碳捕获与存储技术远景

    降低碳排放量的关键技术——碳捕获与存储（CCS）技术远景已经成为各国争夺的制高点。

    荷兰应用科学研究组织（TNO）是一家专门为公司、政府机构和公共组织提供知识的组织。它主要负责提供签约研究和专业咨询服务，并授予专利和专业软件的使用许可证。

    TNO在国际石油和天然气行业表现十分活跃。自上世纪90年代初以来，它便积极参与和二氧化碳地质存储有关的各项事务。目前TNO是欧盟两个有关二氧化碳地质存储研究项目的协调机构，并积极参与了欧盟多个通过二氧化碳存储进行减排的项目。

    对于现在依然昂贵的碳捕获与存储（CCS）技术的未来发展之路，荷兰应用科学研究组织商业发展经理Lodewijk Nell及技术经理Earl Goetheert谈了各自的看法。

    碳捕获的成本难题

    Lodewijk Nell说谈到碳捕捉技术的成本，能源损耗(energy penalty)是个主要原因。

    以一个现代发电厂为例。如果它的能效达到50%，就是非常高的了。如果仍然使用1980年代的碳捕捉技术，能量损耗有12%左右。那就意味着原来50%的能效由于碳捕获而下降到38%。

    常用到的是碳脱除技术——从烟道气或者燃烧前后产生的合成气中获得二氧化碳，然后进行脱除。脱除和二次生产的溶剂造成了能量的损失。

    能量损耗率现在处在12%这个点上，正朝着8%努力。

    Lodewijk Nell称2015年达成这个目标可能有些难，因为现在没剩几年了。可以想象一下，为了造收集工厂的装置，他们需要花4年时间先造一个更大的工厂来生产这些装置。所以更有可能的是到2015年，我们的技术也许可以达到10%、11%左右。

    如果2015年以后的话，当然更大幅度的降低还是很有可能的。普遍达到7%-8%的损耗率可能还要等到2020年左右。

    碳存储的现实应用

    Earl Goetheer表示关于如何封存二氧化碳，大家已经做了很多研究。有大量空的油气田和含水层可以封存二氧化碳。但是像日本这样的国家就只有很少的二氧化碳储存空间。日本正试图在海下封存二氧化碳，但是我不确定这种办法一定可行。

    而中国已经做了一些研究。中国有更大的潜在储存空间，主要是在含水层，也涉及到煤层气的利用——在煤层中储存二氧化碳，同时排出沼气。这和强化采油法类似。

研究者对二氧化碳能安全地封存在老旧天然气田和含水层里很有信心。但是煤层

    Lodewijk Nell说研究者对二氧化碳能安全地封存在老旧天然气田和含水层里很有信心。关于在煤层储存，当然不同的地质因素需要适用不同的技术。地下空间并不是天然仓库，它本身并不能保证气体就呆在里面不出来。但是盖保岩可以作为封存工具，防止油气从地下泄露。

    所以要研究煤层的话，有可能要看煤层本身——如果它的化学性质稳定；也有可能要看上面的盖保岩。

    Earl Goetheer进一步解释说，一般来说，二氧化碳是通过被吸收而封存在煤层中，这和储存在空的天然气田中不同。对于煤层来说，盖保岩并没那么重要。他们现在对于天然气田的了解更多一些，因为天然气在那儿存在了几百万年了。而且他们对于地下层是什么样子知道得更多。

    比较现实地来看，欧洲的第一个地下封存仓库应该会是在天然气田中，或者盐碱含水层。他觉得优先顺序应该是这样的，先是天然气田，然后油田和盐碱含水层，最后才是煤层。

Lodewijk Nell觉得强化采油和强化煤层气采集之间有个挺有趣的相似之处，就是不仅封存了二氧化碳，还创造了经济价值。也许现在强化采气在技术上不是那么遥远的事情。它也会是一种很好的技术选择，因为除了降低排放量之外还能创造额外价值。