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        清潔煤關鍵:捕捉與處理二氧化碳

        時間:2013-06-17 12:32來源:鶴壁市創新儀器儀表有限公司 作者:煤質化驗專家 點擊:

          清潔煤技術關鍵的步驟是捕獲煤燃燒后產生的二氧化碳。只有這樣才能阻止溫室氣體的排放。妥善處理或者利用被捕獲的二氧化碳,則成為研究人員探索的另一個技術課題。

          將二氧化碳注入地表以下已成為現今增加油氣開采量的一種常用方法,但其主要目的并不是永久性地存儲二氧化碳。亟待解決的一個關鍵問題是:我們能否把二氧化碳安全地存儲在我們想存放的任何地方?

          科學家認為,最安全的辦法是將捕獲的二氧化碳永久地存儲于地表以下的某一個地方。主要方法是將二氧化碳“注入”到地表以下并對其進行礦物化后再埋藏。這種方式的潛在威脅是,一旦這些二氧化碳最終通過其他途徑被排放到大氣層中,將會導致全球變暖進一步加劇。

          另一個問題是,如果在努力降低二氧化碳排放量的同時,人類依然不斷增加化石燃料的消費量,那么減排的任務會異常艱巨,這是因為對二氧化碳液化后再存儲的龐大投入,相當于人類開采原始化石燃料的投入!

          美國地質學家最近的一項研究成果,給人們提出了這方面的警示。50年前,為了增加石油產量,得克薩斯州一個古油井曾被注滿二氧化碳,并用水泥加固管道。不久前,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室地質學家喬治?古斯瑞獲得了其中一塊加固水泥,發現其中的一部分已經出現了斑點,科學家推斷這是由50年前存儲的二氧化碳和地下水混合后形成的碳酸腐蝕所致。這一結果提醒人們,海底存儲的二氧化碳可能會對起加固作用的水泥產生腐蝕,利用這種方法存儲的二氧化碳最終仍然有可能會被釋放到大氣層中。果真如此,削減二氧化碳排量所帶來的暫時性好處將會消失殆盡。

          然而,多數人依然對這種方法保持謹慎的樂觀態度,認為人類已基本掌握了正確處理這一問題的大部分技術。截至目前,采用這種存儲方法,挪威國家石油公司和達科他煤氣化(000968)廠都已分別存儲了2000萬噸二氧化碳;阿爾及利亞的一個天然氣田也存儲了1700萬噸二氧化碳;荷蘭的一個項目則存儲了800萬噸二氧化碳。 聯合國政府間氣候變遷專家小組估計,采用適當的技術可以將所存儲二氧化碳總量的99%保留100年以上,隨著技術的進步,這一年限有可能增加到1000年。

          除了對二氧化碳捕獲后進行存儲、出售給石油公司,用以增加油氣產量之外,另外一種方案是利用二氧化碳生產甲醇,它是比氫氣更實用的燃料。 目前,人類已經吹響了向“氫能經濟”邁進的號角。但在這個過程中,除了氫氣生產之外,氫氣的輸送和儲藏都需要全新的設施,并且燃料電池技術也必須有實質性的進展。相比之下,“甲醇經濟”則相對容易實現。因為利用二氧化碳和氫氣生產的甲醇是一種液態能源形式,可以使用目前的設施來輸送甲醇,并且甲醇經過改進后就可以作為汽車燃燒使用。

          美國南加州大學洛克爾碳氫研究所所長、諾貝爾化學獎獲得者喬治?奧拉赫教授是“甲醇經濟”的積極倡導者,他對此充滿信心。他說:“從以碳為基礎的經濟向‘氫能經濟’過渡是一種美好的設想,但真正實現這一目標并不容易,而我們擁有大量可以循環利用的二氧化碳。”

          目前,隨著國際上IGCC機組從示范到商業化的運行,國內也開始大力發展IGCC技術。華能天津IGCC綠色煤電工程示范項目已經于2009年5月批復,現正在建設過程中。目前國內已經報批和進行可行性研究的IGCC項目還有:華電杭州半山IGCC工程示范項目、中國煙臺發電廠IGCC項目、中廣核東莞電化太陽洲4?00MW IGCC示范工程項目等。由于IGCC項目符合國家的節能減排政策,國家發改委已經開始重視并對IGCC項目采取很寬松的政策,以前沒有審批,主要是考慮初期投資非常大。

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