在这个生活方式和选择都琳琅满目的时代,几乎所有我们制造和消费的东西都会直接或间接地产生二氧化碳。自前工业化时代以来,人为温室气体排放量在很大程度上受到经济和人口增长的影响,达到了比以往任何时候都更高的水平,同时这也导致大气中的二氧化碳、甲烷和一氧化二氮浓度达到前所未有的水平。外加其他人为因素的影响,这些极有可能是导致自20世纪中叶以来气候变暖的主要原因。

  每天,二氧化碳的“产量”就足以覆盖一个曼哈顿岛,形成一座深度高达四千米的(二氧化碳)金字塔。制造和使用一部智能手机,会产生100公斤的二氧化碳,而这仅仅只是一部手机!

  联合国政府间气候变化专门委员会指出,气候系统的变暖是明确肯定的,自二十世纪五十年代以来,许多可观察到的变化都是在这几十年到数千年中都是前所未有的,例如大气和海洋变暖、海平面上升。

  正因如此,如今全社会都在倡导“低碳生活”。而在主动减少二氧化碳排放的同时,我们还需要设法减少大气中二氧化碳的浓度。

  大家都知道,我们可以借助大自然的一些方式进行二氧化碳封存,例如海洋、矿物质或是地质封存的方法。但是,这些方法依旧存在一些不稳定的因素,或是不能满足大量二氧化碳封存的需要。因此通过科技的力量来封存二氧化碳就变得尤为重要。

  这里就需要我们今天的主角——碳捕集和埋存技术(CARBON CAPTURE & STORAGE,简称CCS)的帮助。其实说起来这项技术并不复杂,它的工作方式甚至可以说是“简单粗暴”,就是从工业空气中“捕捉”二氧化碳,随后将二氧化碳气体封存。大概的工作流程可以分为:捕集-运输-埋存-监测。

  首先就是捕集。CCS 的捕集对象通常都是大型工业设施排放的二氧化碳,因此CCS 的处理项目通常都会设计在发电站、水泥厂等工厂的附近。当这些工业设施在运行过程中释放二氧化碳的时候,CCS就会对其进行“捕捉”。而CCS的“捕捉时机”至关重要,需要在二氧化碳进入大气之前将其“逮住”。

  这一步是碳捕集和埋存流程的开始,也是十分关键的环节。来自工厂未经处理的原料氢气通过一系列连接和管道,进入碳捕捉塔当中。这些未经处理的原料气主要含有氢气和二氧化碳气体,氢气和二氧化碳都会从碳捕捉塔的底部,向上流动到顶部。氢气向上流动的原因是因为密度较小。

  这时候,胺溶液从碳捕捉塔的顶部滴入并流过塔中密布的 25 个金属塔盘。在这个过程中,胺的主要任务就是捕获二氧化碳,将二氧化碳吸收到溶剂中。

  因此,当富含二氧化碳的胺溶液从碳捕捉塔的底部流出后,液体会沿着管道来到汽提塔的顶部。随后富含二氧化碳的胺溶液缓缓流入塔中。与此同时,蒸汽从底部注入到汽提塔当中对氨溶液进行加热,使受热的二氧化碳从中分离。受热后的二氧化碳继续上升,最后从汽提塔顶部流出。

  这些“湿的”二氧化碳经过一系列的脱水过程,再通过压缩成为体积更小的液体,以便于传输。而在液化之后,二氧化碳将迎来一场“长途旅行”:通过管道抵达至距离较远的井场。“到站”后的液化二氧化碳,就将开启一场长达2千米的地下之旅。它们将会被注入并圈闭在2千米以下的地下深处,埋存起来。

  最后一步是监测。地上和地下对液态二氧化碳的监控会同时持续进行,确保它们在适当的位置被安全且永久地埋存。

  壳牌催化剂与技术公司拥有一系列二氧化碳捕集技术,为天然气田,炼油厂和各类工业装置的二氧化碳捕集提供支持,并在工艺设计,装置运营和技术服务方面具有数十年经验。

  CCS这项技术被认为是大规模减少碳排放、减缓全球变暖最有前景的方法之一。它可能无法逆转目前已经存在的一些气候变暖所带来的危害,但是却为改善全球气候变暖等环境问题带来一线希望。同时,CCS也有助于达成《巴黎协定》中“使全球平均气温上升幅度远低于工业化以前水平2℃以上”的目标。

  根据全球CCS研究所的数据,截至2019年5月,目前全球处于营运或建设阶段的CCS项目已有23个。同时,处于其他不同发展阶段的CCS项目约有20个。

  加拿大阿尔伯塔省埃德蒙顿附近的“壳牌奎斯特二氧化碳捕集与埋存项目”,是投入商业化运营的大规模CCS项目之一。截至2019年5月,奎斯特项目以低于预期的成本,提前完成了捕集并埋存400多万吨二氧化碳的目标,大约相当于100万辆汽车的年排放量。这也意味着奎斯特项目埋存的二氧化碳,比世界上任何一个陆上CCS设施都要多。

  正因如此,权威机构国际能源署才会发表如此评价:“CCS是可以减轻持续大规模使用化石燃料所产生的碳排放的唯一可行技术。到2050年,使用CCS技术所减少的二氧化碳排放量将占总减少量的五分之一。”

  除了像CCS这样的“黑科技”外,我们作为普通人,实践绿色低碳生活,其实是守护地球最触手可及的方式。我们能做的事情可是非常多的,比如:每天把手机电脑放下来一会儿,能关机更好,给自己和更关心的人事物留点思考和直视的时间;养成随手关灯的好习惯;在拥挤的工作日尽量选择公共交通出行,定期检查你家爱车的轮胎气压,气量过低或过足都会增加油耗。冰箱里的存放的食物,占容积的80%刚刚好!而当冰箱食物放的过多时,满载会增加制冷时的耗电量。

  正是在全世界无论是各国政府、企业还是个人共同的努力下,我们才能更好地去保护地球,对未来充满希望。你怎么看?