今年早些时候,西方石油宣布计划每年使用碳工程的“直接空气捕获”技术从气氛中抽出一百万吨二氧化碳(CO2)。然后,西方将将该二氧化碳泵送入德克萨斯州的油田,在那里它将释放被困的石油并增加产量。泵送的二氧化碳将保持地下存储。

从表面上看,增强石油的产量似乎适得其反:将全球温度升高到1.5度C(2.7摄氏度)并防止最严重的气候影响,气候变化的政府间小组(IPCC)告诉我们,我们需要大约减少40次油的消耗量必威官网是真的吗到2050年,-80%。可以将CO2泵入地面以提取更多的石油实际上有助于抵抗气候变化?必威官网是真的吗

令人惊讶的是,是的,但是细节很重要。

必威官网是真的吗气候模型表明,大规模从大气中清除二氧化碳对于将全球变暖限制为1.5甚至2度至关重要。但是首先,我们需要进一步开发该技术,并降低其成本足以在世界范围内扩展它。目前,将直接空气捕获与增强的石油回收(称为CO2-EOR)耦合是经济上最可行的策略。

迄今为止,CO2-eor在很大程度上被忽视了,也可能是减少石油消耗量排放的有力策略,直到全世界完成清洁能源的过渡。在正确的条件下,甚至可以通过将直接空气捕获与CO2-EOR结合起来从大气中取出净二氧化碳。但是,该技术是否会减少净排放取决于几个关键因素,我们在下面讨论。

什么是直接空气捕获,为什么重要?

直接空气捕获是一种化学擦洗过程,可直接从外部空气中除去二氧化碳。大多数气候必威官网是真的吗模型表明,到2050年,世界将需要从大气中清除数十亿吨的二氧化碳,这是美国当前年度排放的两倍,以稳定全球温度升高至1.5度或2度C。

一个最近的研究检查最低成本的途径,发现直接捕获的直接捕获使任务变得更加容易 - 显着降低了实现任意温度目标的边际成本,根据该分析的初步模型。虽然直接捕获只是几个从大气中删除二氧化碳的方法,该技术比迄今为止确定的其他选项更容易扩展。然而,作者警告说,这些初步结果不应被用作减慢对清洁能源或其他碳去除选择的投资的借口,例如恢复森林或使用土壤存储碳。

一位科学家从事可以从空气中捕获二氧化碳的化学物质。美国能源部/Flickr摄影。
一位科学家从事可以从空气中捕获二氧化碳的化学物质。美国能源部/Flickr摄影。

直接空气捕获与石油有什么关系?

以碳排放量或去除碳的补贴的价格有足够的价格,使用直接空气捕获从大气中拉出二氧化碳并将其简单地存放在地下是经济的。但是,美国现有的联邦政策激励措施不足以支持直接捕获和存储的成本。与任何新技术一样,直接空气捕获行业将需要数年的时间来通过获得制造经验,随着时间的推移积累许多次要创新以及标准化供应链来降低成本。

进入增强的石油回收,这是当今使用捕获的二氧化碳最有吸引力的方式。二氧化碳的其他市场将出现,但如今的市场,例如碳酸饮料,相对较小。美国国家科学学院表示,现有直接空气捕获技术的成本可能从每吨二氧化碳数量降至每吨约100美元。每吨捕获的二氧化碳可用于生产多达两到三桶油。以今天的每桶60美元的价格,该过程甚至可能会自身付费 - 联邦政府为CO2-EOR提供额外的每吨税收抵免额35美元。

总而言之,如果在未来几十年中,该技术将在真正的大规模上负担得起,在短期内部署直接空气捕获至关重要。在联邦政府对碳排放量定价之前,加强石油回收是最经济的方法,并且/或大大增加了二氧化碳存储的税收抵免。

二氧化碳如何适应从石油的过渡中?

