二氧化碳不再被釋放到空氣中，而是被“關(guān)了起來”。隨后，它們將被壓縮然后轉(zhuǎn)換，重新變回燃料。

63歲的大衛(wèi)-班諾特是這家公司的董事長，在接受媒體采訪時，他說自己是一個環(huán)境保護主義者。眼見著氣候變化漸漸成為全世界關(guān)心的議題：正在巴黎舉行的聯(lián)合國氣候變化大會吸引到一百四十多個國家的首腦駐足，便足以證明溫室問題的嚴(yán)峻性。班諾特相信，這種做法在對抗全球氣候變暖方面具有潛力。

類似的技術(shù)被稱作碳捕捉與封存(CCS)。伴隨各國進一步尋求減少溫室氣體排放的方法，它正在吸引更多的注意力。從最初的理論實踐到市場化試驗，碳捕捉也正在打開一番商業(yè)化應(yīng)用的圖景。

氣候變暖：全世界的課題

氣候組織大中華區(qū)總裁吳昌華有一天在自己的微信朋友圈記錄下這樣一段話，“巴黎談判會場始終有兩種反差鮮明的氛圍：一是談判者們比蝸牛爬行還慢的進展，談判爭端20年不變;一是自下而上的各界的行動，企業(yè)界、地方政府、民間組織、令人振奮和熱血沸騰。”

奔赴巴黎一線，以觀察者身份輾轉(zhuǎn)會場內(nèi)外，吳昌華的這番話顯示出氣候談判的世界矚目程度。所謂的“談判爭端”，是指巴黎氣候協(xié)議將達成2020年后氣候資金、“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則落實、行動力度等關(guān)鍵問題。各國爭議的焦點集中在，發(fā)達國家控制碳排放，以及幫助發(fā)展中國家減排的力度，包括控制全球2至1.5攝氏度升溫的長期目標(biāo)，發(fā)達國家提供的氣候資金承諾以及技術(shù)轉(zhuǎn)讓問題。

長期監(jiān)測表明，大氣中的二氧化碳含量因人類活動而不斷增加。這將導(dǎo)致地球溫度上升，海水PH值下降。根據(jù)科學(xué)家預(yù)測，如果不能大幅度減少排放到大氣中的二氧化碳及其他溫室氣體，地球的溫度將持續(xù)上升。溫度的上升將會導(dǎo)致氣候發(fā)生變化，海平面上升，海洋和陸地將不同程度地受到影響。

據(jù)新華社消息，早在大會開幕前，便有超過160個國家提交了碳減排自主貢獻文件(INDC)，提交報告的國家碳排放量達到全球碳排放的90%。這已經(jīng)是歷史性突破，然而仍然只能控制全球氣溫上升3度。巴黎氣候變化大會的最低目標(biāo)是到控制全球氣溫上升2度以內(nèi)。

盡管如此，美國“氣候中心”組織宣稱，最快在未來200年內(nèi)，全球氣溫上升2攝氏度，海平面將上升4.7米，氣溫上升4攝氏度，包括上海、香港在內(nèi)的中國及全球主要沿海城市將成為“水下城市”，面臨沒頂之災(zāi)。

把二氧化碳“關(guān)起來”

針對氣候暖化的問題，有著各種令人振奮的技術(shù)設(shè)想。其中一項聽起來似乎有些天方夜譚，“人類試圖將自己制造的二氧化碳趕回地下，并封存起來”。那些不愿改變能源結(jié)構(gòu)國家的政客和傳統(tǒng)能源巨頭的老總們熱切地希望這是阻止氣候變暖的方案之一。

在距離美國北達科他州邊境不遠(yuǎn)處，是加拿大薩斯喀徹溫省的“邊界大壩”電廠，它的其中一個發(fā)電機組每年燃燒80萬噸煤，為該地區(qū)的住戶和企業(yè)提供139兆瓦的電力。但是從2014年10月開始，燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳有了自己的“新命運”，它們被捕獲并進行壓縮。

