碳储存:脱碳的未来

毫无疑问,地球正处于一个临界点。随着排放量的逐年上升,气候变化的问题越来越严重。在“光明一面”的是更多创新性的解决方案正在涌现,其中一个似乎很有希望,它是:碳捕获与储存(CCS)。虽然这种方法今天没有被广泛使用,但它有可能成为实现我们气候目标的一个伟大工具。

碳储存是一种复杂的方法,因为它捕获二氧化碳排放并将其储存在煤层、蓄水层、枯竭的油气田以及其他深埋在地表下的空间。

从生产源(如发电厂)或直接从空气中进行排放捕获。在此之后,二氧化碳可以在工厂或工业设施燃烧燃料之前或之后从其他气体中分离出来。

有了这项技术,人们认为可以捕获由使用化石燃料而产生的高达90%的二氧化碳的排放。CCS包括三个部分:

1.捕获二氧化碳;

2.运输二氧化碳;

3.安全地将排放的二氧化碳储存在地下衰竭的油气田或深层盐碱含水层中。

首先,捕获技术将二氧化碳从发电和工业过程中产生的气体中分离出来。在此之后,二氧化碳通过管道或船舶运输来进行安全储存。具体来说,每年有数百万吨通过油罐车、船舶和管道运输的二氧化碳用于商业用途。事实上,美国已经有40年的二氧化碳运输经验。

最后,二氧化碳被储存在经精心挑选的地质岩层中,这些岩层通常位于地表以下几公里处。

目前,航运业发现其正处于绿色足迹方面的一个关键十字路口。与2008年相比,国际海事组织(IMO)试图减少50%的排放,航运业正在考虑如何遵守并变得更环保。虽然替代燃料和减速航行似乎赢得了船东的支持和信任,但也有许多人说,碳储存是未来航运脱碳的方向。

更具体地说,根据日本最近的一项研究,船载捕获系统可以减少85%到90%的排放,这取决于技术的进步。尽管如此,研究强调,最终捕获的二氧化碳将比燃料重得多,比标准石油重四倍多。因此,将需要额外的能量来推动船舶到达目的地。

此外,研究者还指出,尽管可能使用任何燃料,但在使用前都需要进行预处理。这一过程将确保去除硫和硝酸盐。更重要的是,还必须建立卸载和处理碳捕获的系统。

然而,尽管存在这些问题,目前一项创新项目正聚焦于这项技术在几乎完全脱碳方面的巨大潜力。即:包括NYK、Sovcomflot、Knutsen OAS、Ardmore和DSME在内的一批航运公司与海事发展中心合作,在一个名为DecarbonICE的项目中开发一种船上碳捕获和存储的解决方案。

DecarbonICE项目于2019年10月启动,并持续到2020年。其目的是准备一项可行性研究,并提交IMO,以启动这项技术的核准程序。

DecarbonICE项目主要关注于新建船舶,同时,现有船舶也可进行改造,这为加速过渡到IMO的目标提供了机会。

DecarbonICE项目主席,DNVGL前总裁兼首席执行官Henrik O. Madsen表示,这项技术与生物燃料和电子燃料等未来的碳中性燃料相结合,DecarbonICE技术可以实现碳中性航运,且与岸上碳捕获相比,以较低成本减少了大气中的含碳量。

此外,三菱8月宣布,将为船舶建造并测试一套碳捕获系统,旨在大幅减少航运业的碳排放。该公司已经开始开发用于船舶的系统,该系统承诺将减少船舶90%的排放,甚至为新燃料的生产提供原材料。三菱解释说,该示范包括将现有的用于陆地发电厂的二氧化碳捕获系统的设计转换为海洋环境,并将其安装在一艘实际使用的船舶上。研发和测试阶段将持续两年,三菱公司预计将在2021年年中完成船载捕获系统的建设。

在谈到碳储存的好处时,其环境友好型是最重要的。有了这项技术,可阻止二氧化碳排放的扩散和加剧气候变化。此外,许多支持者声称,碳储存实际上比从化石燃料转换为可再生能源(如太阳能)更为经济。

然而,根据三菱对该项目的计算,该系统将使常规超大型油轮的成本增加4500多万美元。此外,投资回报并不是唯一的障碍。碳捕获装置的大小和重量也构成了挑战。三菱重工项目使用的系统采用了已在陆地上部署的处理方法,整个系统的重量超过4500吨,或接近船舶载重吨的2%。

另一个障碍是碳捕获并不是完全有效的,捕获率只有大约86%。当然,这项技术有望在未来得到改进,但在现阶段,该技术似乎无法带来无碳排放的船舶。

碳储存是一个真正创新的解决方案,以实现航运业的气候目标。虽然这项技术在陆地上并不新鲜,但将其应用于船舶将需要不同的必要条件。如果航运业能够设法解决这些新要求,碳储存确实是一个很好的解决方案。

来源:https://safety4sea.com/cm-carbon-storage-the-future-of-decarbonization/