煤炭的新技术:灵丹妙药或冒险赌博?

煤炭行业,政治领导者和一些环保主义者对碳封存概念寄予厚望,这取得了煤炭植物的二氧化碳排放,并将其埋在地下。但到目前为止,这项新技术不会达到炒作。

据美国宇航局气候学家詹姆斯汉森说,还有时间避免气候危机。我们需要做的一切,他几周前在华盛顿州的讲话中说,是“尽快淘汰煤炭”。当然,鉴于煤炭产生超过美国的一半以上的一半,在发展中国家更为至关重要,这比做了更容易。但如果我们不能踢煤炭习惯,我们可以至少以一种不煮这个星球的方式燃烧它吗?

煤炭未来的关键 - 也许是我们自己的 - 是一种称为碳捕获和存储(CCS)的技术。乍一看,这个想法似乎很简单:随着煤炭被烧毁(或者在将来,气化)中,去除二氧化碳,将其加压成超临界液体,大致呈油的一致性,然后将其泵送地。耗尽的石油和天然气井制成良好的储存场所,如深盐含水层2,000英尺左右。你甚至可以管道2海上和在海底注射它。理论上,CO2如果没有数千年,将埋在这些斑点中,如果没有数千年,那么允许我们在不摧毁地球的气候的情况下继续燃烧煤炭。

在政治上,CCS是一个女神。巴拉克·奥巴马和约翰麦凯恩都渴望携带大煤炭(秋千),如宾夕法尼亚州,西弗吉尼亚州,印第安纳州和俄亥俄州,其中“清洁煤炭”的承诺是对能源安全,全球变暖的每一个难题的轻松答案,和经济。CCS的承诺也是美国联盟的中央成分,用于清洁煤炭电力“清洁煤炭”活动。煤炭工业贸易集团花了3500万美元的幻想电视广告,将煤炭作为21世纪作为不可或缺的燃料 - 这项任务与重新定位巴里曼洛威语是一个嘻哈之星。

不幸的是,CCS更幻想而不是现实。喷射CO.2进入旧油井很简单 - 石油和天然气行业一直都是帮助推出顽固的储备。但捕获数十亿吨的公司2从发电厂和地下泵送它,并在西部和发展中国家的全球范围内安全和廉价地进行安全性,便宜地进行安全性和便宜的。即使是布什政府又怀疑:去年1月,能源部(DOE)取消了未来的煤矿,由DOE和大煤电公司的联盟提供资金,引用成本超支。仅仅两个月早些时候,行政官员纷纷称为未来的煤炭技术战略“核心”。DOE现在重组该计划以资助少数较小的CCS示范项目。

要了解CCS的问题,让我们从捕获和存储有限公司的机制开始2从堆煤厂。对于像二氧化硫和氮氧化物这样的污染物,您只需将洗涤器拧在堆叠上并用它完成。但是co.2billows out such a diffuse stream, and in such huge volumes, that nobody has figured out a good way to capture it from a stack yet that isn’t prohibitively expensive and doesn’t reduce the efficiency of the plant by as much as 30 percent. Other possibilities, such as burning coal in pure oxygen, may someday make the job of capturing CO2从粉煤厂更容易,但这种技术无处可适用,为商业部署准备。

捕捉公司的能力2可能只适用于新的煤炭植物。目前,改造了数千种现有植物的管道梦。

它可能会让捕获有限公司2将需要转移到完全新的植物,称为IGCC或“综合气化联合循环”,它使用热量和压力将煤转化为气体,然后燃烧以产生电力。IGCC有很多优势,但最重要的是事实是有限公司2在气化过程中可以除去,当气体的体积小得多小于释放常规煤炭厂的堆叠时。IGCC的缺点是它是新的和不同和昂贵的,这个行业具有悠久的历史,历史悠久地争夺新的和不同和昂贵的东西。在任何情况下,重要点是捕获CO的能力2很可能只适用于新的煤炭植物。目前,改造了数千种现有的煤炭植物是管道梦。

然而,为了论证,让我们假设一个智能工程师邀请一个便宜,有效的方法来捕获CO2来自现有的煤炭植物(很多人都在问题上扔了钱)。大问题是:我们可以埋葬足以有所作为吗?

