减缓气候变化碳捕获和存储的解决方案和策略

文/Jeff Walker 译/赵博

减缓气候变化碳捕获和存储的解决方案和策略

文/Jeff Walker 译/赵博

碳捕获和储存（CCS）需要被更广泛的采用，以协助减缓气候变化。国际标准将有助于推广这项技术，现在，正在迈出CCS标准化的第一步。

我们人类，是“一个肮脏的一群”。我们的正常活动驱逐二氧化碳到大气中，从呼出一口气到我们驾驶的汽车，都会加热我们的家园。我们日常生活会产生大量的二氧化碳，由此产生的温室气体（GHG）使我们大气升温，并干扰地球的气候。

但问题不在于我们呼出的空气和大多数小规模的排放，因为，树木和植物能将二氧化碳转化成氧气。问题在于，大规模生产导致的二氧化碳排放水平远远超出了地球的能力。

根据《美国温室气体清单（2006年）》 ，二氧化碳排放量前五个来源分别为：化石燃料的燃烧、非能源使用的燃料、钢铁生产、水泥制造和天然气系统。过多的二氧化碳排放到大气中，以导致了气候变化。

人类活动对全球气候造成的影响虽然是一个有争议的主题，在政府间会气候变化委员会（IPCC）第四次评估报告中，警告说，“气候系统变暖是明确的”，以及，“大部分的观察到20世纪中叶以来全球平均气温上升很可能是由于观测到的人为（人造）的温室气体浓度的增加。”

预期气候变暖的影响是严重的，包括极端高温、干旱、极端风暴、海平面上升和疾病的传播。稳定的气候将需要显著减少温室气体排放。问题是，传统能源，包括煤炭，直到进入本世纪仍是主要的能量来源。

根据世界资源研究所和国际能源机构的研究，大气中的二氧化碳的稳定需要一系列措施。这些措施包括能源效率和节能、更广泛地依赖于可再生能源以及碳捕获和储存（CCS）。

简单的说

CCS是一个过程，用来捕捉大型设施，如煤炭、石油和天然气发电站业务及其他工业二氧化碳进入大气层之前的二氧化碳排放量。然后通过管道运输或其他手段，将二氧化碳永久地存储在深层、安全的地下。

要捕获二氧化碳，主要有三种方式：・燃烧后捕获，最常用的方法，使用溶剂从其它气体中分离二氧化碳。

・燃烧前捕获，用化石燃料的能源使碳和氢燃烧前分离。・纯氧捕获，一种化石燃料燃烧的氧燃烧。

捕集的二氧化碳，可以通过传统管道（类似石油和天然气管道）运输，也可以通过船舶、公路或铁路运输。

关于存储，可通过物理和化学手段，将二氧化碳注入到陆上或海上的地下盐水层和枯竭油气层等领域。

有证据表明，CCS是安全的。根据2009年美国碳汇理事会的报告，CCS可以安全的进行。挪威、加拿大和阿尔及利亚的CCS项目并没有发现任何的CO2泄漏或地下水污染。

标准的好处

支持者们正在使用不同的指导方针和最佳实践，以设计、开发和运营CCS项目。这往往需要与各种利益相关者进行广泛而漫长的磋商，这也有可能是获得公众接受的问题所在。

CCS标准化将提供公信力和促进更广泛的适当部署和安全操作。 CCS的具体标准可以帮助解决这些项目的

独特需求，并提供保证项目坚持国际公认的安全和环境完整性的做法。

基于开发利用世界各地的经验和专业知识，CCS的国际标准将被承认，一些CCS项目可能跨越多个司法管辖区。

此外，国际标准的制定将使许多地区受益于快速实施CCS，而不需要一定有全面的专业知识和CCS标准。

协调CCS国际标准将使所有人受益：作为减缓气候变化的一种方式。它会解决一个关键的需要和支持CCS的传播。

乍一看，国际标准，新领域的研究，如CCS可能似乎是不相容的。毕竟，都没有硬性规定，以确保标准有关的事物总是以某种方式完成，而新的研究领域是动态的，不断变化的规范和惯例。

在现实生活中，有各种不同的标准，针对不同的情况，在标准开发的情况下，需要使用适当的形式。然而，这将是重要的标准，以确保不妨碍创新。

第一步

为了支持CCS的部署，已经发布和开发了许多CCS法规。例如，在美国，环保局关于CCS规范涉及到注入井和温室气体报告；欧盟也有了关于CCS的相关指令；在加拿大，一些省份的发展框架和相关法规涉及运输和储存的二氧化碳。当法规提出时，标准往往是过程的一部分。

标准确实已经启动。在北美，CSA集团正参与制定了美国和加拿大双向认定的关于二氧化碳地质储存的标准。该标准在2012年出版，内容包括表征和选择存储站点、注入井的开发、监测和验证、注射后关闭的预期以及风险管理等。该标准将被提供给ISO，作为制定ISO标准的基本参考。

2011年，ISO / TC 265碳捕获和储存（CCS）技术委员会批准组建。根据从加拿大认可的国际标准的好处和优势，制定合适的标准时，他们可以做最擅长的工作。ISO / TC 265主席由加拿大的桑德拉索担任。设在加拿大标准理事会的ISO / TC 265秘书处与中国国家标准化管理委员会结对互助。

从商业角度来看

CCS技术已用于商业用途：在加拿大， Weyburn Midale的二氧化碳项目已将超过25万公吨的二氧化碳注入到贫油田（等于一年从道路上撤离超过600万辆汽车）；在挪威，SLEIPNER项目将近15万公吨的二氧化碳存储在盐水层；在阿尔及利亚的萨拉赫，CCS项目已经将超过300万公吨的二氧化碳注入到深部咸水层。

虽然，许多其他项目也正在进行或计划中，CCS应用仍不普遍。造成这种情况的原因包括：高成本、对健康和安全的担忧、缺乏碳定价、怀疑它的功效和公众的不确定性。另一个主要障碍是缺乏明确的项目运营商必须遵循的规则和要求。

Jeff Walker