目前，全球的基礎(chǔ)設(shè)施主要基于化石燃料體系構(gòu)建。石油與天然氣依舊是我們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡闹е以擃I(lǐng)域在全球范圍內(nèi)支撐著約1,200萬(wàn)工作崗位的生計(jì)。因此，要實(shí)現(xiàn)即刻全面摒棄化石燃料并不現(xiàn)實(shí)。盡管如此，向非石化能源的轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，而在這一過(guò)渡期間，我們需要探索并采取額外措施，其中，碳捕集技術(shù)被視為一項(xiàng)主要解決方案。這包括碳捕集與封存（CCS）、碳捕集與利用（CCU），以及二者的綜合應(yīng)用——碳捕集、利用與封存（CCUS）。

應(yīng)對(duì)危機(jī)——我們能（及時(shí)）解決它嗎？

去年在迪拜舉行的COP28會(huì)議標(biāo)志著首次“全球盤(pán)點(diǎn)”的結(jié)束，同時(shí)揭示了一個(gè)嚴(yán)峻的事實(shí)：在溫室氣體減排、增強(qiáng)氣候適應(yīng)力以及對(duì)脆弱國(guó)家提供財(cái)政與技術(shù)支持等所有關(guān)鍵領(lǐng)域，所取得的進(jìn)展均顯著滯后。

鑒于此，與會(huì)各國(guó)作出了如何加快各領(lǐng)域行動(dòng)的決定。該計(jì)劃不僅設(shè)定了到2030年將可再生能源增加兩倍、能源效率翻番的目標(biāo)，還呼吁各國(guó)政府加快擺脫對(duì)化石燃料的依賴。

脫碳和擺脫石化顯然是關(guān)鍵目標(biāo)，但只有與2015年《巴黎協(xié)定》的1.5°C目標(biāo)保持一致才有意義。

我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到，各國(guó)在溫室氣體減排方面所做的承諾本質(zhì)上是自愿性質(zhì)的，一旦這些承諾被視為沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，許多國(guó)家可能會(huì)面臨推進(jìn)的困難與挑戰(zhàn)。這更加凸顯了工業(yè)界在其中發(fā)揮積極作用的不可或缺性。

正因如此，芬蘭測(cè)量技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)商維薩拉在今年2月將其企業(yè)宗旨更新為：全力以赴觀世界，同心協(xié)力筑明天。維薩拉CEOKai?ist?m?解釋說(shuō)：“在應(yīng)對(duì)氣候變化的行動(dòng)中，維薩拉致力于提供高度可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，助力全球的國(guó)家及地區(qū)和行業(yè)在理解、緩解和應(yīng)對(duì)變化時(shí)作出更明智的決策。”

正如史蒂夫·喬布斯所言：“那些瘋狂到認(rèn)為自己可以改變世界的人，才是真正改變世界的人。”

清潔和可再生能源能夠取代化石燃料，通過(guò)改變工藝技術(shù)和防止甲烷泄漏，可以減少溫室氣體排放，并且能從仍不可避免地產(chǎn)生二氧化碳的工藝過(guò)程中捕集碳。即便是那些難以處理的殘余排放，也可以通過(guò)一系列碳去除策略——包括自然方法和先進(jìn)技術(shù)手段——來(lái)加以應(yīng)對(duì)，其中許多策略目前已成熟并得以應(yīng)用。

改善氣候——我們負(fù)擔(dān)得起嗎？

忽視氣候問(wèn)題所帶來(lái)的代價(jià)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了采取積極應(yīng)對(duì)措施所需投入的成本。據(jù)德勤2022年的研究顯示，若不對(duì)氣候問(wèn)題采取行動(dòng)，至2070年，全球經(jīng)濟(jì)將面臨高達(dá)178萬(wàn)億美元的巨大損失。然而，通過(guò)加速向凈零排放的轉(zhuǎn)型進(jìn)程，全球經(jīng)濟(jì)在未來(lái)五十年內(nèi)反而有望收獲43萬(wàn)億美元的收益。

碳捕集技術(shù)將在不久的將來(lái)迎來(lái)快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2035年，其年捕集量將達(dá)到4.2億公噸。這一增長(zhǎng)主要得益于全球政策的支持，例如美國(guó)通脹削減法案中提供的稅收抵免等激勵(lì)措施。然而，根據(jù)麥肯錫發(fā)布的《2023年全球能源展望：CCUS前景》報(bào)告，為了實(shí)現(xiàn)已宣布的凈零排放目標(biāo)，到2050年，全球每年平均需要在碳捕集技術(shù)上投資約1,200億美元。但遺憾的是，截至2023年，僅籌集到了所需資金的大約四分之一。

碳捕集在減排工具箱中的作用

我們已到了必須竭盡全力來(lái)限制全球變暖的的緊要關(guān)頭。CCUS技術(shù)雖已問(wèn)世，但關(guān)鍵在于如何迅速擴(kuò)大其應(yīng)用規(guī)模。CCUS技術(shù)作為一條重要的過(guò)渡路徑，能夠?yàn)槲覀儬?zhēng)取到寶貴的時(shí)間窗口，助力全球經(jīng)濟(jì)逐步掙脫化石燃料的枷鎖。

國(guó)際能源署表示，CCUS在幫助解決現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施排放問(wèn)題方面發(fā)揮著戰(zhàn)略作用，并為那些難以擺脫化石能源依賴的行業(yè)提供了解決方案。此外，CCUS還可以作為低碳?xì)渖a(chǎn)的有效途徑，并通過(guò)直接空氣碳捕集及儲(chǔ)存從大氣中去除現(xiàn)有的碳。

