碳捕集与封存
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碳捕集與封存(英語:Carbon capture and storage, 簡稱CCS)指的是種過程 - 把工業產生(例如由燃燒化石燃料或是生物質所產生者)相對純淨的二氧化碳 (CO2分離後,加以處理,再運輸到某些地點長期封存。[2](p. 2221)通常這類二氧化碳是從大型點源(例如化學工廠或生物質工廠)內所捕獲,經處理後再儲存在深層地質結構(英语:geological formation)中。如此做的目的是減少溫室氣體排放進入大氣,以緩解氣候變化。
直接從工業來源(例如水泥窯(英语:Cement kiln))捕集二氧化碳的技術有多種,包括吸附、化學循環(參見化學循環燃燒(英语:Chemical looping combustion)#CO2 capture }})、薄膜氣體分離(英语:membrane gas separation)或氣體水合。[3][4]截至2022年,全球二氧化碳排放量中約有千分之一經CCS技術捕集,大多數項目是在天然氣處理(英语:Natural-gas processing)廠內運作。[5](p. 32)目前這種碳捕集技術的成功率通常在50%至68%之間,[6]但有些項目的成功率已超過95%。[7]
反對者指出許多CCS項目未能實現其承諾的減排量。[8]此外,反對者認為碳捕集與封存只是種幌子,把僅有邊際減排效果的技術作為可無限期使用化石燃料的藉口。
碳捕集與利用 (Carbon capture and utilization,簡稱CCU) 和CCS有時被統稱為"碳捕獲、利用和截存"(carbon capture, utilization, and sequestration,簡稱CCUS)。因為CCS是種成本相對昂貴的工藝,其生產出來的東西往往又過於便宜,[9]這使得在碳定價足夠高的地方(例如在歐洲大部分地區)進行碳捕集才具有經濟上的意義,[5]或者是加以利用,讓廉價的二氧化碳能用於生產高價值的化學品,以抵消捕集作業所花費的成本。[10]
二氧化碳可儲存在深層地質結構中,或是轉化為礦物碳酸鹽的形式後再儲存。有種熱裂解碳捕集和儲存(英语:Pyrogenic carbon capture and storage)(簡稱PyCCS,參見#Technology部分)工藝也在研究之中。[11]深層地質結構目前被認為是最具前景的封存地點。美國國家能源技術實驗室 (NETL) 稱,按照目前的生產速度,在北美洲可供儲存二氧化碳的地點足以應付900多年的產量。[12]而對這種儲存技術,普遍會產生的問題是這類在海底或是地下儲存的做法,其長期安全性難以預測,而且有不確定性,因為仍存在一些二氧化碳會洩漏的風險。[13][14][15]儘管如此,最近發佈的報導及研究報告估計大量洩漏的風險相對不高,且基於緩解氣候變化的理由,CCS仍值得進行。[16][17][何时?]