中澳聯(lián)手“捕碳”:捕碳技術(shù)在降低
7月9日下午3點(diǎn)整,ErikMeuleman博士剛結(jié)束與同事的研究例會,小步快跑地來到會議室,接受筆者的采訪。作為澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)燃燒后碳捕集項(xiàng)目研究組的組長,Erik從事碳捕捉研究多年,其主要的工作之一就是推動(dòng)中澳兩國在碳捕捉方面的合作。目前,中澳在二氧化碳捕捉的合作,主要在PCC(煙氣二氧化碳捕集技術(shù))和二氧化碳封存兩方面,均由兩國政府推動(dòng),其中澳方以專利費(fèi)的方式轉(zhuǎn)讓技術(shù)。
“澳大利亞有很豐富煤的儲存,除了澳大利亞,中國、韓國,還有一些歐洲國家和日本,都在很大程度上依賴煤炭資源。如果能夠捕獲燃燒煤的火力電廠排放的二氧化碳,可減少40%的碳釋放。”Erik告訴筆者,以現(xiàn)有的技術(shù),可以捕捉火電廠排放的約80%二氧化碳,若繼續(xù)提高該技術(shù),比例可提升至98%。頗為有趣的是,澳大利亞在碳捕捉方面投入大量資源研究,卻沒有廣泛推廣和運(yùn)用,這種技術(shù)反而在地球另一半的中國遍地落戶。
早在2008年,作為北京綠色奧運(yùn)的示范項(xiàng)目,中國華能集團(tuán)便首次將PCC引進(jìn)國內(nèi),北京熱電廠成為中國首個(gè)碳捕捉項(xiàng)目試點(diǎn)。該項(xiàng)目坐落在北京郊區(qū),由華能控股的西安熱工研究院設(shè)計(jì)完成,設(shè)計(jì)年回收二氧化碳能力可達(dá)3000噸。
一年后,華能石洞口第二電廠碳捕獲項(xiàng)目也于2009年7月在上海開工,設(shè)計(jì)年捕獲二氧化碳10萬噸,總投資15億元,是目前世界上最大的PCC項(xiàng)目。
“中國是一個(gè)很大的用煤國家,70%以上電力來自煤的燃燒。預(yù)計(jì)到2030年中國很可能成為增長最快的二氧化碳排放國,因此他們希望可以進(jìn)一步提高用煤發(fā)電廠的效率。”Erik說。但是,由于在整個(gè)捕獲二氧化碳的過程中需要額外的能源來推動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行,因此會對發(fā)電廠的發(fā)電效率有所降低,這也是這項(xiàng)技術(shù)至今難以推廣的原因之一。Erik告訴筆者,目前主要用發(fā)電廠的蒸汽作為碳捕捉裝置的能源來源,這樣能分別降低現(xiàn)有電廠20%-30%的發(fā)電效率。研究組正在研究,看能否用其他能源,比如說太陽能或者是其他的一些能源來替代現(xiàn)在所需要的蒸汽。
除此以外,碳捕捉的成本也相對較高,使得這項(xiàng)技術(shù)難以商業(yè)化。據(jù)Erik介紹,目前捕獲一噸二氧化碳的成本約60澳元。好消息是,今年7月1日起,澳大利亞政府開征碳稅,每排放一噸二氧化碳要上繳23澳元。
“就目前的捕捉技術(shù)而言,成本肯定遠(yuǎn)超稅項(xiàng)的補(bǔ)貼,也就是說碳捕捉仍無利可圖,甚至是虧錢的。”潘哲軍(音譯)是CSIRO地球科學(xué)與資源研究所的研究員,主要研究碳的封存與利用。其表示,目前中國的PCC示范裝置所捕獲的二氧化碳主要用于食品工業(yè),為飲料生產(chǎn)企業(yè)等提供二氧化碳,因此基本可以抵消捕捉成本。
據(jù)了解,華能北京熱電廠一年來捕獲的二氧化碳近3000噸,全部用于食品、消防、醫(yī)藥等行業(yè)領(lǐng)域。目前北京對二氧化碳的市場需求量是6萬噸。上海石洞口的碳捕捉裝置同樣是只捕獲不封存,其捕獲率在80%以上,二氧化碳純度達(dá)99.6%以上,因此捕獲的二氧化碳可加以工業(yè)利用。而目前食品級二氧化碳的市場價(jià)格約為1200元/噸。“若用于封存,則肯定營收無法持平,因?yàn)闆]有額外效益,只能靠碳稅來彌補(bǔ)。但目前大部分國家未正式開征碳稅,或者碳稅水平不高。”潘哲軍說。
據(jù)他介紹,捕獲后的二氧化碳可通過管道運(yùn)輸或者其他運(yùn)輸方式,運(yùn)到目的地,然后注入地底。其中最有利于二氧化碳封存的地質(zhì)構(gòu)造儲存就是鹽水層。地下有大量的鹽水層,由是多孔的巖石構(gòu)成,是能吸收二氧化碳的多孔介質(zhì)。另外,二氧化碳還可以用于石油、天然氣、煤層氣等的生產(chǎn)。
“生產(chǎn)石油一開始是自噴,但到了一定時(shí)間后,隨著油量的減少,就需要注入高溫的水把油井里面的石油推出來。當(dāng)用水也推不出來的時(shí)候,就需要注入二氧化碳,二氧化碳溶解到石油里面,石油開始膨脹,然后再注水,這樣又可以洗出很多石油。”
展望中澳在捕碳上的前景,Erik表示,日后雙方的合作不會一成不變,而會根據(jù)具體情況選擇不同的合作方式。
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