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是时候重新考虑碳捕获了

减少碳排放的紧迫性随着每一个月的每月增加。如果世界要实现其气候目标,则必须部署每个可行的碳排放减排大道。碳捕获和储存(CCS)是一道经过验证,多才多艺,价格实惠的大道。

CCS涉及将二氧化碳(CO2)与电厂或其他工业设施出来的其他气体分离,然后在其释放到大气中,然后永久地存储或使用捕获的CO2。最常见的是,媒体和政策制定者倾向于在电力生产背景下思考CCS。然而,确认正在增长的是,来自工业来源的二氧化碳排放的捕获和储存是一个有吸引力的减排机会,这通常比从发电厂捕获更容易和便宜。

工业资源约占全球二氧化碳排放量的25%,这些排放量(PDF)预计到2050年将增长超过50%。国际能源机构(IEA)预计,以限制全球温度增加至少于2摄氏度,近25%(45%)捕获并储存在2015年之间和2050来自工业来源(PDF)

实际上,关于CCS所取得的大部分进展与工业来源有关。22.大规模CCS设施在全球范围内或正在建设中(见上图),19捕获工业来源的CO2。其中大多数包括二氧化碳已被分开的设施,作为生产过程的一部分(天然气加工和肥料生产),捕获相对便宜。19个工业设施每年有二氧化碳捕获能量约为3500万吨。

化石燃料使用是许多行业生产过程的必要因素,包括钢铁,水泥和化学生产。然而,与发电不同,在这些生产过程中替代化石燃料的可再生能源是不可行的,以减少二氧化碳排放。另外,有很多工业活动,二氧化碳排放不来自燃烧化石燃料,而是一种不可避免的化学过程的副产品,用于产生诸如水泥的特定产品。在这些情况下,CCS是唯一可用的大型技术,可提供二氧化碳排放量的深度减少。

虽然工业来源代表了大量全球二氧化碳排放,但挑战与捕获技术的广泛部署有关。关于减少二氧化碳排放的政府和公众的大部分都集中在电力部门,减少了在工业部门发展成本效益的发展方面的紧迫感。此外,工业部门的产品经常在全球市场中竞争,利润率紧张,使制造商对生产成本的变化敏感。最后,排放量分散在许多具有广泛发散特征的行业。

工业来源的二氧化碳排放的捕获和储存是一个有吸引力的减少减排,通常更容易和便宜,而不是从发电厂捕获。

与工业工艺气体相关的CO2的浓度在行业中有显着变化。例如,在生物乙醇和肥料生产中产生几乎纯的CO 2流,而与水泥生产和高炉钢制造相关的CO2浓度类似于燃煤电力生产(小于20%)中的浓度。因此,分离二氧化碳所需的能量(和成本)也会变化,随着CO 2的浓度降低而迅速增加。

工业捕获应用程序可以分为三个基本类别:

  • 二氧化碳分离是正常业务运营的固有成分(天然气加工,生物乙醇产量,氨/肥料生产)的过程。
  • 其中Co2以高浓度存在的方法,允许相对便宜的分离(炼油应用中的氢气产生,直接减少铁钢生产)。
  • 产生大量二氧化碳的过程,但是捕获成本高,并且不存在电流要求或碳减少的要求(高炉熨斗和钢铁生产,水泥生产,石油精炼和纸浆和纸质生产)。

对于前两类,二氧化碳捕获相对成熟,并且许多商业技术已被证明是规模的。对于后一种类别,CO2捕获更具挑战性。这些部门气流中的较低浓度的CO2需要使用更高能量密集并因此更昂贵的捕获方法。(有关各种选项的更多详细信息,请参阅下表。)

正在进行的研究和开发活动是针对捕获成本的降低,特别是对于低浓度气流。

大规模集成项目在具有高浓度气流的扇区中聚集,而对于低浓度气流的扇区,捕获活动专注于飞行员和实验室/台级发展。

高二氧化碳浓度工业部门代表了CCS广泛部署的低悬垂的水果,以及减少排放目标的实现。成本相对较低,排放是显着的。通过针对这些高CO2浓度设施,可以在确保工业部门是低碳全球经济的强大和可持续组件来实现进展。

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