根據(jù)聯(lián)合國和國際能源署的相關(guān)數(shù)據(jù),目前全球碳捕獲能力為每年5050萬噸,僅相當(dāng)于全球年度碳排放量的0.1%。二氧化碳捕獲及儲存(碳收儲)技術(shù)的發(fā)展需求十分迫切。由于北極部分地區(qū)正在由“碳匯”(吸收多于排放)變成“碳源”(排放多于吸收),面臨降碳壓力的北歐國家成為碳收儲技術(shù)的全球引領(lǐng)者。
據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報道,瑞典、丹麥和挪威等北歐國家近年來發(fā)展成為碳收儲技術(shù)的引領(lǐng)者,這與北極地區(qū)“碳平衡”被打破有關(guān)。
北極地區(qū)“碳平衡”被打破的一個證明是美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)于2024年10月發(fā)布的一份報告:北極苔原這片數(shù)千年來將二氧化碳封存于其凍土層中的地區(qū),由于氣候變化和野火頻發(fā),已由“碳匯”變成“碳源”。
NOAA的研究團(tuán)隊指出,北極苔原是北冰洋海岸與泰加林之間廣闊的凍土沼澤帶。在最新研究中,他們估算了從2000年到2020年北極地區(qū)北方森林和更北部未被森林覆蓋的苔原陸地上的平均“碳通量”(吸收和排放的碳量差值),結(jié)果顯示整個北極地區(qū)仍是“碳匯”,但北極苔原的變暖速度快于森林地區(qū),使其成為“碳源”。平均而言,北極苔原每年的碳排放量比儲存量多6000萬噸。
據(jù)《新科學(xué)家》雜志報道,面臨降碳壓力的瑞典于2024年12月推出了皮特奧項目,它是該國碳收儲計劃中的一個重要示范項目。位于皮特奧的碳捕獲工廠采用最新的碳捕獲技術(shù),包括化學(xué)吸收和膜分離等,能夠高效捕獲周邊大氣中90%以上的二氧化碳。被捕獲的二氧化碳通過管道輸送到附近的地質(zhì)儲層進(jìn)行封存。
更重要的是,皮特奧項目所需的能量是利用可再生原料生成的電能和熱能,而且系統(tǒng)能夠?qū)⒐ぷ鬟^程中產(chǎn)生的二氧化碳同步捕獲并封存,從而實現(xiàn)收儲系統(tǒng)本身的“零排放”。該項目不僅能夠收儲二氧化碳,還為北歐乃至全球各個地區(qū)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了寶貴經(jīng)驗。
皮特奧項目的技術(shù)細(xì)節(jié)包括采用高效的吸收劑和濾膜,這些材料具有較高的捕集效率。此外,該項目還引入了先進(jìn)的數(shù)據(jù)監(jiān)測和控制系統(tǒng),能夠?qū)崟r跟蹤和優(yōu)化碳捕獲過程。
在實施過程中,皮特奧項目面臨一些技術(shù)和資金挑戰(zhàn)。例如,初期的技術(shù)穩(wěn)定性和捕集效率未達(dá)預(yù)期。為了解決這些問題,項目團(tuán)隊進(jìn)行了多次技術(shù)調(diào)整和優(yōu)化,包括更換吸收劑和改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計。
在皮特奧項目的基礎(chǔ)上,瑞典有望在未來幾年內(nèi)成為全球碳收儲領(lǐng)域的領(lǐng)軍者。隨著技術(shù)的不斷成熟和項目的逐步推廣,瑞典不僅將在國內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模降碳,還將向其他國家輸出技術(shù)和經(jīng)驗,支持全球范圍內(nèi)的碳收儲行動。
瑞典政府已經(jīng)開始與其他北歐國家及歐盟成員國開展合作,共同推進(jìn)碳收儲技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。這些合作將有助于加速技術(shù)的成熟和推廣,推動全球氣候目標(biāo)的實現(xiàn)。
在未來,瑞典將繼續(xù)投資于新的碳收儲技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。隨著相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展,碳收儲的成本將進(jìn)一步降低,捕集效率也將不斷提高。
例如,瑞典科學(xué)家正在研究新型納米材料和仿生技術(shù),以進(jìn)一步提高二氧化碳的捕集效率和儲存安全性。同時,瑞典還計劃開發(fā)新的應(yīng)用場景,例如將捕獲的二氧化碳用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn),探索其再利用價值。此外,瑞典還將推動碳收儲技術(shù)與其他綠色技術(shù)相結(jié)合,例如與氫能技術(shù)結(jié)合。通過將碳收儲技術(shù)與可再生能源、氫能和儲能技術(shù)等結(jié)合,瑞典計劃創(chuàng)建一個綜合低碳能源系統(tǒng),為未來的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
2024年12月,歐盟委員會宣布,歐洲首個碳捕獲及海底封存項目成功實施。該項目被稱為“綠沙計劃”,由能源公司和學(xué)者組成的聯(lián)盟完成了試運行。比利時INEOS工廠捕獲的二氧化碳先被運到靠近北海的儲存槽,然后通過一條長達(dá)110公里的管道輸送到北海海底2.6公里深處的一個廢棄油田中,永久封存。
北海海底有大片已經(jīng)開采枯竭的油田和天然氣田,非常適合用于儲存液態(tài)二氧化碳。因此,“綠沙計劃”有著巨大的實施空間。歐盟委員會估計,要實現(xiàn)2050年的氣候目標(biāo),歐盟每年要收儲多達(dá)3億噸二氧化碳——“綠沙計劃”的成功及其運行模式的推廣是歐盟的希望所在。
“綠沙計劃”由歐盟主導(dǎo),得到丹麥政府的資金支持。該聯(lián)盟由INEOS工廠和丹麥能源公司W(wǎng)intershall牽頭,成員包括23 個環(huán)保和科技組織?!熬G沙計劃”的目標(biāo)是到2030 年實現(xiàn)每年在海底封存超過800萬噸二氧化碳。
挪威于2025年初啟動了一個新項目——“北極光”,它針對有需要的客戶提供商業(yè)化服務(wù),將其產(chǎn)生的二氧化碳收集起來,然后與上文提及的“綠沙計劃”對接,用船只將液態(tài)二氧化碳運送到北海,輸入海底進(jìn)行封存。
據(jù)挪威《世界之路》雜志報道,“北極光”是全球首個提供二氧化碳運輸和儲存商業(yè)化服務(wù)的公司,展示了新技術(shù)如何在應(yīng)對氣候變化方面發(fā)揮作用?,F(xiàn)階段“北極光”每年可收儲150萬噸二氧化碳?!氨睒O光”計劃在5年后將年收儲量擴(kuò)展到500萬噸以上,為此將深度對接更多的碳存儲項目。
《世界之路》指出,全球變暖正在倒逼碳收儲技術(shù)加快發(fā)展,類似“北極光”這樣的商業(yè)化項目是利用碳收儲技術(shù)對抗氣候變化的重要工具。北歐地區(qū)正在成為這方面的全球引領(lǐng)者。不過,目前相關(guān)技術(shù)發(fā)展和項目推進(jìn)的一大難題是資金短缺。
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