和英国|碳中和背景下,碳捕获、碳封存大规模商用还远吗?( 三 )
其中难点在于把握可注入的二氧化碳量 。 监管机构可强制要求工厂在石油和天然气开采完毕后 , 继续将更多二氧化碳封存进开采完的油田和气田中 , 不能任由石油公司单纯以利益为考量来确定注入量 。
NBD:长期的应用基础是否意味着碳封存在技术上已经非常成熟?
斯图尔特·哈泽尔丁:总体而言 , 我认为碳封存面临的问题不是关于技术或监测 , 而是提升公众、决策者、政治家和银行投资者等对碳封存的认识 , 因为这项技术的应用已经达50年之久 。
全世界有许多小规模和大规模碳封存测试的例子 。 目前 , 有100多个项目通过注入二氧化碳来回收石油 , 并将二氧化碳安全地储存在了地下;有20多个项目以注入二氧化碳的方式实现碳封存 , 对修复环境 , 应对气候变化做出了贡献 。
乔恩·吉宾斯:二氧化碳的地质封存在技术层面上已经被广为了解 , 且已经发展到相对成熟的水平 。 但不可否认 , 地质封存还存在不可避免的不确定性 , 因为无法完全准确地探知地下岩石的特征情况 , 也就是说 , 难以确定某个特定场地可以储存多少二氧化碳以及应以何种速度把二氧化碳注入到这个区域中 。 不过 , 鉴于大多数场地都设有多个密封的屏障 , 所以出现二氧化碳泄露的可能性不大 。
设施建设需因地制宜
NBD:如今 , CCS设施建设正在经历飞跃性发展 。 从设施规模看 , 您认为CCS设施宜大还是宜小?
斯图尔特·哈泽尔丁:CCS设施的规模最好以年处理量来定 。 如果处理的气体量非常大 , 每年总量达数百万吨 , 那么建造和共享大型管道 , 且建造大型碳捕获设施将二氧化碳从炼油厂、发电厂或制氢厂的大型工业设施中分离出来 , 运输和储存每吨二氧化碳的成本无疑会大大降低 , 因为一些碳捕获过程需要加热 , 而大型设备工作具有成规模的热经济性 。 当然 , 大型设备也有其缺点 , 即耗资巨大、施工时间长、操作灵活度相对低 。
另一方面 , 在部分领域 , 小规模的二氧化碳分离已经得以实现并投入商用 , 例如利用变压吸附法提纯氢气 , 使其变为纯度大于99%的清洁气体等 。 这些设备所处理的气体量规模通常在每年数千吨 , 而不是数百万吨 。 因此 , 重要的是化学工程师们需要了解设施在纯度和效率方面的需求 。
NBD:CCS工厂应如何保证其捕获的碳量多于自身运营中产生的碳量呢?
斯图尔特·哈泽尔丁:DAC设备的目标是从二氧化碳浓度仅为 0.04%的大气中捕获和净化二氧化碳 , 而工业领域的二氧化碳捕获则是从更高浓度的混合物(二氧化碳含量为4%~15%)中分离出二氧化碳 。 这两者都需要通过化学溶剂来实现 , 对于溶剂的选择 , 一方面是需要对二氧化碳有强烈吸附力 , 另一方面是能够用较少的能源释放捕获到更多的二氧化碳 。
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