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光減排可不夠,還得把“碳”抓起來

作者:中國科學技術館
光減排可不夠,還得把“碳”抓起來

現在世界還真的是走到了危險的邊緣。說起核大戰,誰都不願意發生。但如果不控制二氧化碳排放,80年後全球的生态狀況應該比發生一次核大戰還要惡劣得多。你還真别覺得80年很久,這事兒和我無關。那是孫輩才需要着手準備的。

其實不然,全球變暖是如同“灰犀牛”一樣正在逼近且影響巨大的威脅,而它一旦靠近,任何方法都無法挽回。哪怕人類活動從現在起不再釋放任何一噸二氧化碳到大氣層,全球溫度依然會按現在的慣性升上去。

這個巨大的慣性會維持150-200年左右。然後,大自然才會通過碳循環的方式,把人類工業革命以來多釋放出來的二氧化碳重新固定回地殼中、動植物體内。是以,在沒有新技術的情況下,别看還有80年時間,但其實我們已經永遠來不及了。

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好在自2010年後,一些對碳的捕捉、收集技術開始出現,我們可以主動把二氧化碳從空氣中拿回地下,這才讓全人類有了一絲轉機。碳捕捉技術,通常被叫作“CCSU”,後三個字母分别代表着,對二氧化碳進行捕捉、封存和再利用。這也正好是成熟度的排序,捕捉是離成熟最近的。

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其實碳捕捉不是想當然地把空氣過濾,将裡面的二氧化碳給揪出來。那是所有方法中最不成熟、最不可能大面積實施的。因為空氣中二氧化碳的含量太低了,不到萬分之四,把含量如此低的東西從空氣中挑出來,是一件很不劃算的事情。就有點兒像你去沙漠挖坑找水,估計你挖了好幾個坑才滲出幾滴出來,可你流的汗都比那幾滴水要多多了。

是以今後最廣泛出現的碳捕捉,是在二氧化碳的排放源頭,也就是直接針對排氣管,來捕捉二氧化碳。這裡的二氧化碳濃度至少達到10%以上,比那萬分之幾的濃度可高多了。而捕捉方法主要是三個大方向——燃燒後捕捉、燃燒前捕捉和富氧燃燒捕捉。

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燃燒後捕捉,顧名思義,就是在燃燒化石能源的燃燒室之後再接一段吸收分離裝置,用一些化學方法,像吸塵器一樣把二氧化碳吸附住。這個裝置可以捕捉,排放中至少90%的二氧化碳,而且不需要對原有的工廠做大手術,隻要在排放的後端加上相應的脫碳裝置就可以了。但缺點是捕捉的能耗不低,發電廠原本輸出功率的1/3,都用于捕捉碳了,還特别占地兒。

光減排可不夠,還得把“碳”抓起來

碳捕捉的另外一個方式是燃燒前捕捉,這和産生瓦斯的方法類似,在高溫水蒸氣的作用下,化石燃料會氣化,生成二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氫氣、氮氣,能燒的都去當燃料。而首先分離出的二氧化碳可以通過,液體溶液捕捉的方式收集起來。不過可惜,這種技術對于傳統煤電廠并不适合。它隻能用在建立電廠和化工廠,尤其是生産氫氣的化工廠。

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最後是富氧燃燒,簡單說這富氧得富到什麼程度呢?含氧量大約是95%。好處是燃燒效率高,産生的二氧化碳濃度高,氮氧化物的污染少。但缺點也非常明顯,氧氣在這個濃度下燃燒,對爐子要求太高了,因為溫度一下子提升很多。還是得從頭建廠。

光減排可不夠,還得把“碳”抓起來

即便是二氧化碳被抓住了,這還隻是萬裡長征第一步,因為你還得找到一種,可靠的方式把它給存起來,可不能放在罐子裡,這就是另一項技術需要解決的了。

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