石油和天然氣行業(yè)可能熱衷于研究和投資碳捕集，因?yàn)樗峁┝搜娱L(zhǎng)“石油時(shí)代”的潛在機(jī)會(huì)，但點(diǎn)源碳捕集本質(zhì)上是一種“末端治理”解決方案。從長(zhǎng)遠(yuǎn)和經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，最理想的做法是從源頭上避免二氧化碳的產(chǎn)生，這樣的解決方案更為根本且經(jīng)濟(jì)可行。

政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）的第六次評(píng)估報(bào)告研究了可將全球升溫限制在1.5°C以內(nèi)的緩解情景。該報(bào)告明確指出，在任何情境下，CCUS技術(shù)都無(wú)法支持繼續(xù)以當(dāng)前水平使用化石燃料。研究進(jìn)一步表明，到2050年，為實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)所需的總體減排量中，約有6%可能需依賴CCUS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)實(shí)世界中的碳捕集

二氧化碳測(cè)量?jī)x器廣泛應(yīng)用于各種各樣的碳捕集應(yīng)用，其中，準(zhǔn)確性和長(zhǎng)期可靠性是首要考慮因素。

芬蘭的Carbonaide公司正通過(guò)一項(xiàng)創(chuàng)新工藝，持續(xù)測(cè)量混凝土中的二氧化碳封存量，這一舉措在碳足跡顯著的行業(yè)中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。該工藝的最終產(chǎn)品通過(guò)將二氧化碳礦化，不僅能夠替代部分水泥成分，還能有效提高混凝土的質(zhì)量，這無(wú)疑是CCUS技術(shù)的一個(gè)典型范例。更重要的是，通過(guò)連續(xù)的監(jiān)測(cè)手段，還能驗(yàn)證二氧化碳封存的實(shí)際效果。

另一個(gè)案例來(lái)自荷蘭瓦赫寧根大學(xué)及研究中心。十多年來(lái)，他們一直利用研究中心溫室中的二氧化碳傳感器，助力荷蘭的溫室經(jīng)營(yíng)者與本國(guó)工業(yè)部門(mén)合作，高效利用二氧化碳副產(chǎn)品。

研究人員已建立一家試驗(yàn)工廠，用于去除丹麥阿邁厄爾巴克垃圾焚燒發(fā)電廠焚化爐排放出的二氧化碳，該發(fā)電廠是北歐最大的熱電聯(lián)產(chǎn)工廠之一（圖片來(lái)源：Hufton&Crow/ARC）

垃圾焚燒是一種流行的垃圾處理和發(fā)電方式。然而，混合多變且包含化石與生物成分的燃料在燃燒過(guò)程中給監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵在于，煙氣中的生物來(lái)源二氧化碳與化石來(lái)源二氧化碳需被準(zhǔn)確區(qū)分，因?yàn)橄噍^于燃燒塑料袋等化石燃料，燃燒廢木材等生物燃料在環(huán)境可持續(xù)性方面具有更顯著的優(yōu)勢(shì)。

垃圾焚燒過(guò)程同樣伴隨著大量溫室氣體的排放，因此實(shí)施碳捕集技術(shù)顯得尤為重要。以丹麥技術(shù)大學(xué)的研究人員與位于丹麥哥本哈根的阿邁厄爾巴克垃圾焚燒發(fā)電廠合作為例，他們共同開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)創(chuàng)新工藝，旨在有效捕集排放中的二氧化碳。該項(xiàng)目使用各種二氧化碳探頭來(lái)測(cè)量碳捕集效率，以證明該過(guò)程的有效性。

一旦二氧化碳被成功捕集，便有多種應(yīng)用與處置方式可供選擇。在利用方面，二氧化碳可用于食品生產(chǎn)、溫室種植及工業(yè)流程中，包括有待創(chuàng)新的全新產(chǎn)品。而在儲(chǔ)存方面，將二氧化碳封存于地下用于建筑材料——這有助于實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》1.5°C溫控目標(biāo)。

展望未來(lái)

全球都有應(yīng)對(duì)氣候變化的政治意愿，而且有令人鼓舞的跡象表明各國(guó)政府愿意并能夠加大國(guó)家貢獻(xiàn)。但時(shí)間緊迫。歐盟哥白尼氣候變化服務(wù)中心早前發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告警示我們，2023年全球平均氣溫創(chuàng)下歷史最高紀(jì)錄，比工業(yè)化前平均氣溫高出1.52℃。

碳捕集技術(shù)在應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略布局中，似乎將扮演舉足輕重的角色，但其有效實(shí)施還需在經(jīng)濟(jì)可行性和規(guī)模化應(yīng)用方面獲得充分驗(yàn)證。正因如此，精確的測(cè)量與持續(xù)監(jiān)測(cè)成為了這些技術(shù)發(fā)展的核心要素。

工業(yè)需要把可持續(xù)性置于其發(fā)展的核心地位。面對(duì)這一必然趨勢(shì)，更為嚴(yán)格的監(jiān)管措施勢(shì)在必行。企業(yè)若能即刻付諸行動(dòng)，將為自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。數(shù)字勝于言語(yǔ)，測(cè)量技術(shù)幫助世界了解氣候變化并促使企業(yè)和國(guó)家采取正確的行動(dòng)。缺乏數(shù)據(jù)的支撐，所有的判斷與決策都將淪為無(wú)根據(jù)的臆測(cè)。

最后，以一句被廣泛認(rèn)為是美洲原住民的名言作結(jié)：我們應(yīng)該記住，我們不是從祖先那里繼承了地球，而是從我們的子孫后代那里借來(lái)的。