IGCC是一種成熟技術(shù),所帶來(lái)的效益也是顯著(zhù)的,而且可以有效降低二氧化碳的排放。那么,為什么這種先進(jìn)的技術(shù)不能夠被廣泛地采納呢?霍華德?赫爾州戈是麻省理工大學(xué)的化工專(zhuān)家,他管理一個(gè)被稱(chēng)為“碳捕獲專(zhuān)項行動(dòng)”的工業(yè)財團。赫爾州戈認為:“技術(shù)本身并不是一個(gè)限制性因素,關(guān)鍵因素是經(jīng)濟方面的激勵。從技術(shù)角度來(lái)看,我們可以很快實(shí)現這一目標。但如果政府不采取鼓勵性政策,在這方面將不會(huì )有太大的作為!
清潔關(guān)鍵:捕捉與處理二氧化碳
清潔煤技術(shù)關(guān)鍵的步驟是捕獲煤燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳。只有這樣才能阻止溫室氣體的排放。妥善處理或者利用被捕獲的二氧化碳,則成為研究人員探索的另一個(gè)技術(shù)課題。
將二氧化碳注入地表以下已成為現今增加油氣開(kāi)采量的一種常用方法,但其主要目的并不是永久性地存儲二氧化碳。亟待解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是:我們能否把二氧化碳安全地存儲在我們想存放的任何地方?
科學(xué)家認為,最安全的辦法是將捕獲的二氧化碳永久地存儲于地表以下的某一個(gè)地方。主要方法是將二氧化碳“注入”到地表以下并對其進(jìn)行礦物化后再埋藏。這種方式的潛在威脅是,一旦這些二氧化碳最終通過(guò)其他途徑被排放到大氣層中,將會(huì )導致全球變暖進(jìn)一步加劇。
另一個(gè)問(wèn)題是,如果在努力降低二氧化碳排放量的同時(shí),人類(lèi)依然不斷增加化石燃料的消費量,那么減排的任務(wù)會(huì )異常艱巨,這是因為對二氧化碳液化后再存儲的龐大投入,相當于人類(lèi)開(kāi)采原始化石燃料的投入!
美國地質(zhì)學(xué)家最近的一項研究成果,給人們提出了這方面的警示。50年前,為了增加石油產(chǎn)量,得克薩斯州一個(gè)古油井曾被注滿(mǎn)二氧化碳,并用水泥加固管道。不久前,美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室地質(zhì)學(xué)家喬治?古斯瑞獲得了其中一塊加固水泥,發(fā)現其中的一部分已經(jīng)出現了斑點(diǎn),科學(xué)家推斷這是由50年前存儲的二氧化碳和地下水混合后形成的碳酸腐蝕所致。這一結果提醒人們,海底存儲的二氧化碳可能會(huì )對起加固作用的水泥產(chǎn)生腐蝕,利用這種方法存儲的二氧化碳最終仍然有可能會(huì )被釋放到大氣層中。果真如此,削減二氧化碳排量所帶來(lái)的暫時(shí)性好處將會(huì )消失殆盡。
然而,多數人依然對這種方法保持謹慎的樂(lè )觀(guān)態(tài)度,認為人類(lèi)已基本掌握了正確處理這一問(wèn)題的大部分技術(shù)。截至目前,采用這種存儲方法,挪威國家石油公司和達科他煤氣化廠(chǎng)都已分別存儲了2000萬(wàn)噸二氧化碳;阿爾及利亞的一個(gè)天然氣田也存儲了1700萬(wàn)噸二氧化碳;荷蘭的一個(gè)項目則存儲了800萬(wàn)噸二氧化碳。 聯(lián)合國政府間氣候變遷專(zhuān)家小組估計,采用適當的技術(shù)可以將所存儲二氧化碳總量的99%保留100年以上,隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,這一年限有可能增加到1000年。
除了對二氧化碳捕獲后進(jìn)行存儲、出售給石油公司,用以增加油氣產(chǎn)量之外,另外一種方案是利用二氧化碳生產(chǎn)甲醇,它是比氫氣更實(shí)用的燃料。 目前,人類(lèi)已經(jīng)吹響了向“氫能經(jīng)濟”邁進(jìn)的號角。但在這個(gè)過(guò)程中,除了氫氣生產(chǎn)之外,氫氣的輸送和儲藏都需要全新的設施,并且燃料電池技術(shù)也必須有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。相比之下,“甲醇經(jīng)濟”則相對容易實(shí)現。因為利用二氧化碳和氫氣生產(chǎn)的甲醇是一種液態(tài)能源形式,可以使用目前的設施來(lái)輸送甲醇,并且甲醇經(jīng)過(guò)改進(jìn)后就可以作為汽車(chē)燃燒使用。
美國南加州大學(xué)洛克爾碳氫研究所所長(cháng)、諾貝爾化學(xué)獎獲得者喬治?奧拉赫教授是“甲醇經(jīng)濟”的積極倡導者,他對此充滿(mǎn)信心。他說(shuō):“從以碳為基礎的經(jīng)濟向‘氫能經(jīng)濟’過(guò)渡是一種美好的設想,但真正實(shí)現這一目標并不容易,而我們擁有大量可以循環(huán)利用的二氧化碳!
目前,隨著(zhù)國際上IGCC機組從示范到商業(yè)化的運行,國內也開(kāi)始大力發(fā)展IGCC技術(shù)。華能天津IGCC綠色煤電工程示范項目已經(jīng)于2009年5月批復,現正在建設過(guò)程中。目前國內已經(jīng)報批和進(jìn)行可行性研究的IGCC項目還有:華電杭州半山IGCC工程示范項目、中國煙臺發(fā)電廠(chǎng)IGCC項目、中廣核東莞電化太陽(yáng)洲4×200MW IGCC示范工程項目等。由于IGCC項目符合國家的節能減排政策,國家發(fā)改委已經(jīng)開(kāi)始重視并對IGCC項目采取很寬松的政策,以前沒(méi)有審批,主要是考慮初期投資非常大。(記者 施路)
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