碳循环：可替代碳捕捉与存储的前沿技术
从事绿色技术解决方案研究、在多个国际节能项目担任负责人的罗恩·奥洛曼女士，在9月新出版的美国《油气财经杂志》上介绍了可以取代碳捕捉与存储(CCS)的一种碳循环技术。
CCS技术还有很多问题
奥洛曼女士指出，全球因燃烧化石燃料每年排放270亿吨二氧化碳，温室气体成为当今世界压力最大的问题。而CCS技术被认为是解决这个问题最有希望的方法。但CCS技术仍然没有得到证明，而且成本高，未来10到20年难以实现商业化。同时，科学家们在开发可以替代CCS技术的其他方法，使二氧化碳变成商品，而不是把它当成废物。
据国际能源机构(IEA)的最新报告估计，到2030年与能源相关的二氧化碳年排放量将增至430亿吨，增幅达60%。而且，由于缺少有效的替代燃料，到2050年，全球77%的电力供应还是要靠化石燃料。国际能源机构总干事田中伸男说：“我们必须立即采取政策行动，并进行规模空前的技术转让。”CCS技术得到国际能源机构和其他一些机构的推荐。
美国能源部部长朱棣文今年5月曾在国家煤炭委员会说，根据美国回收与再投资法，将投资24亿美元用于扩大并加快CCS技术的商业应用，包括培训这一领域的新一代工程师和地质师。“为防止气候变化的最坏后果，必须以安全有效的方式加速CCS技术的推广应用”。澳大利亚、加拿大、中国以及欧洲国家政府也都斥资大力开发此项技术。
尽管如此，CCS技术的大规模应用仍面临巨大障碍。据英国麦肯锡咨询公司估计，欧洲将因此使每个下一代电厂的造价高达13亿美元，用CCS技术每处理1吨二氧化碳的成本为80～100美元。另外，从法律上看，二氧化碳运输、长期存储，一旦发生泄漏，谁来对人类和生态造成的风险最后负责。现在还没有一个国家为此制订综合法律框架，也没有做出详细的法规，而这些对CCS项目的管理都是必需的。
碳循环技术经济易行
奥洛曼说，事实上，目前全球还没有一个燃煤发电厂具备整体规模的CCS项目。国际能源机构期待，2015年全球将有10个整体规模的CCS示范电厂投入运营，也就是说，CCS技术真正成熟还需要10到20年。“既然有可以赢利碳循环方法，为什么非要花很多钱运输二氧化碳，还要把二氧化碳存储在地下？”
据奥洛曼介绍，目前一些研究人员和企业正在对转化二氧化碳的方法进行广泛调研。市场也对技术创新放开。一家从事碳循环研发的能源公司的CEO说，公司正在搞一项名为电还原二氧化碳技术(ERC)，目标是将二氧化碳从工业废料直接变成甲酸盐或甲酸。这两类物质都是具有多种工业用途产品，甲酸还能在燃料电池研发方面发挥重要作用，二者既可以作直接燃料也可以作燃料储存载体。
利用电还原二氧化碳技术，每吨二氧化碳可获得700美元纯利润，据估算，年投资利润率可达20%。与CCS技术相比，电还原二氧化碳技术可获得投资回报。而且，电还原二氧化碳装置可根据用户的要求在一年内完成安装，两年内实现工业生产，比CCS项目要快得多。美国桑迪亚(Sandia)国家实验室负责燃料与水系统项目的主任塔罗说：“碳循环技术是未来的一个出路。”
塔罗说：“其他国家也正在研究二氧化碳的再利用及循环技术，在这关键时刻，如果美国依赖技术进口，那将是一件不幸的事。”全球在开发各种各样的碳循环技术，有的是用生物化学法把二氧化碳转化为藻类生物燃料，有的是热化学法把二氧化碳转化为甲醇，还有的是采用生物催化或日光催化法把二氧化碳转化为燃料。这些方法各有优缺点，有的相对比较可靠。
目前，企业和政府都在寻找解决二氧化碳问题的办法，仅仅依靠CCS技术风险太大，而且由于投入巨大，在很多地方不适用。奥洛曼女士说：“270亿吨二氧化碳应被视为一个商机，作为一个新兴工业，碳循环获利是一个有吸引力的CCS替代方案，碳循环势必将成为一项有希望的前沿技术。”
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