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不解決這兩大問題,就沒有效而向善的模式,“碳中和”只是紙上談兵罷了!| 深度解析

發(fā)布人:深科技 時間:2021-05-04 來源:工程師 發(fā)布文章
這兩年,除了“新冠疫情”還有比“碳中和”、“碳達峰”更熱門的詞語嗎?


有,比如“比特幣”,有趣的是比特幣成為熱門詞語,很大一部分原因是,其挖掘過程巨大的碳排放量!
清華大學地球系統(tǒng)科學系副教授、研究員、博士生導師劉竹在絡繹知圖直播時表示,通過節(jié)能減排、植樹造林、碳捕捉等形式“吸收”自身生產的碳排放;以及通過使用可再生能源、可回收材料等提高能源效率,實現(xiàn)正負抵消,達到相對“零排放”。
而康奈爾大學機械系在讀博士曹祥坤,目前從事碳轉化的研究及規(guī)?;瘧?,并即將入職麻省理工學院化工系博士后研究員從事碳捕獲的研究。
他告訴 DeepTech :“即便人類社會目前完全停止新的碳排放,但是已有的碳排放也需要進行處理,從技術層面講,碳捕獲與轉化技術對于處理溫室碳排至關重要。”
關鍵的問題來了:碳捕獲與封存技術已有 40 ~ 50 年的發(fā)展史,臻于成熟,但商業(yè)化速度卻極其緩慢,為什么呢?
碳捕獲技術缺乏政策支持和“有效而向善”的商業(yè)模式
近日,來自美國、英國、加拿大一個國際合作研究團隊,對美國所有失敗的捕獲和碳封存項目,進行了深度分析,確定了碳捕獲和封存商業(yè)化路上的 12 個導致成功或失敗的基本屬性。

相關論文以 “Why Commercialization of Carbon Capture andSequestration has Failed and How it Can Work” ( 為什么這些碳捕獲與封存技術的商業(yè)化會失敗?)為題,發(fā)表在《環(huán)境研究通訊》(Environmental Research Letters)雜志上。
研究發(fā)現(xiàn),盡管碳捕獲和封存技術已經成熟,美國在碳捕獲和封存技術商業(yè)化方面也進行了大量投資,但大部分項目都以失敗告終。
研究團隊確定了 12 個可能決定項目結果的因素,分別是:
技術準備度;激勵措施的可信度;財務可信度;成本;監(jiān)管挑戰(zhàn);二氧化碳去除負擔;產業(yè)利益相關者反對;公眾反對;人口接近度;就業(yè)影響;工廠位置;所在州對化石基礎設施發(fā)展的欲望。
 12 大影響因素,每一個都對碳捕獲和封存技術的商業(yè)化路徑有重大影響。但最關鍵的因素有兩個:
其一,政策設計——“這對于助力產業(yè)商業(yè)化起著至關重要的作用,因為碳捕獲和封存項目需要大量的前期資本。如果公司在深層地質庫中封存二氧化碳,它將為公司提供一個有保證的收入來源?!?/span>
其二,可靠可持續(xù)的盈利——和激勵措施的可信度是最重要的屬性之一,而資本成本和技術成熟度是最重要的屬性之一,這些因素在過去已被廣泛研究。

“阻礙碳中和的這 12 個影響因素,看起來很多,但概況為依據(jù)話就是,碳捕獲技術缺乏‘有效而向善’的商業(yè)模式而告吹?!笨的螤柎髮W機械與航天工程系博士告訴 DeepTech。
曹祥坤表示,所謂“有效而向善”的商業(yè)模式,“有效”對應的是實用性,即技術能真正用于解決碳排放問題?!跋蛏啤睂氖秦熑涡?,相關企業(yè)需要可持續(xù)的盈利模式但始終把節(jié)能減排放在第一位。
碳捕獲和封存技術很多在技術上已經成熟,之所以至今沒有“有效而向善”的商業(yè)模式出現(xiàn),其中一個原因還在于政府政策沒跟上。
談到政策支持,曹祥坤認為,要想實現(xiàn)碳中和目標,提高碳排放技術成熟度勢在必行,這個過程中政府的扶持是必不可少的,甚至可以說是至為重要的一環(huán)。只有在政策的支持下,各個團隊才能實現(xiàn)更好的技術合作,相關企業(yè)才能夠順利度過低盈利期獲得長遠發(fā)展。
“科研工作者的技術攻關固然重要,但是沒有制度層面的政策支持,沒有可持續(xù)盈利的商業(yè)模式,負碳技術的規(guī)?;?,注定難以走遠,也就無法在短時間內幫助人類實現(xiàn)碳中和目標。”曹祥坤補充道。

面對碳中和目標,世界各國都壓力山大
簡單來說,“碳達峰是指在某一個時間點,二氧化碳的排放達到增長峰值,之后逐步回落;碳中和是指國家、企業(yè)、產品、活動或個人在一定時間內,直接或間接產生的二氧化碳或溫室氣體排放總量,通過各類技術應用,抵消自身產生的二氧化碳或溫室氣體排放量,達到相對‘零排放’?!?/span>
“碳中和”人們不陌生,  2021  年,因“碳達峰”、“碳中和” 首次被寫入中國政府工作報告,因此今年也被稱為“碳中和”元年。
2015 年,為實現(xiàn)碳中和的目標,全球 196 個國家和地區(qū)簽訂了《巴黎協(xié)定》,目的是應對氣候變化。“協(xié)定”里提出到,爭取在 21 世紀下半葉,實現(xiàn)“碳中和”的目標。

 2021 年 4 月 22 日,《巴黎協(xié)定》簽署 5 周年之際,世界領導人氣候峰會云端召開,中國提出構建“人與自然生命共同體”。
對此,絡繹知圖在《助力碳中和的碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)測技術與應用深度解讀》一文中指出:“中國需要用僅 30 年的時間從碳達峰到實現(xiàn)碳中和,碳減排的斜率遠遠陡峭于歐美國家,未來 40 年里中國預期一場變革性的能源結構與經濟增長綠色轉型?!?/span>
為積極應對全球氣候變化,推動全球氣候治理,許多國家明確了碳中和的時間節(jié)點。
何止中國,全世界壓力都很大!

