碳捕集与封存
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碳捕集与封存(英语:Carbon capture and storage, 简称CCS)指的是种过程 - 把工业产生(例如由燃烧化石燃料或是生物质所产生者)相对纯净的二氧化碳 (CO2分离后,加以处理,再运输到某些地点长期封存。[2](p. 2221)通常这类二氧化碳是从大型点源(例如化学工厂或生物质工厂)内所捕获,经处理后再储存在深层地质结构(英语:geological formation)中。如此做的目的是减少温室气体排放进入大气,以缓解气候变化。
直接从工业来源(例如水泥窑(英语:Cement kiln))捕集二氧化碳的技术有多种,包括吸附、化学循环(参见化学循环燃烧(英语:Chemical looping combustion)#CO2 capture }})、薄膜气体分离(英语:membrane gas separation)或气体水合。[3][4]截至2022年,全球二氧化碳排放量中约有千分之一经CCS技术捕集,大多数项目是在天然气处理(英语:Natural-gas processing)厂内运作。[5](p. 32)目前这种碳捕集技术的成功率通常在50%至68%之间,[6]但有些项目的成功率已超过95%。[7]
反对者指出许多CCS项目未能实现其承诺的减排量。[8]此外,反对者认为碳捕集与封存只是种幌子,把仅有边际减排效果的技术作为可无限期使用化石燃料的借口。
碳捕集与利用 (Carbon capture and utilization,简称CCU) 和CCS有时被统称为"碳捕获、利用和截存"(carbon capture, utilization, and sequestration,简称CCUS)。因为CCS是种成本相对昂贵的工艺,其生产出来的东西往往又过于便宜,[9]这使得在碳定价足够高的地方(例如在欧洲大部分地区)进行碳捕集才具有经济上的意义,[5]或者是加以利用,让廉价的二氧化碳能用于生产高价值的化学品,以抵消捕集作业所花费的成本。[10]
二氧化碳可储存在深层地质结构中,或是转化为矿物碳酸盐的形式后再储存。有种热裂解碳捕集和储存(英语:Pyrogenic carbon capture and storage)(简称PyCCS,参见#Technology部分)工艺也在研究之中。[11]深层地质结构目前被认为是最具前景的封存地点。美国国家能源技术实验室 (NETL) 称,按照目前的生产速度,在北美洲可供储存二氧化碳的地点足以应付900多年的产量。[12]而对这种储存技术,普遍会产生的问题是这类在海底或是地下储存的做法,其长期安全性难以预测,而且有不确定性,因为仍存在一些二氧化碳会泄漏的风险。[13][14][15]尽管如此,最近发布的报导及研究报告估计大量泄漏的风险相对不高,且基于缓解气候变化的理由,CCS仍值得进行。[16][17][何时?]