遏制全球气候变暖的最后希望之一，这个技术必须搞起来

撰文 / 马晓蕾

设计 / 琚 佳

来源 / 彭博社，作者：Stephen Stapczynski

很快，在遥远的澳大利亚巴罗岛，人们就能听到二氧化碳为了逃逸到大气中，在管子里发出的轰鸣声。这里人烟稀少，却运营着世界上最大的碳捕捉项目之一。

为了阻止二氧化碳向空气中排放，美国第二大石油和天然气生产商雪佛龙公司（Chevron）斥资21亿美元，建立了Gorgon二氧化碳捕捉与封存（CCS）项目。

Gorgon位于澳大利亚西北海岸60公里处，毗邻一个巨大的天然气田。雪佛龙公司当初获准将该地开发成一个大型的液化天然气（LNP）出口设施，就是因为该公司可以捕捉并储存混在燃料中的80%的二氧化碳。

然而，雪佛龙从2016年开始生产LNP，碳捕捉却一直是时断时续，且饱受技术问题困扰。目前，虽然该设施成功地捕获了二氧化碳，但每年只能储存 160 万吨，不到其 400 万吨产能的一半，而且难以将气体可靠地存入地下。

脱碳路上的必需品

图源：雪佛龙公司位于澳大利亚巴罗岛的Gorgon碳捕捉封存项目。

碳捕捉与封存是减少温室气体排放最具争议的解决方案之一。根据 BloombergNEF 的数据，在过去的三十年里，政府和企业已经为项目投入了超过830亿美元。2022年，该技术仅捕获了全球排放量的 0.1%。

然而，雪佛龙的热情丝毫未减，它计划继续努力，在Gorgon及其他地方投入更多的资金来发展这项具有争议性的技术。

雪佛龙新能源部碳捕捉、利用和封存副总裁鲍尔斯（Chris Powers）说：“我们必须开始真正的行动。这些都是多年期项目，需要花费上亿美元才能取得进展。”

最大的问题之一是，CCS与太阳能等技术不同，后者已经达到了大规模应用的水平，现在已经接近成熟的解决方案，而CCS仍然是一套“定制性”的工艺。它成本高昂，针对性强，几乎在所有尝试过的地方都需要特定的工程技术。

许多环保主义者认为应该放弃这项技术，认为它只是化石燃料行业为了证明自身可以继续存续而找的托词，也是避免减记其资产价值的一种方式。

然而，彭博社认为CCS也是世界上遏制气候变暖的最后希望之一。

如今，发电站、工厂等高排放、高成本设施遍布世界各地，不可能轻易废弃，转为绿色替代品。这些设施可能是在资金短缺的国家新建的，而这些国家承担不起它们的退役。此外水泥和钢铁冶炼等行业还没有商业上可行的脱碳方法。如果CCS技术可以改造，将为全世界的碳中和进程赢得宝贵的时间。

这就是为什么政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）等机构的气候科学家们并不是石油巨头的代言人，但他们也认为CCS是不可避免的必需品。

据彭博社根据国际能源机构的情景规划计算，到2030年，大约还需要300座与Gorgon规模类似的设施投入运行，才能使全球在2025年实现净零排放。

但近几十年进展缓慢，时间正在迅速流逝。由于项目从宣布到投产通常需要五到七年的时间，因此该行业仅有两年的时间来建立对CCS的信任，并大幅扩大投资规模。根据BloombergNEF的数据，到2030年需要约4.5万亿美元的投资。

图源：偏远的巴罗岛因其罕见的植被和野生动物而于1910年成为A级自然保护区。几十年前钻探的油井点缀着整个地貌，在球状白蚁山旁生产着少量原油。

1970年代初，雪佛龙公司把从油田捕捉的多余的二氧化碳用于大规模生产更多燃料，一举创造了历史。

在接下来的30年里，碳捕捉技术的主要应用领域并不是限制温室气体排放，而是生产更多的化石燃料。后来，随着人们对遏制全球变暖的认识加深，该行业开始尝试使用碳捕捉技术来运营碳足迹较低的炼油厂和气田。

这段历史令人唏嘘。根据2021年的一项研究，在1995年至2018年期间启动的大规模示范和试点项目中，约78%已被取消或搁置。高成本是一个关键问题。

国际能源机构称，目前全球有40个项目正在进行商业化碳捕捉。这与风能和太阳能安装量的指数级增长形成了鲜明对比。

最成功的案例

图源：2023年7月20日星期一，阿尔塔省埃德蒙顿北部的壳牌公司Quest碳捕捉与封存设施。

壳牌石油公司在加拿大斯科特福德运营的Quest项目是经常受到业界吹捧的一个成功案例。该项目主要处理一个制氢厂的排放物。

Quest是壳牌在加拿大的第一个CCS项目，该项目按时完工且低于预算，在运营的第一个七年里，其年产量接近100万吨，但由于该项目产生的其他污染未被捕捉，因此实际避免的排放量较低。

