(来源:Environmental Research Letters)相关研究以 “Why Commercialization of Carbon Capture and Sequestration has Failed and How it Can Work” 为题,发表在《环境研究通讯》(Environmental Research Letters)杂志上。商业化受阻碳捕获与封存技术是指将工业生活活动所产生的二氧化碳收集起来,并用各种方法储存以避免其排放到大气中。当使用碳而不仅仅是存储碳时,系统通常被称为碳捕获、利用和存储(CCUS)。CCS 技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖较为经济、可行的方法。在全球应对气候变化方面,碳捕获与封存技术所发挥的作用也变得越来越重要。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)就对 CCS 技术给予厚望,期望以低成本实现零碳排放。此外,在美国总统约瑟夫・拜登(Joseph Biden)提出的 4000 亿美元清洁能源计划中,CCS 也是为数不多的低碳技术之一,该计划还获得了美国两个党派的支持。研究发现,尽管 CCS 系统的某些单个组件的成本和性能在技术上已经成熟,但由于商业可行性取决于整个系统如何大规模运行,CCS 的实际投资未能满足该技术的巨大预期。据统计,美国在 CCS 商业化方面进行了大量投资,但大部分项目都以失败告终。
图 | 全球拟议和实施的年度二氧化碳封存量(主要数字),以及按类型划分的全球实施的年度二氧化碳封存量(插图)(来源:Environmental Research Letters)根据美国能源部(DOE)国家能源技术实验室(NETL)的数据,全世界已提议或建立了 300 多个各种类型的 CCUS 项目,在过去的二十年中,美国私营企业和政府已经投入了数百亿美元,来从数十个工业和发电厂中捕获二氧化碳。尽管得到了广泛的支持,这些项目在很大程度上还是失败了。实际上,在寻求将碳捕获和封存技术商业化的项目中,有 80% 的项目都以失败告终。该研究的作者之一、加州大学圣地亚哥分校深层脱碳计划的研究员、卡尔顿大学机械和航空航天工程的倡议者和助理教授 Ahmed Y. Abdulla 说:“我们决定不依赖案例研究,而是需要开发新的方法来系统地解释为什么这么多项目会失败,项目结果的多样性在哪儿,了解 CCS 项目的哪些特征是以往项目成功和失败的最主要因素,不仅可以使开发人员避免过去的错误,还可以确定更有可能成功的现有、近期 CCS 项目集群。”Abdulla 补充说:“通过考虑美国有史以来研究过的最大 CCS 项目样本,并在过去管理这些项目的人员的广泛支持下,我们从本质上创建了一份重要属性清单,并评估了每个属性的执行程度。”激励措施和收入的可信度是关键研究人员不仅从工程和工程经济学角度出发,还确定了 CCS 为何仍是如此高风险的投资,他们在过去两年分析了 39 个美国项目的公开记录,并向具有丰富实际经验的 CCS 项目经理寻求专业知识。
图 | 39 个拟议或建造的 CCS 项目成果的详细信息(来源:Environmental Research Letters)他们确定了 12 个可能决定项目结果的因素,分别是: