负排放技术研究:别光炒概念,我们离落地还有多远?
刚过去的气候大会转了一圈,满场都是负排放的吆喝,听得我耳朵都起茧子了。
有人说这是碳中和的终极答案,有人说这是资本炒出来的空中楼阁。公说公有理婆说婆有理,我们不如扒开实底看看。
现在的负排放技术研究,到底卡在了哪一步?
目前主流的技术路线,掰手指头数也就那几个:CCUS碳捕集利用与封存、BECCS生物质碳捕集、DAC直接空气捕集,再加一堆基于自然的方案。
说穿了,所有负排放的核心,就是把大气里已经排出去的碳,抓出来藏好,不让它继续待在大气里暖化地球。道理谁都懂,就是落地难。
工业级CCUS碳捕集装置现场图
说实话,我去年跟着业内朋友跑过国内一个百万吨级的CCUS示范项目,最大的感受就是贵。
捕集一吨二氧化碳,从电厂或者化工厂的烟气里抓出来,成本就要两百到三百块。长途运到封存地点,又要加个百八十块。封存还要管理费,加起来一吨成本快四百了。
现在一吨碳的配额才多少钱?五十块不到。中间三百多的差价,全靠补贴填。哪有那么多钱一直填啊?
更别说技术本身的坑。现在很多研究搞的新型吸附材料,实验室里数据漂亮得不行,什么吸附量翻三倍,选择性99%,一到工业现场就拉胯。烟气里有杂质有水汽,用不了三个月材料就失活了。换材料的钱,比捕碳赚的钱还多。
还有藏碳的问题。你抓了那么多碳,往哪放?枯竭油气田是最好的选择,可国内适合封存的点大部分都在西北,东部排碳多的地方没那么多地址条件,运过去成本又翻番。就算找到了合适的点,周边居民担心泄漏,环评卡大半年都过不了,项目直接黄了。
最近两年有哪些真能打动人的研究突破?
不过话说回来,倒也不是全是坏消息。最近两年真的出了几个能看到商业化希望的方向,我看完都觉得眼睛一亮。
第一个就是把捕来的二氧化碳变现,不用光靠补贴活着。比如把CO2催化做成化工原料,做塑料、做碳纤维、做可降解塑料,相当于把碳锁在产品里,还能卖钱赚利润,直接覆盖一部分成本。
去年中科大的团队出了个成果,把CO2合成聚碳酸酯——就是我们平时用的奶瓶、电子产品外壳的原材料,催化剂的成本直接砍了一半,二氧化碳的转化率做到了92%,现在已经到中试阶段了,再过两三年说不定就能工业化。
第二个方向就是矿物碳化固碳,这个真的是被低估的黑马。
矿物碳化固碳中试生产线实拍图
原理说起来很简单,就是用镁橄榄石、蛇纹石这类天然硅酸盐矿石,和二氧化碳反应,生成稳定的碳酸钙碳酸镁,直接变成固体,放个几百万年都不会漏,根本不用担心泄漏的问题,比地质封存安全太多。
之前这个技术的问题就是反应太慢,自然条件下要反应几百年,根本没法大规模用。现在国内的研究团队搞出了催化活化的工艺,加一点弱酸,再稍微加热加压,几个小时就能反应完,现在中试线处理一吨二氧化碳的成本已经降到八十到一百块,比传统CCUS便宜了快三分之二。
我第一次看到这个成本的时候真的不敢信,反复确认了好几次,原来还有这么低成本的路径。
还有混搭玩法,比如用DAC捕集的低浓度二氧化碳养微藻,微藻产生物柴油,榨完油的藻渣直接压制成块埋到地下固碳,一份碳收两份钱,成本又降了一大块。
负排放技术研究,得走对路子才行
负排放技术研究,得走对路子才行
我这些年接触下来,最大的感受就是,现在很多研究走歪了。
不少团队为了发顶刊,就在实验室里玩花活,用超高纯的原料,理想的反应条件,做出来个漂亮的数据就吹成革命性突破,根本不考虑工业上能不能用。
有的技术算下来,捕集一吨二氧化碳要耗三倍于碳减排的电,发这些电排的碳比捕的还多。这叫什么负排放?
还好现在风向变了,国家立项都要求必须做全生命周期碳排放核算,必须有产业端的人参与,不能光靠论文评好坏。
国内现在也陆续投了好几个百万吨级的示范项目,有企业愿意下场趟路,就不怕走不出路子。毕竟负排放不是要不要搞的问题,是必须搞——就算我们现在所有发电都换成风电光伏,钢铁水泥这些难减排的行业,最后还是得靠负排放填缺口。
现在国内已经摸完了全国地质封存的家底,万亿吨的封存容量,够我们用几十年。矿化固碳用的矿石,国内储量也够多,根本不愁原料。
说白了,现在就是熬,熬到成本降下来,熬到工艺成熟,熬到不用补贴也能活下去。
别光拿着概念炒来炒去,沉下心磨技术,负排放才能真的成为碳中和的压舱石。