借鉴Quest的建设经验，壳牌希望在未来的项目中采用模块化设计和现有技术，从而减少单个项目的“定制性”。这种方法也有助于降低成本。

负责勘探和生产的壳牌天然气和上游综合业务主管佐伊·尤伊诺维奇（Zoe Yujnovich）说：“我们不只是谈论CCS，而是正在做。CCS对我的业务绝对至关重要。”

Quest也是雪佛龙的鲍尔斯奉为模板的项目。在他上任前几周，雪佛龙公司宣布其目标是到2030年每年捕捉和抵消2500万吨二氧化碳，相当于6个Gorgon。

鲍尔斯和石油天然气行业的许多人一样，认为如果世界想要维持现有的生活方式，那么让CCS发挥作用是必然的。

大多数CCS项目都有一些共同的核心要素。它们使用化学溶剂去除塔中的二氧化碳；使用管道对气体进行冷却、加热和运输；然后使用加压系统将其储存起来，通常是储存在中空的天然岩洞中，这些岩洞曾经是化石燃料的所在地。

然而，CCS项目总是“高定”版。

早在2017年，Gorgon项目运输二氧化碳的管道中的微量水引发了酸性反应，快速侵蚀了设备。雪佛龙公司不得不停止所有二氧化碳运输，直到工程师们最终决定通过安装使二氧化碳脱水的机器来解决问题。但这也推迟了投产时间。

能源经济与金融分析研究所（Institute for Energy Economics and Financial Analysis）的分析师克里斯蒂娜·吴（Christina Ng）说，这不是一项简单的技术。这项技术非常特殊，对安装地点非常敏感，不可能轻易复制到任何地方。

现在，注入二氧化碳时的水和压力管理问题正困扰着该设施。研究中的解决方案包括将水转移到附近的另一个水库中，从而以更快的速度注入二氧化碳。价格仍在确定中。与此同时，为了弥补资金缺口，雪佛龙公司必须购买数百万吨的碳抵消额度。

各国在努力

图源：位于巴罗岛的雪佛龙Gorgon LNP和CCS设施的二氧化碳注入钻井中心

尽管该行业困难重重，但世界各国政府都在加倍努力。

美国总统拜登提出的《通胀削减法案》包含了税收抵免条款，可用于支付碳捕捉设施的建设和运营成本。英国承诺在未来二十年为CCS提供多达200亿英镑的补贴，而欧盟的目标是到2030年每年注入5000万吨碳，比目前的计划增加66%。

目前聚集在新德里的G20同意支持扩大减排技术，这反映出迅速淘汰化石燃料的声音开始减弱。今年在阿联酋举行的COP28联合国气候峰会也将大力倡导这项技术。COP28主席苏尔坦·贾比尔（Sultan Al Jaber）在五月份的一次演讲中说，在任何实现净零排放的现实方案中，碳捕捉技术都将发挥重要作用。没有碳捕捉技术，就无法计算出结果。

在日本，CCS是其过渡计划的核心。日本政府并没有像大多数G7国家一样迅速转向风能和太阳能发电，而是寄希望于CCS技术来延长大型煤炭和天然气发电厂的寿命，并减少其排放量。

到2050年，该国计划让多达60个Gorgon发电厂投入运行。这是一项高风险的战略，因为任何闪失都有可能影响2030年之前的减排进程。

取得突破的关键在于创新中心，比如位于南部九州岛的Omuta曾是日本最古老的煤矿之一，十多年来，东芝公司的工程师团队一直在此工作。目前，他们正试图将CCS与隔壁的Mikawa 生物质发电厂结合起来。

由于Mikawa的燃料是可再生的，理论上捕捉排放物将使其成为负碳排放。该设施在寒冷的冬季和酷热的夏季进行短期测试，为东芝以及日本新兴的CCS行业提供重要的数据。

东芝及其合作伙伴计划将二氧化碳液化。日本正在寻求将二氧化碳送往澳大利亚等地的可能性，因为那里有更大的储存空间。

对于持怀疑态度的人来说，CCS只不过是污染者幻想中的一张免罪金牌，它吸走了本可以用于其他方面的资金。

而获益最多的人往往是最坚定的支持者。例如，东芝也是化石燃料发电厂涡轮机的大型供应商。此外，俄乌战争后，许多大型油气生产商决定以低于此前计划的速度减产，CCS是调和环境目标的少数几种方法之一。

巴罗岛遍布着几十年前钻探的油井。许多矿坑至今仍在运转，在球状白蚁丘和本地兔袋鼠的旁边生产少量原油。

但澳大利亚仍在承担碳成本。根据监管机构提供的最新数据，在截至2022年6月的一年中，Gorgon项目是澳大利亚最大的污染者。

尽管遭遇了种种挫折，也有一些成功之处让该公司感到乐观。在地下两英里处，二氧化碳被浓缩到超临界状态。

图：巴罗岛上的一个二氧化碳注入点。

雪佛龙的鲍尔斯表示:“我们将投入更多的资金，将产能提高到我们期望的最佳水平。虽然还没有完全达到目标，但我们真正在做一个二氧化碳捕捉项目。”

这种观点概括了碳捕捉行业。几十年来，一直有证据表明这项技术是有效的。尽管取得了这些成就，它目前的运行规模还不够大，无法对减缓气候变化产生有意义的影响。