“碳”求出路

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與其一味地減少二氧化碳的排放量去“堵”，不如轉換視角，積極開發(fā)二氧化碳的化工利用技術去“疏”，將二氧化碳當做寶貴的資源真正利用起來。

□ 在化石能源的燃燒過程中，二氧化碳的排放難以避免。 CFP 供圖

化石能源對人類發(fā)展的重要性不言而喻。在化石能源的燃燒過程中，二氧化碳的排放難以避免。而當人們將全球變暖的罪魁禍首的標簽貼在二氧化碳身上時，似乎忽略了它在光合作用和其他場合中的不可或缺性。目前，全球化工行業(yè)在大力節(jié)能減排的同時，也在積極開發(fā)新技術，將二氧化碳當做寶貴的碳資源，真正利用起來，努力尋找環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的平衡點。

節(jié)能減排宜疏不宜堵

“減排”這個詞對于國際化工行業(yè)來說，已經(jīng)不再新鮮。在簽署了《京東議定書》之后，歐盟便著手制定歐盟貿(mào)易排放計劃，制定了每個國家關于二氧化碳允許排放的配額，澳大利亞的碳排放稅也已經(jīng)成為世界上最大規(guī)模的碳排放限制方案。從設置專門機構到制定法律法規(guī)，從出臺減排激勵措施到提升節(jié)能環(huán)保意識，美國、日本和歐洲很多國家在減排方面都已經(jīng)邁出了成功的一步。

國際能源署指出，日益增長的化石能源需求將進一步推高與能源相關的二氧化碳排放。在2008年進行的3年預測中，雖然全球的二氧化碳排放量增長速度逐步下降，但排放總量仍繼續(xù)上升。美國能源情報署（EIA）也于2011年8月下旬發(fā)布預測報告稱，如果沒有重大的政策改變，全球二氧化碳排放量將從2007年的300億噸增加到2035年的420億噸，增長43%。在未來25年內(nèi)煤炭的使用將繼續(xù)增長53%，化石燃料將繼續(xù)占世界能源的近80%。到2035年，全球市場的能源消費量預計將增長49%。

面對不斷增長的能源消費需求，以及化石能源繼續(xù)占據(jù)80%能源比例的現(xiàn)實情況，如果將全部精力都放在二氧化碳減排技術上，不僅其排放量會隨著經(jīng)濟發(fā)展的整體水平上升而上升，還會增加化工企業(yè)的負擔，導致投入產(chǎn)出失衡，最終很可能無法達到環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的雙贏。與其一味地減少二氧化碳的排放量去“堵”，不如轉換視角，積極開發(fā)二氧化碳的化工利用技術去“疏”。一旦二氧化碳的綠色應用技術能夠大規(guī)模的推廣應用，節(jié)能減排和綠色經(jīng)濟將不再是空口號。

二氧化碳捕集和利用讓“殺手”變“英雄”

隨著二氧化碳的工業(yè)分離、管道運輸、地質封存和工業(yè)利用等領域逐步形成成熟市場，目前已經(jīng)成功研發(fā)出二氧化碳捕獲與封存技術，利用二氧化碳進行油田驅油和水污染治理，用微藻“吃掉”二氧化碳廢氣生產(chǎn)生物柴油，可謂一舉多得。

二氧化碳的捕集和利用，相對“減排”仍是一個比較新的領域。歐盟已經(jīng)走在了前面。它計劃投資60億～70億歐元，到2015年在歐洲建設12個大型碳捕集示范煉廠，同時規(guī)定2020年以后新建的火力發(fā)電站都要采取碳捕集技術。加拿大政府目前也宣布將為殼牌公司油砂處理設施二氧化碳捕集和封存項目提供8億多美元的支持，該項目每年將捕集100多萬噸的二氧化碳。美國政府將研究重點轉向碳捕集，打算在未來10年間，投入20多億美元在美國的7個地區(qū)進行碳捕集方面的試驗，目前已經(jīng)投資2億多美元進行研究。其中，美國能源部提供1億多美元，資助六大二氧化碳轉化項目，而日本也提出在2020年之前，推廣碳捕集技術應用，將碳捕集的成本降低50%。

二氧化碳封存技術是近10年來正在發(fā)展的前沿技術，是避免氣候變化的有效途徑之一。通過碳捕集與封存技術可將液化二氧化碳注入地下深處，二氧化碳會留在水中或在水中溶解，也可能與煤或其他礦物結合，或經(jīng)數(shù)千年之后與其他巖石結合在一起，形成穩(wěn)定的碳酸鹽。目前二氧化碳的封存方式有地質封存、海洋封存和礦石碳化等技術。

□ 二氧化碳埋存示范工程——挪威Sleipner。 汪洋 供圖

由于二氧化碳是一種在油和水中溶解度都很高的氣體，當它大量溶解于原油中時，可以使原油體積膨脹、黏度下降，還可以降低油水間的界面張力。與其他驅油技術相比，二氧化碳驅油具有適用范圍大、驅油成本低、采油率提高顯著等優(yōu)點。這項技術不僅能滿足油田開發(fā)需求，還能解決二氧化碳的封存問題，保護大氣環(huán)境。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界正在實施的二氧化碳驅油項目有近80個。美國是二氧化碳驅油項目開展最多的國家，每年注入油藏的二氧化碳量約為2000萬～3000萬噸，其中300萬噸來自煤氣化廠和化肥廠的廢氣。

利用二氧化碳養(yǎng)殖含油微藻，提取微藻油脂，用以制備生物柴油，這個極具前景的構想正在步入現(xiàn)實。而在污水處理方面，由于二氧化碳融入水中可促其酸化，降低水的PH值，這樣就從根本上抑制了不適宜弱酸環(huán)境的藍藻、綠藻等污染藻類的生長，促進適宜弱酸環(huán)境的硅藻生長。硅藻在生長過程中既能夠凈化污水，有利于發(fā)展生態(tài)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，又能實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟，算是二氧化碳變廢為寶的最佳詮釋。

只要以科技創(chuàng)新推進二氧化碳綠色利用，延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品附加值，二氧化碳就會趨利避害，從一個冷酷的“殺手”變身為保證節(jié)能減排，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的“英雄”。

安全問題遭質疑，技術瓶頸待突破

由于開發(fā)二氧化碳利用技術的研究時間比較短，在技術設備及安全問題方面確實還存在著一些“短板”。

以二氧化碳封存為例，其安全性和可靠性飽受爭議。2011年8月，奧地利宣布決定在地下封存二氧化碳，但終因社會公眾對于地下封存二氧化碳所可能具有的危險及是否會產(chǎn)生什么副作用，目前還不十分清楚而導致計劃最終擱淺。7月，德國重提二氧化碳地下封存法案，同樣是考慮到地下水資源可能會因二氧化碳受到污染而遲遲不能通過。

技術方面的瓶頸，主要在于二氧化碳的管道輸送方面。由于二氧化碳在輸送過程中會有多個相態(tài)，且在游離水的情況下具有腐蝕性，安全性對于管道輸送要求非常高。同時二氧化碳管道及站場設計沒有規(guī)范標準可以參考，許多問題沒有明確的指導原則。

如果二氧化碳的捕集、封存和利用的相關技術能夠突破瓶頸，再通過普及專業(yè)和環(huán)保知識消除社會公眾的安全性憂慮，這不僅能極大地改善全球氣候環(huán)境，也將為全球聚焦的節(jié)能減排注入一劑強心劑。