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科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者?張佳欣

能源是氣候危機(jī)根源的雙刃劍。它改善了人們的生活，支撐了大規(guī)模經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。但由于約80%的能源來(lái)自碳?xì)浠衔锶剂系娜紵@也導(dǎo)致大氣中二氧化碳含量的增加。

但是，如果可以顛覆能源與排放的關(guān)系，情況會(huì)如何？重要的是，需要一種既能發(fā)電又能從大氣中去除二氧化碳的技術(shù)。好消息是，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)存在。

新西蘭政府公布首個(gè)減排計(jì)劃，提出在未來(lái)4年內(nèi)撥出29億新西蘭元（約合人民幣123.38億元）資助農(nóng)業(yè)、建筑、能源、交通等領(lǐng)域的一系列減排項(xiàng)目。

澳大利亞《對(duì)話》雜志近日刊文稱(chēng)，新西蘭正處于“脫碳”的絕佳位置。作者認(rèn)為，隨著新西蘭二氧化碳價(jià)格創(chuàng)下每噸80新西蘭元（約344元人民幣）的歷史新高，以及海外公司宣布將投入數(shù)十億美元的資金購(gòu)買(mǎi)碳補(bǔ)償，新西蘭可以通過(guò)跨行業(yè)合作成為世界脫碳的“帶頭人”。

BECCS是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的技術(shù)方向之一

文章作者研究了如何利用林業(yè)廢物燃燒發(fā)電，同時(shí)捕獲碳排放并將其封存到地?zé)崽镏小?/p>

人造碳匯是一種工程系統(tǒng)，可以永久地從大氣中去除二氧化碳。典型的技術(shù)之一是生物能源與碳捕獲和儲(chǔ)存（BECCS），即通過(guò)將燃燒的有機(jī)物質(zhì)，如樹(shù)木、生物垃圾等產(chǎn)生的二氧化碳注入地下深處永久儲(chǔ)存來(lái)實(shí)現(xiàn)減排。一個(gè)額外的好處是，其燃燒過(guò)程中釋放的能量可以用作碳?xì)浠衔锬茉吹奶娲贰?/p>

政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）的最新報(bào)告中表示，要將全球變暖幅度控制在1.5攝氏度以?xún)?nèi)，緩解途徑必須包括BECCS技術(shù)。然而，這項(xiàng)技術(shù)仍然是一項(xiàng)新技術(shù)，目前世界上只有幾家工廠在大規(guī)模運(yùn)營(yíng)。

成本是一大障礙。新的項(xiàng)目需要昂貴的管道來(lái)運(yùn)輸二氧化碳，并需要深度注水井將其儲(chǔ)存在地下。由于二氧化碳比水更有浮力，人們也擔(dān)心儲(chǔ)存在地下的任何氣體隨著時(shí)間的推移可能會(huì)泄漏出來(lái)。

這就是地?zé)崽锟梢耘缮嫌脠?chǎng)的地方。地?zé)嵩谛挛魈m是一種可靠的能源，提供了該國(guó)近20%的電力。新西蘭使用深井來(lái)開(kāi)采地下的熱水水庫(kù)，然后熱水通過(guò)管道網(wǎng)絡(luò)到達(dá)產(chǎn)生電力的蒸汽渦輪機(jī)。之后，水被抽回地下，這就防止了水庫(kù)的“干涸”。

生物能源和地?zé)崮芙Y(jié)合在一起可以產(chǎn)生比單獨(dú)的地?zé)崮芨嗟碾娏ΑＰ挛魈m的地?zé)嵯到y(tǒng)已經(jīng)具備了成功的BECCS項(xiàng)目所需的基礎(chǔ)設(shè)施：管道、注水井和渦輪機(jī)。現(xiàn)在，需要做的是弄清楚如何將這兩項(xiàng)可再生技術(shù)結(jié)合起來(lái)。

當(dāng)“用樹(shù)發(fā)電”的BECCS遇上地?zé)崽?/strong>

《對(duì)話》雜志文章建議，通過(guò)燃燒林業(yè)廢物，可以將地?zé)崴鰤旱礁叩臏囟龋瑥亩a(chǎn)生更多的可再生能源。然后，生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的二氧化碳可以被溶解到地?zé)崴校俦蛔⑷氲降叵隆?/p>

冰島和法國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明，在地?zé)崴腥芙舛趸急戎苯幼⑷攵趸家谩Ｒ簯B(tài)二氧化碳的壓縮價(jià)格昂貴，而新技術(shù)降低了新基礎(chǔ)設(shè)施的成本，并意味著為正常的地?zé)嵯到y(tǒng)工程而建造的回注井（將流體置于地下的系統(tǒng)）可以被繼續(xù)使用。

與密度低于水且容易上升的純二氧化碳不同，重新注入的碳化水會(huì)下沉。只要生產(chǎn)并重新注入等量的地?zé)崴趸季蜁?huì)安全地溶解，在那里它將慢慢變成石頭并永久被“困住”。

初步模型顯示，地?zé)酈ECCS可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)排放，每千瓦時(shí)約為-200至-700克二氧化碳。與天然氣發(fā)電廠約每千瓦時(shí)400克的正排放相比，這是能源與排放的“戲劇性逆轉(zhuǎn)”。

預(yù)計(jì)一個(gè)160兆瓦的地?zé)酈ECCS系統(tǒng)每年可以鎖定100萬(wàn)噸二氧化碳，相當(dāng)于減少20萬(wàn)輛汽車(chē)上路。這些可以通過(guò)碳排放交易計(jì)劃進(jìn)行交易，為農(nóng)業(yè)或水泥等脫碳進(jìn)展緩慢的行業(yè)爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間，使其降至凈零排放。

此外，新西蘭的大部分地?zé)崽锒嘉挥诖笃指浇?jù)估計(jì)，每年的林業(yè)廢棄物產(chǎn)生量約為300萬(wàn)立方米。作者表示，與其讓它們腐爛，不如將其轉(zhuǎn)化為地?zé)酈ECCS和脫碳的寶貴資源。

地?zé)酈ECCS的成功將開(kāi)啟新西蘭地?zé)岚l(fā)電機(jī)、制造商和林業(yè)部門(mén)之間的新伙伴關(guān)系。林業(yè)所有者可以幫助將木材廢料轉(zhuǎn)化為寶貴的資源并降低門(mén)檻成本。最重要的是，地?zé)徇\(yùn)營(yíng)商可以利用其龐大的回注井永久鎖定大氣中的碳。

隨著新西蘭政府收緊排放預(yù)算并在氣候緊急響應(yīng)基金中加大投資，現(xiàn)在正是讓地?zé)酈ECCS成為減排好“幫手”的最佳時(shí)機(jī)。