碳捕获是解决全球气候盲点的唯一途径
工业排放是世界气候的盲点。虽然很少谈及,但水泥、钢铁和化工生产等工业污染源的排放约有责任四分之一的人为二氧化碳排放在全球范围内。在美国,这个部门实际上是最大的源如果我们把它的电力消耗考虑进去的话,温室气体的排放就会减少。最近的一次报告政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的报告认为,如果世界各国要认真对待将全球变暖控制在1.5摄氏度以内的问题,工业部门必须减少75%至90%的排放。然而,要避免气候变化的潜在灾难性后果,就必须采取紧急和改变生活的行动。
碳捕获和储存(CCS)的大规模和快速部署就是其中之一。CCS是一套防止二氧化碳排放(例如工业设施排放)进入大气的技术。CCS包括三个步骤:首先,将二氧化碳从其他气体中分离出来,然后再进行回收捕获(PDF)在排放源。在第二步,它是运输(PDF)到一个合适的地质储存地点,最后注入地下深处——通常超过1000米——到岩层中永久困(PDF)。的国际能源机构认识到在可持续发展情景下,CCS至少能实现7%的累计减排。
CCS并不一定是清洁能源技术中的明星。争论是这样的:它价格昂贵,而且没有得到广泛应用。但如果没有它我们就无法应对气候变化呢?
与电力部门不同,工业部门不能简单地转向可再生能源——但CCS可以大幅减少其碳足迹。如果世界想要实现其雄心勃勃的气候目标,到2060年,预计CCS所能实现的减排中,大约有一半将来自工业部门。
CCS技术的应用最近一直在加速,尤其是在重工业领域。事实上,18个中的16个运营大型CCS项目是工业项目。在建的5个设施也都在工业部门。例如,在伊利诺斯州的迪凯特,世界上有很多第一个玉米乙醇CCS设备每年捕获100万吨二氧化碳。阿布扎比的Al Reyadah项目是世界上第一个在钢铁厂大规模应用CCS的项目。它每年捕获80万吨二氧化碳。其他正在运行的CCS设施包括精炼和天然气处理厂。如果世界想要实现其雄心勃勃的气候目标,到2060年,预计CCS所能实现的减排中,大约有一半将来自工业部门。
接近脱碳
一个能源过渡委员会最近发表的报告(PDF)该组织是全球气候和清洁能源领域的领导者,它详细讨论了工业部门的脱碳问题。它肯定:CCS在工业部门实现深度减排方面发挥着至关重要的作用。事实上,挪威政府在CCS技术和技术方面都处于领先地位政策正在研究的可行性一个完整的挪威东南部布雷维克市的一家水泥厂正在开发链式CCS捕捉技术。一项关于最终投资决定的研究预计将于2019年秋季完成。如果结果是一个积极的投资决策,该设施可能最早在2024年开始运行。
在工业领域,这些应用的成本差别很大(PDF)。一般来说,对于已经将二氧化碳作为生产过程的一部分进行分离的工厂来说,在现有设施上增加碳捕获设备的成本较低。这意味着这些设施会产生纯净的二氧化碳流,比如天然气处理、化肥和生物乙醇生产过程。对他们来说,每捕获一吨碳,增加CCS的成本约为20至25美元。在钢铁和水泥生产过程中,产生的二氧化碳排放流稀释程度更高,成本最高可达125美元/吨。
虽然在碳没有任何价值的情况下,这似乎很昂贵,但在美国联邦和地方一级已经出现了修订的和新的激励机制,改善了碳捕获应用的市场前景,特别是在工业部门。2018年2月,美国国会通过了对45Q税收抵免的延期和修订,该抵免为永久埋在地下的碳提供50美元/吨的税收抵免,或为通过提高采收率(EOR)储存的二氧化碳提供35美元/吨的税收抵免。如果工厂在2024年之前开始建设,这项信贷将向碳捕集设备的所有者提供12年,额度将逐步增加。
9月下旬,加州空气和资源委员会(CARB) 投票通过了一项关于CCS的协议当时它修订了其低碳燃料标准(LCFS),以在2030年前将该州销售的燃料的碳强度降低20%。由于碳排放额度目前约为每吨180美元,这项新进展对生物乙醇生产商特别有吸引力,因为他们可以通过应用CCS将碳排放强度降低至多40%。从长远来看,该协议的通过也为CCS被纳入州的总量管制与排放交易市场铺平了道路,为其他地区的碳市场树立了榜样。CCS的部署不是要取代其他有效的解决方案,而是要对它们进行补充。我们不再有时间选择减少排放的技术。
投资于1.5度的未来
虽然没有CCS,工业部门的脱碳几乎是不可能的,但这项技术也不能单独完成这项工作。CCS的部署不是为了取代其他有效的解决方案,而是补充他们。
我们不再有时间选择减少排放的技术。研究表明,我们需要部署所有解决方案,包括需求方面的措施、能源效率、资源效率、热电气化和燃料转换等。CCS到底能减少多少碳排放取决于多种因素,包括当地和地区的环境以及电价。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)估计,如今投资于CCS技术将防止限制全球变暖的成本翻倍。相比之下,如果太阳能和风能等可再生能源偏离轨道,减排成本预计将增加6%,因为目前在碳减排技术和减排战略方面没有CCS的有效替代品。这种潜在的成本爆炸式增长表明,CCS迫切需要以商业规模进行部署。
世界将会如此投资90万亿美元(PDF)到2030年在基础设施方面。城市中心蓬勃发展,人口增长加速。这些发展是工业产品需求的强大推动力,如果没有CCS捕捉它们的排放,它们产量的增加将导致严重的污染。
肆虐的野火、干旱、海平面上升和飓风威胁——去年夏天只是预示了全球变暖可能带来的灾难性后果。需要强有力的政策支持以及来自政府和公司的利益攸关方之间的合作。环保组织必须加强对工业CCS的支持。随着世界碳预算的缩减和时间的流逝,我们必须付出更多的努力来解决世界气候盲点。让我们拥抱所有可用的技术来限制全球变暖,尤其是CCS。