改造后，這一機組可生產(chǎn)清潔電力110兆瓦，每年可以捕捉約100萬噸二氧化碳?xì)怏w，占其二氧化碳排放總量的90%。這些被捕獲的二氧化碳將用于油氣行業(yè)提高原油采收率和開展地質(zhì)封存示范項目，隨后，這批近100萬噸的二氧化碳?xì)怏w被Cenovus能源公司收購，壓縮氣體通過管道注入地下深處，打造出更加搶手的地下原油。

這便是CCS——目前被廣泛接受的定義是“一個從工業(yè)和能源相關(guān)的生產(chǎn)活動中分離二氧化碳，運輸?shù)絻Υ娴攸c，長期與大氣隔絕的過程”。在通常的描述中，這種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈由四部分組成：從捕捉到運輸分離，再到封存和監(jiān)測，CCS為減排提供了一條重要路徑。把二氧化碳從在燃燒化石燃料用于發(fā)電過程中或工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的其他氣體分離開。二氧化碳剛剛從煙道氣中被分離出，便被壓縮再運輸?shù)竭m合的封存點。在封存點，二氧化碳將被注入深部地下巖層中，以保證以液態(tài)形式存在。

雖然這項技術(shù)尚未大規(guī)模形成市場，但也在全球范圍內(nèi)多點開花。在北非地區(qū)，In Salah項目能夠讓二氧化碳從生產(chǎn)的天然氣中被分離出來并被重新注入生產(chǎn)的油氣藏區(qū)。挪威的Sleipner是世界上首個全面運營的可進行二氧化碳注入的離岸天然氣田。在美國，科氏氮氣在俄克拉荷馬州伊尼德的工廠在化肥生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳被捕集，然后被運輸用于提高石油采收率(EOR)。

政府間行動漸蓬勃

韓國高麗大學(xué)教授李會晟對于CCS也是青睞有加，作為聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會的主席，他表示，工業(yè)部門，特別是能源部門，需要成為氣候變化解決方案的一部分。“例如，我們需要在CCS領(lǐng)域進行更多投資，如果沒有這方面的動作，很難做到零排放。很清楚的是，能源企業(yè)對保證這一技術(shù)未來進一步發(fā)展和實施方面充滿興趣。”

韓國全國經(jīng)濟人聯(lián)合會劉煥亦產(chǎn)業(yè)本部長則認(rèn)為，要使CCS技術(shù)普及的話，需要10年以上的時間。政府政策要有一致性，才能使企業(yè)進行投資。

一些跨越地域的政企聯(lián)合行動已經(jīng)展開。今年11月6日，殼牌正式啟動位于加拿大阿爾伯塔省的奎斯特(Quest)二氧化碳捕捉和封存項目。長達240公里的二氧化碳運輸管道“阿爾伯塔碳干線”將捕捉能源行業(yè)排放的二氧化碳，并將它們注入廢棄油田中，達到提高石油采收率和減排的雙重目的。

據(jù)悉，奎斯特項目每年可捕捉和安全埋存100余萬噸二氧化碳——大約相當(dāng)于25萬輛小汽車的碳排量?？固仨椖渴钦推髽I(yè)緊密合作的成果，旨在全球范圍內(nèi)推動二氧化碳的捕集和埋存。

來自殼牌方面的信息顯示：奎斯特項目將捕集殼牌加拿大斯考特福德油砂提質(zhì)加工廠三分之一的二氧化碳排放，該廠將油砂瀝青轉(zhuǎn)化為可以提煉燃油及其他產(chǎn)品的合成原油。被捕捉到的二氧化碳經(jīng)一條65公里長的管道運輸后，再穿過多個不透水的巖層被注入地下2千多米深的地方。

