當(dāng)人類最初降臨在這個(gè)世界的時(shí)候,，世界給了人類一個(gè)適宜生存和繁衍的家園,。海洋，湖泊,，濕地,，土壤……，我們的祖先就在這樣一個(gè)充滿了各色景觀的棲息地哺育子女,，生生不息……
一萬(wàn)年以后,，這篇土地上聳起了煙囪和高樓，越來(lái)越多的人們來(lái)到了這個(gè)世界,。同時(shí),，伴隨與此的,，還有溫度持續(xù)上升，氣候不斷變暖.也許有一天,，冰川都會(huì)融化,、海平面會(huì)大幅上升，眾多沿海城市將會(huì)被淹沒(méi),，干旱洪澇將頻頻爆發(fā),，濕地、湖泊將永遠(yuǎn)地干枯,，土地徹底被沙漠化,，龍卷風(fēng)、海嘯以及山地災(zāi)害將無(wú)時(shí)無(wú)刻地在騷擾著人類,，以及所有地球生物的生活,；直到威脅到生命的存在……
兩萬(wàn)年以后，這樣一個(gè)給予人類生命的世界,，是否還會(huì)存在,？到那個(gè)時(shí)候，人類又會(huì)在哪里,？…… ]
是的,，氣候變暖所帶來(lái)的危險(xiǎn)和潛在的危害將影響到人類生存的家園和可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。全球氣候變暖是人類迄今為止面臨的最重大環(huán)境問(wèn)題,。
而科學(xué)研究表明,，近年來(lái)全球變暖主要與人類活動(dòng)大量排放的溫室氣體有關(guān)。
在工業(yè)方面,，生產(chǎn)制造產(chǎn)生了過(guò)多的二氧化碳,。在人們?nèi)粘Ｉ钪校鞘兄写罅棵裼蒙顮t灶和采暖鍋爐需要消耗大量煤炭,，煤炭在燃燒過(guò)程中也要釋放大量二氧化碳,。而在交通運(yùn)輸方面，汽車(chē),、火車(chē),、飛機(jī)、輪船是當(dāng)代的主要運(yùn)輸工具,，它們燒煤或石油產(chǎn)生的廢氣也是重要的污染物,。特別是城市中的汽車(chē)，量大而集中,，排放的污染物能直接侵襲人的呼吸器官,，對(duì)城市的空氣污染很?chē)?yán)重，成為大城市空氣的主要污染源之一。而這些交通工具主要的排放氣體之一就是二氧化碳,。
二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能,。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無(wú)形的玻璃罩，使太陽(yáng)輻射到地球上的熱量無(wú)法向外層空間發(fā)散,，其結(jié)果是地球表面變熱起來(lái),。
從全球來(lái)看，從1975年到1995年,，能源生產(chǎn)就增長(zhǎng)了50%,，二氧化碳排放量相應(yīng)有了巨大增長(zhǎng)。迄今為止,，發(fā)達(dá)國(guó)家消耗了全世界所生產(chǎn)的大部分化石燃料,，其二氧化碳累積排放量達(dá)到了驚人的水平。如到90年代初,，美國(guó)累積排放量達(dá)到近1700億噸,，歐盟達(dá)到近1200億噸，前蘇聯(lián)達(dá)到近1100億噸,。目前,，發(fā)達(dá)國(guó)家仍然是二氧化碳等溫室氣體的主要排放國(guó)，美國(guó)是世界上頭號(hào)排放大國(guó),，包括中國(guó)在內(nèi)的一些發(fā)展中國(guó)家的排放總量也在迅速增長(zhǎng),。近日又有研究報(bào)告指出，中國(guó)已經(jīng)取代美國(guó),，成為世界上排放二氧化碳最多的國(guó)家,。
還世界最初的“世界”
面對(duì)地球給我們的一切，我們應(yīng)該怎樣對(duì)待我們的"世界",，成為了全世界關(guān)注和討論的問(wèn)題,。
為了控制溫室氣體排放和氣候變化危害，1992年聯(lián)合國(guó)環(huán)發(fā)大會(huì)通過(guò)《氣候變化框架公約》,，提出到90年代未使發(fā)達(dá)國(guó)家溫室氣體的年排放量控制在 1990年的水平,。1997年，在日本京都召開(kāi)了締約國(guó)第二次大會(huì),，通過(guò)了《京都議定書(shū)》,，規(guī)定了6種受控溫室氣體，明確了各發(fā)達(dá)國(guó)家削減溫室氣體排放量的比例,，并且允許發(fā)達(dá)國(guó)家之間采取聯(lián)合履約的行動(dòng)。發(fā)展中國(guó)家溫室氣體的排放尚不受限制,。
