今日視點

　　本報駐聯合國記者 王心見

　　每年4月22日是世界地球日。今年的世界地球日更具特殊意義——它是《巴黎協定》開放簽署的第一天，屆時在紐約聯合國總部將舉行高級別簽署儀式。雖然《巴黎協定》簽署期有一年時間，但超過130個國家已表示將在22日簽署這一協定。

　　《巴黎協定》是全球氣候治理的又一里程碑。但根據聯合國環境署近期一份報告，要實現《巴黎協定》的目標，2030年全球最主要溫室氣體二氧化碳的排放量要比2014年減少20%。其中碳捕集與封存技術，被認為是實現這一目標的關鍵技術之一。

　　碳捕集與封存能擔起應對氣候變化的重任嗎？近日，科技日報記者採訪了在美國舉行的ECI二氧化碳峰會，了解了碳捕集與封存技術在美國的發展情況及應用前景。

　　多式多樣的“抓捕”技術

　　ECI二氧化碳峰會組委會成員、懷俄明大學范貌宏教授在接受採訪時，介紹了美國正在研究的碳捕集主要技術。

　　范貌宏表示，碳捕集技術的要點不是把二氧化碳“抓住”，而是把“抓住”的二氧化碳“集合”起來，即提高收集到氣體中二氧化碳的濃度，以便進一步處理和利用。目前正在研究的碳捕集技術有很多種，大致可分為燃燒後捕集、燃燒前捕集和富氧燃燒三類。

　　燃燒後捕集是從燃燒後的煙氣中把二氧化碳收集起來。目前常見的方法有化學吸收法、膜分離法等。其中化學吸收法比較傳統，通常以有機胺類化合物為吸收劑，分為液體吸收劑和固體吸收劑兩類。吸收劑與二氧化碳結合後，再脫附把二氧化碳集中起來。膜分離法是利用薄膜對不同氣體有不同滲透率的特性來把二氧化碳集中起來。燃燒後捕集技術適合已經建成的燃煤電廠。

　　燃燒前捕集是指燃料燃燒前直接把二氧化碳分離出來。燃料經過特殊處理後，分離成氫氣和二氧化碳。氫氣作為能源，燃燒後只産生水。二氧化碳不經燃燒直接被收集起來。燃燒前捕集適用於特別建造的煤氣化聯合迴圈電站，不能用於目前已有電廠的改造。

　　富氧燃燒是改變傳統的空氣助燃方法，把空氣中的氮氣分離出去，直接用高濃度的氧助燃。這樣排出的煙氣就是高濃度二氧化碳氣體，可以直接進行收集處理。

　　成本是最大的困擾

　　美國研究碳捕集與封存已經有很長時間。碳捕集技術看似百花齊放，背後卻掩蓋著一個無奈的事實，就是還沒有一種低成本的、成熟的、可大規模工業化利用的技術。

　　范貌宏説，目前的碳捕集技術都有較大缺陷。燃燒後捕集的化學吸收法需要消耗較多能源。另外，液體吸收劑需要消耗大量水，固體吸收劑穩定性還不太好，過一段時間就會出現失活。膜分離法除耗能高外，對膜材料的物理特性和性能要求也較高，目前還不能大規模工業化生産出適用的膜材料。燃燒前捕集需要特定的設備，不僅成本高，而且不適用於現有電廠的改造。富氧燃燒要有前期的設備投入，運作中制氧也要消耗大量能源。

　　目前碳捕集與封存推廣最主要問題還是捕集階段的成本太高。目前無論哪種碳捕集方法，除了設施上要有高額投入，還需要大量的運作費用。美國研究的所謂“第二代碳捕集技術”，其主要目的就是降低成本，另外還要能長期穩定工作，並對環境友好。

　　范貌宏認為，降低碳捕整合本還要靠技術創新。他領導的課題組開發出一種鈦類化合物催化劑，可以大大降低碳捕集過程中的能源消耗。另外，碳捕集研究也出現一些新思路，如膜反應器方法、化學鏈燃燒法，近年在美國也很受重視。

　　卡耐基·梅隆大學的愛德華·魯賓教授是美國著名的碳捕集與封存成本問題專家。他表示，要降低成本，後續的研發非常必要，同時也應看到，目前相關技術還都處於試驗階段，隨著技術進步，未來成本會有所下降。但即使如此，未來技術的推廣還需要政府政策上的大力支援。

　　這是一項社會工程

　　范貌宏認為，碳捕集與封存技術的推廣不僅是科技問題，還是社會問題，人們思想觀念的轉變非常重要。他舉例説，現在美國人每月手機費用一、二百美元很正常，大家都願意付這筆費用。但現在美國家庭每月電費可能只有二、三十美元，如果電費能增長一倍，完全可以抵消電廠採用碳捕集與封存技術帶來的成本負擔，但通過提高電價來實現碳捕集與封存目前在美國基本行不通。

　　美國能源部國家能源技術實驗室碳捕集研究組負責人何塞·菲格羅亞表示，碳捕集與封存項目由於它的複雜性，涉及面較多，即使在研發階段，也與通常的研發項目不同，需要各方面的全面合作。

　　菲格羅亞認為，在實施碳捕集與封存項目時，各方充分溝通交流非常重要。目前的碳捕集與封存技術還不成熟，開展的項目基本上是試驗性項目，因此在項目開展前就要確定一旦出現意外，解決的程式是什麼，並在項目過程中進行經常性的細緻評估。即使如此，還需要為未來工程的改變或延期做好充分準備。（科技日報紐約4月20日電）