在今年稍早的試運行期間，奎斯特項目共捕捉并封存了20多萬噸二氧化碳。阿爾伯塔省政府和加拿大聯(lián)邦政府分別為奎斯特項目提供了7.45億加元和1.2億加元的資助。

美國伊利諾伊大學(xué)旗下地質(zhì)調(diào)查局近日則獲得美國能源部170萬美元撥款，該機構(gòu)也正在研發(fā)促進碳封存技術(shù)商業(yè)化的技術(shù)。

而中國和美國今年宣布兩國將合作進行兩項新的碳捕捉、利用和存儲項目，以使該技術(shù)商業(yè)化。在中國《2020年國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006至2020年)》中，CCS被定義為未來開發(fā)的尖端技術(shù)。

不過，政府間合作仍有一段相當(dāng)長的路要走，全球碳捕集與封存研究院歐洲、中東及非洲地區(qū)的總經(jīng)理安迪-普維絲指出，如今世界上很多不同地區(qū)都已經(jīng)在CCS方面采取行動，其中也涉及許多工業(yè)領(lǐng)域。支持政策部署廣泛CCS行動的一個主要驅(qū)動因素是減少工業(yè)進程中二氧化碳排放量的挑戰(zhàn)，在全球范圍內(nèi)，工業(yè)領(lǐng)域的碳排放量占到了25%。他表示，CCS要想成功，涉及政府可持續(xù)和安全的工業(yè)和能源生產(chǎn)計劃的時效性、實施程度和持久度等。

資本市場催化碳捕捉

早在2009年，國際能源署(IEA)曾發(fā)布一張路線圖，呼吁到2020年實現(xiàn)100個大型CCS項目，根據(jù)國際能源機構(gòu)的估計，到2050年，CCS要想對緩解氣候變化產(chǎn)生顯著影響，至少需要有6000個項目。根據(jù)全球碳捕捉與封存研究院的11月下旬公布的最新報告，截至目前，全球范圍內(nèi)已經(jīng)有15個碳捕捉與封存項目投入運行，今年共捕捉2800萬噸由燃煤和工廠排放的二氧化碳。在未來18個月中，還會有另外七個項目上線。

CCS能通過降低工業(yè)和發(fā)電廠使用化石燃料所產(chǎn)生的二氧化碳來對整個溫室氣體排放控制起到非常重要的作用。CCS所需的大多數(shù)技術(shù)現(xiàn)已在許多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但在發(fā)電和工業(yè)上仍未得到商業(yè)規(guī)模的應(yīng)用。然而，由于技術(shù)太過前沿，這一概念在國內(nèi)仍然十分小眾，碳捕捉及封存高昂的成本也阻礙其大規(guī)模推廣。

根據(jù)麻省理工大學(xué)去年發(fā)表的一份報告，捕捉每噸二氧化碳并將其加壓處理為超臨界流體要花費25美元，將一噸二氧化碳運送至填埋點需要花費5美元。中美清潔能源研究中心碳捕捉試驗基地的項目顯示，裝有二氧化碳的罐，一噸150元，然而“捉”一噸二氧化碳虧損50元，規(guī)?；茝V還需政府支持。

煤炭信息研究院能源安全研究所能源經(jīng)濟中心主任孫超告訴上證報記者，在CCS方面，業(yè)界有物理法和化學(xué)法，國內(nèi)常用的是低溫甲醇提取，技術(shù)難度并不大，只是封存所用的設(shè)備需要從國外進口。然而，由于碳捕捉及封存成本高昂，政策補貼仍是空白，阻礙了其大規(guī)模推廣。即便如此，CCS依然是一個“雄心勃勃”的計劃。最新變化是，巴黎氣候變化大會協(xié)議如果達成，將提高具有法律約束效力的多邊減排目標(biāo)，進而加大全球碳捕捉需求，研發(fā)及商業(yè)化可能。