然而,，科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，人類的生存和發(fā)展尚無(wú)法離開(kāi)對(duì)于燃料的利用，溫室氣體的減排也并不意味著從此世界上將不會(huì)有人類制造的二氧化碳產(chǎn)生,。
也許,，增加溫室氣體的吸收更應(yīng)該成為當(dāng)下人們關(guān)注的焦點(diǎn)，以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵,。
前,，固碳技術(shù)已成為行業(yè)人士著手開(kāi)展的一項(xiàng)新研究。
碳技術(shù)的技術(shù)原理是十分清楚的,，它是指把燃燒氣體中的二氧化碳分離,、回收，然后深海棄置和地下棄置,，或者通過(guò)化學(xué),、物理以及生物方法固定。然而,，固碳技術(shù)能否成為實(shí)用技術(shù)還存在很多未知數(shù),。盡管如此，廣大的實(shí)驗(yàn)和嘗試也已經(jīng)廣泛開(kāi)展開(kāi)來(lái),。
固碳技術(shù)又可以被分為兩個(gè)步驟——碳捕獲和碳埋藏,。
對(duì)于碳捕獲而言，人們現(xiàn)今已掌握了三種最主要的安全可行的技術(shù)路徑：燃燒后捕獲(post-combustion),、燃燒前捕獲(pre-combustion)和富氧燃燒捕獲(oxyfuel-combustion),。
其中，燃燒后捕獲是指從化石燃料燃燒后產(chǎn)生的廢氣中采用液體溶劑和加熱的方式將二氧化碳分離出來(lái),，而燃燒前捕獲則是首先將化石燃料轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳的混合氣體,，然后二氧化碳被液體溶劑或固體吸附劑吸收，再通過(guò)加熱或減壓得以釋放和集中,。富氧燃燒器技術(shù)是指在純氧環(huán)境中燃燒煤炭,，產(chǎn)生的廢氣幾乎都是純粹的二氧化碳，之后再將其掩埋,。
碳埋存技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用則需要首先尋找到適宜封存二氧化碳并使其與大氣完全隔絕的地質(zhì)層,。而從地質(zhì)學(xué)角度看，實(shí)際上有三類地質(zhì)層均能用來(lái)埋存二氧化碳,，其中最具吸引力的當(dāng)屬現(xiàn)有的油田和氣田,。
基于人們對(duì)產(chǎn)油層和產(chǎn)氣層的地質(zhì)概況的深入了解，油田和氣田已被證實(shí)可以容納碳?xì)浠衔?。而更重要的是,，將二氧化碳回注油田能顯著提高油田采收率多達(dá)5%至15%，并可相應(yīng)地延長(zhǎng)油井生產(chǎn)壽命--這種“化腐朽為神奇”之術(shù)實(shí)質(zhì)上已成功地幫助了不少產(chǎn)量日減的油田得以增產(chǎn)延壽,。
第二類地質(zhì)層是不含碳?xì)浠衔锏娜﹂](一種能阻止油氣繼續(xù)運(yùn)移并能在其中聚集的場(chǎng)所),，但它具有和含油層,，含氣層和煤層類似的結(jié)構(gòu)。
第三種就是底水-深度蓄水鹽層,，由于鹽層的分布面積廣大,，因而被推舉為一種長(zhǎng)久的碳埋存解決方案。
讓我們的世界更美好
在中國(guó),，碳捕獲和碳埋葬技術(shù)一直受到普遍關(guān)注,。
2005年12月和2006年2月，中國(guó)科技部分別與英國(guó)和歐盟簽署了關(guān)于二氧化碳捕獲與封存技術(shù)研發(fā)合作的備忘錄,，標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域由國(guó)家主導(dǎo)和組織的創(chuàng)新研究工作正式起步,。
中國(guó)是世界上最大的煤消費(fèi)國(guó)。根據(jù)中國(guó)國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),，2005年,，中國(guó)主要能源中煤所占比重為69%，而這些煤主要是用于電廠發(fā)電,。
目前,，中國(guó)的一些能源公司已經(jīng)同國(guó)際的能源公司在該領(lǐng)域開(kāi)展了多項(xiàng)合作，其中包括燃煤電廠二氧化碳捕集示范工程等,，但是這些項(xiàng)目都只是處于初級(jí)階段,。
全球目前只有美國(guó)、加拿大,、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家已擁有了部分燃煤電廠二氧化碳捕集與處理技術(shù)并建設(shè)了(中小型)示范工程,。