可能有人會問,碳捕獲和碳封存技術已經很成熟了,為什么世界各國在面對碳中和目標時,感到壓力巨大?
所謂碳捕獲與封存技術,就是指“將工業(yè)生活活動所產生的二氧化碳收集起來,并用各種方法儲存以避免其排放到大氣中。當使用碳而不僅僅是存儲碳時,系統(tǒng)通常被稱為碳捕獲、利用和存儲。”
碳捕獲和存儲技術被認為是減少碳排放、緩解氣候惡化,發(fā)展綠色、可持續(xù)經濟的必備法寶,因為它是為數(shù)不多的成本低、效果好的低碳技術。
面對碳中和目標,碳捕獲和封存技術顯得更加重要。
實際上,關于如何實現(xiàn) “碳達峰”“碳中和”目標這一問題,各國心里有譜:“要想實現(xiàn)碳中和,必須要調整經濟結構、優(yōu)化能源結構,推動經濟發(fā)展全面綠色轉型,走綠色低碳循環(huán)發(fā)展道路?!?/span>
只是碳捕獲技術的落地之路,在多種因素的影響下,顯得舉步維艱。即使這樣,碳中和也是人類必走的路。除了碳捕獲技術的成功落地,數(shù)據(jù)監(jiān)測也很重要。
劉竹表示,二氧化碳排放量與經濟活動高度相關,如果接下來能夠將碳監(jiān)測儀 (Carbon Monitor) 數(shù)據(jù)進一步把時間分辨率從天發(fā)展到小時、分鐘,也許有望衍生出某種碳指數(shù),作為傳統(tǒng)經濟或金融指數(shù)的補充與延伸,可以直觀反映出經濟活動的變化。

各方助力,碳中和勢在必行
如果把實現(xiàn)碳中和,當做一場競賽,那么碳捕獲和封存等低碳技術、政策支持和盈利商業(yè)模式,就是這條賽道上的三駕馬車。
只有三駕馬車齊驅并駕,人們才能贏得這場競賽的勝利,但凡有一個跟不上,那么碳中和之路就是空中樓閣、鏡花水月。所謂碳中和目標,大概率會淪為紙上談兵。
現(xiàn)實也不容樂觀,到目前為止,大部分碳捕獲投資公司,回本的唯一途徑是將碳賣給石油、天然氣公司。這些石化公司,會把 CO2 注入自家公司油田,以提高石油和天然氣的開采率。

曹祥坤說:“《為什么這些碳捕獲與封存技術的商業(yè)化會失?。俊愤@篇研究論文,最大的意義是告訴我們,現(xiàn)在碳捕獲項目存在不足,正是我們努力的方向,改善這 12 個關鍵的因素,能夠更好地促進碳捕獲商業(yè)化之路?!?/span>
作為負碳技術青年學者,曹祥坤表示,他會繼續(xù)這一領域技術的研發(fā)工作,同時也會積極從事社會參與和青年教育。近期,作為聯(lián)合國能源轉型方向技術工作組的一員,他參與編纂的《能源轉型方向技術發(fā)展路線圖》將為《 2030 年可持續(xù)發(fā)展議程》和《巴黎氣候變化協(xié)定》提供支撐。
對此,曹祥坤說:“線上領導人氣候峰會足以說明各國對碳中和這一目標的重視,這本身就是與會國家,在態(tài)度和政策上,對碳中和的支持。我相信,各國相關的支持政策也會及時跟上,各國的政策可能以國情為基礎去制定,但目標是不變的——盡早完成碳中和目標?!?/span>

除了技術不斷提高、政策持續(xù)優(yōu)化,資本也以良好的模式進入低碳領域,助力碳中和目標的實現(xiàn)。
例如,高瓴張磊中國發(fā)展高層論壇 2021 年會經濟峰會時表示,“希望通過我們長期資金對科技創(chuàng)新和綠色技術的支持,鼓勵和吸引更多的創(chuàng)新投資機構參與和支持綠色低碳科技發(fā)展,形成創(chuàng)新聚合效應?!?/span>
紅杉資本全球執(zhí)行合伙人沈南鵬表示:“未來,紅杉會一如既往堅持‘責任投資’,不斷深化在綠色科技領域的投資布局,為打造‘零碳’未來貢獻力量。”

中科創(chuàng)星投資部執(zhí)行董事、能源組負責人張萌在接受采訪時表示,中科創(chuàng)星在“源網荷儲”四個領域都有和“碳中和”相關的布局。
在實現(xiàn)碳中和的道路上,技術是個問題,但它已不是最關鍵的問題,政策的支持和“有效而向善”的商業(yè)模式是能讓技術落地的關鍵所在。
碳中和之路勢在必行,因為兩個不容忽視的事實,全球真的在升溫,而這是人類活動造成的。碳中和之路道阻且長,不過各方正各盡其力,推動碳中和目標的實現(xiàn)。


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