现在,世界上有三个主要的碳捕获和存储项目(在加拿大萨斯喀彻温省的项目之一,CO2用于增强石油和天然气回收;存储CO.2是次要的)。最重要的是挪威的Sleipner平台,大型挪威石油和天然气公司的斯蒂诺伊多尔德罗,一直在泵送近100万吨的公司2自1996年以来,每年北海下面的水库。它是一个巨大的工程项目,部署了世界上最大的离岸平台之一。但与稳定气候所需的工程努力相比,它没有。它将需要10个Sleipner尺寸的CO2存储项目抵消年度排放量单一大煤厂

David Hawkins,气候变化计划负责人在自然资源国防委员会和CCS的有力倡导者,是由此类事实彻底的:“是的,埋葬了数十亿的CO2是一项巨大的工作,但这并不一定是对CCS的争论。没有大量努力,你无法解决一个大问题。“但最近在加拿大曼尼托巴大学的能源专家vaclav smil最近争论自然“碳封存是不负责任的,作为解决全球变暖的挑战的绝对有用的选择。”SMIL指出,只能沉浸在CO的25%2由静止来源(大多数煤炭厂)发出,我们必须创建一个系统,其每年流体的液体量将略高于世界原油行业的两倍。

然后有关于所有CO的问题发生了什么问题2一旦它被泵送地下。“我们有信心大规模有限公司2注射项目可以安全运行,“马萨诸塞州理工学院的煤炭未来的研究得出结论。但由于我们对大型注射的经验如此有限,因此没有人知道风险是什么。CO.2在地下浮动,可以通过地球和旧井口的裂缝迁移,汇集在意想不到的地方。这是麻烦的,因为有限公司2是一种窒息性 - 以高于20%的浓度,它可能导致一个人在呼吸中失去意识。理论上,您可以进入与CO的地下室淹没2而且,因为它是一种看不见的,无味的气体,所以你永远不会知道它在那里。

直到CO.2售价约为40美元,电力公司会发现将其倾倒进入空中而不是捕获和埋设地下的价格更便宜。

责任也是一个大而未解决的问题。如果是CO的微渗透2在伊利诺伊州的睡眠派对期间,窒息五个女孩在苏利诺伊州的睡眠派对期间,他们将被持有责任?注射CO.2也可以将深深的含水层推向表面,潜在地破坏饮用水供应。如果一个城镇的水被毁了,谁付钱?经常讨论的一个解决方案是价格-Anderson核产业赔偿法的版本,该法令确保电力公司,如果核武器融化,他们不会承担灾难的全部费用。这可能是大煤炭的一个很好的协议,但我们的其他人都不是这么大的交易,如果出现问题,谁将基本上最终拿着这个包。

最后,存在全部重要的成本问题。煤炭廉价电力的时代已经结束 - 今天,建造新煤炭厂的资本成本不仅仅是十年前的两倍,如果你要考虑捕获和埋葬的成本2,煤炭植物的成本竞争于核电站。大多数研究表明,直到CO2售价约40美元,电力公司会发现倾销合作的便宜2进入空中而不是捕获和埋葬它。但是,鉴于美国的政治现实,即使在下次管理期间通过了气候立法,就不可能发生在2020年之前。

添加至此,仍然需要用CCS进行整理的技术问题,您可以看到为什么绿色和平组件认为,CCS不太可能在2030年之前商业部署。确实,可再生能源价格下降的速度有多速度(风大规模集中的太阳能力量在该国的某些地区的煤炭已经竞争了,您必须怀疑为什么有人会遇到建造煤炭厂的麻烦。

我并不是故意在一个以全球变暖的世界中完全不顾煤炭未来。显然,每吨CO2这是安全埋地的地下是朝着正确方向的一步。但是,在CCS等昂贵的未经证实技术上投注我们的未来是最鲁莽的。我们不需要埋葬我们的问题。我们需要重新发明我们的世界。