而據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，世界上第一個(gè)完整的碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)示范項(xiàng)目,，將于近日在德國(guó)一家燃煤發(fā)電廠開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),。
該示范性試驗(yàn)項(xiàng)目建于德國(guó)北部Schwarze Pumpe發(fā)電廠旁邊，每年將捕獲10萬(wàn)噸二氧化碳,，隨后將之壓縮,，埋藏在枯竭的Altmark天然氣田表面以下3000米的地方。該氣田距離發(fā)電廠大約200公里,。示范項(xiàng)目耗資7000萬(wàn)歐元(5700萬(wàn)英鎊),，能夠輸出12兆瓦的電力和30兆瓦的熱能，足以供應(yīng)1000多戶家庭,。而該試驗(yàn)發(fā)電廠將使用富氧燃燒器,。
然而，無(wú)論是碳捕獲還是碳埋葬,，其實(shí)際應(yīng)用的成本都是巨大的,。
在其最好情形，該技術(shù)能夠捕獲發(fā)電廠90%的碳排放,。盡管捕獲,、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都被驗(yàn)證和使用,，但是，迄今為止,，還沒(méi)有試驗(yàn)過(guò)全循環(huán)的系統(tǒng)，即使是小規(guī)模示范項(xiàng)目也沒(méi)有試驗(yàn)過(guò),。全規(guī)模的系統(tǒng)仍然需要很多年,，主要是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)這種系統(tǒng)很可能會(huì)非常昂貴。因此,，許多世界領(lǐng)先的能源公司已向政府發(fā)出號(hào)召,，希望政府也應(yīng)承擔(dān)部分金融風(fēng)險(xiǎn)。
另外,，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)增加發(fā)電廠成本,，這將不利于這項(xiàng)技術(shù)在電廠推廣，尤其是在中國(guó),，控制電力價(jià)格常常被看作是減少通貨膨脹的有效措施,。
同時(shí)，目前的碳捕獲技術(shù)適用范圍有限,。比如吸附液,，不僅能耗大，而且價(jià)格昂貴,；固體吸附劑雖然有應(yīng)用前景,，但是吸附能力較差，長(zhǎng)期使用后缺乏穩(wěn)定性,，因此需要開(kāi)發(fā)更強(qiáng)效更持久的新材料,。
中國(guó)《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》談判代表、人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)鄒驥教授也曾經(jīng)表示,，"我們還有很長(zhǎng)的路要走,。目前，碳捕獲和收集技術(shù)還很不成熟,。"
盡管困難重重,，人類對(duì)于固碳技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)的腳步卻從未停止過(guò)。
據(jù)美國(guó)科學(xué)家報(bào)告說(shuō),，他們已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出一種成本低廉的新型吸附材料,，可以用來(lái)捕獲二氧化碳，阻止其通過(guò)煤炭發(fā)電廠的煙囪以及其它工業(yè)排放源進(jìn)入大氣,。這種與超支化氨基硅聚合而成的新型固體吸附劑可以避免上述問(wèn)題發(fā)生,。研究人員說(shuō)，模擬工業(yè)煙囪排放的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,，新材料捕獲二氧化碳的能力比傳統(tǒng)固體吸附劑強(qiáng)7倍,，其中包括目前市場(chǎng)上部分最好的二氧化碳吸附劑,。另外，在不同的極端氣溫條件下,，新材料也表現(xiàn)出了更好的穩(wěn)定性,，因此可以多次循環(huán)使用。
雖然目前看來(lái),，固碳技術(shù)真正得到廣泛應(yīng)用以及走上商業(yè)化道路還需要一段時(shí)間去探索和實(shí)踐,。但是以世界大型能源公司為主體，各國(guó)政府積極參與和支持的固碳技術(shù)開(kāi)發(fā)之路,，讓人們相信,，人類生存的世界終會(huì)更加美好。