尽快减少石油消耗对于稳定气候以及改善公众和环境健康至关重要。必威官网是真的吗尤其是电动汽车将在从石油中断奶全球经济中发挥关键作用。但这不会在一夜之间发生。即使在所有新车辆销售都是电动的,也可能需要几十年的时间才能交换在汽油上运行的旧车辆。IPCC建模表明,到2050年,油耗将大大减少,但即使在与1.5度的途径中,我们仍然会使用相当大的量。

换句话说,即使采取雄心勃勃的气候行动,世界将在今天到我们终于没有化石燃料必威官网是真的吗的那一天之间消耗大量石油。二氧化碳可以减少我们的净排放,直到世界完全过渡到清洁能源。

使用CO2-EOR使用直接空气捕获的净排放是什么?

二氧化碳操作通常会产生每吨注射二氧化碳的三桶油。燃烧时,每桶油都有足够的碳,可产生约一半的二氧化碳。这意味着每1.5吨出现一吨二氧化碳,因此与常规石油产量相比,净排放量减少了三分之二。对EOR操作的更改以最大程度地提取的每桶注射CO2甚至可能导致零排放。

实现这些净排放减少,需要用无碳的能源(例如可再生能源或废热)为空气捕获和石油生产运行供电。一些设施设置为部分在天然气上运行,并与环境CO2一起捕获天然气的排放。如果仅存储CO2,这是直接捕获的可行策略。

碳工程技术捕获的技术尽可能多地半吨从大气中除去每吨的天然气燃烧中的二氧化碳。在这种情况下,一吨空气捕获的二氧化碳进入油田,以及半吨的气体捕获二氧化碳,2.25吨出现。与常规石油产量相比,这将净排放量减少到40%。另一个关键的问题是,用二氧化碳生产的石油将取代本可以在其他地方生产的石油。国际能源机构估计每10个中的八个二氧化碳油的桶将取代本来可以生产的石油。否则不会生产其他两个桶,将净排放量从40%降低到三分之一。

这种位移率不确定并且可能会随着时间而改变。如果速率降低到10桶中的五个,则CO2-EOR的净排放减少消失。流离失所率取决于其他生产者和消费者对石油价格变化的反应 - 附加生产可能会降低油价并可能增加需求。如今,由于缺乏消费者的替代品,对石油的需求相对无弹性。但是,随着电动汽车和公共交通的越来越多,消费者可能会对石油价格的变化更容易做出反应。这强调了碳定价的需求,以确保消费者转向更清洁的技术,尽管石油产量增加对石油价格的影响很小。

还值得注意的是,今天主要的二氧化碳练习是泵天然二氧化碳从地下沉积物中注入油田。直接空气捕获代替这种做法,无论油的流离失所何种,都将大大减少净排放量。流离失所的油的碳强度也很重要 - 如果二氧化碳 - 如果二氧化碳的产生更多的排放密集型油,例如焦油砂,其净效果将比置换轻质油的生产更大。

直接空气捕获,二氧化碳和气候变化之战必威官网是真的吗

直接捕获的二氧化碳 - 只是一种工具。捕获碳(如种植树木)的其他方法也需要投资。Yoly Guterrez/Cifor摄影。
直接捕获的二氧化碳 - 只是一种工具。捕获碳(如种植树木)的其他方法也需要投资。Yoly Guterrez/Cifor摄影。

CO2-eor具有直接空气捕获的巨大希望,作为扩大技术扩展技术的临时战略,但它必须成为更大的努力,以便在本世纪中叶将全球排放量降低为零。促进可再生能源为CO2-EOR的直接空气捕获的政策,并鼓励设施最大化二氧化碳和每桶生产的石油储存,这将大幅减少油的净排放量。最重要的是,定价碳,消除化石燃料的补贴,投资电动汽车并制定其他政策以减少石油需求将是至关重要的,这对于实现二氧化碳的潜在排放量至关重要,并确保世界过渡以及其他污染的世界过渡尽快燃料。