很多公司看中了其中的商業(yè)化機會，它們來自能源界，也來自金融界。以色列企業(yè)NCF便是其一，該公司預(yù)計將在2018年前使其碳捕捉技術(shù)商業(yè)化，該公司預(yù)計全球市場每年的潛在規(guī)模是240億美元。“我們的理念是提取出工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳和熱量值的殘渣并將其轉(zhuǎn)化為利潤”董事長大衛(wèi)˙班諾特說，在這一問題上，不能僅僅只是揮揮大棒讓污染者付出代價，“你同樣需要拿著"胡蘿卜"(誘餌)，讓他們看到商業(yè)潛力。”

這聽起來是復(fù)雜的，但NCF認(rèn)為，它在對抗全球變暖方面具有潛力。伴隨各國開始尋求減少溫室氣體排放的方法，類似的捕獲技術(shù)越來越吸引注意力。

在今年的巴黎氣候峰會舉行之前，富國銀行接受外媒采訪時宣布，不僅停止對全山頭移除的煤礦開采資金援助，還表示對于新建或擴建燃煤電廠計劃，若沒有安裝碳捕捉技術(shù)者，一律不予金援，此前高盛也做出類似宣言。

新概念也被資本市場熱捧。國泰君安證券研報分析，碳處理分為碳交易、碳捕捉與封存，目前這兩部分市場在國內(nèi)均處于萌芽階段，從全球來看，碳交易在國外發(fā)展較為迅速，市場相對成熟;碳捕捉與封存目前處于新生階段，行業(yè)嗷嗷待哺，潛力巨大。梳理未來碳處理主題投資機會，集中在碳交易與包括碳捕捉、碳運輸與碳封存的各個環(huán)節(jié)內(nèi)。

孫超指出，CCS已經(jīng)不算產(chǎn)業(yè)鏈上最前沿的科技，國內(nèi)有神華和延長石油兩家企業(yè)在做，項目規(guī)模分別是10萬噸/年和5萬噸/年，做了3年多，但由于經(jīng)濟性障礙，仍處于小型示范項目階段，成本遠(yuǎn)高于實驗室成本。

“未來可能有經(jīng)濟性的是CCUS技術(shù)及應(yīng)用，即煤化工企業(yè)將煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化碳收集起來，賣給石油公司，打入油田井底擠出石油。目前神華正在與中石油等油企對接，看是否能有商業(yè)合作。”他進一步介紹。

公開資料顯示，神華集團“二氧化碳捕捉封存工業(yè)化示范項目”2010年在內(nèi)蒙古啟動，是從煤制油生產(chǎn)線中捕集二氧化碳，經(jīng)液化處理后運送到距離捕集地約8公里的咸水層地下2495米地層中封存，一期工程造價2.1億。延長石油靖邊碳捕集與封存項目今年7月通過國際“碳封存領(lǐng)導(dǎo)人論壇(CSLF)”認(rèn)證。

永清環(huán)保在今年三季報中介紹，公司圍繞土壤治理過程中出現(xiàn)的新問題，新開辟業(yè)務(wù)領(lǐng)域的研發(fā)項目就包括二氧化碳捕集技術(shù)。研究方法通過建立一套模擬工業(yè)脫碳實驗裝置和流程，對化學(xué)法吸收二氧化碳進行進一步考察和研究并根據(jù)實際情況對操作條件進行優(yōu)化。

其主要用途和應(yīng)用前景是，通過該實驗掌握醇胺法吸收二氧化碳，探討不同實驗條件對其吸收效率的影響。此系統(tǒng)可用于火電廠，鋼廠等大型煙氣排放中二氧化碳的脫除，減少其對環(huán)境的污染，緩解溫室效應(yīng)。據(jù)悉，該研發(fā)課題已經(jīng)完成。

名詞解釋

二氧化碳捕捉和封存項目(carbon capture and storage，簡稱CCS)，可廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域以減少二氧化碳排放，包括發(fā)電、水泥、化工和煉油、鋼鐵以及提質(zhì)加工等。