因成本高效率低，CCUS技术一直处在舆论的漩涡中，然而全球每年仍有大量的真金白银流入其中，它在碳中和进程中究竟应该处在什么位置？
撰文|饮马流花河
出品|零碳知识局
CCUS（二氧化碳捕集、利用、封存）是一种伟大而又神奇的技术，作为除了自然碳汇外唯一的碳移除路径，该技术可以捕获人类活动产生的二氧化碳再将其封存至地下。
要知道地球上所有的树、草和其他生物等自然碳汇每年总共吸收大约2亿吨的碳。相比之下，燃烧化石能源每年排放40亿吨碳。人类为此创造出了堪比“生物机器”的碳移除技术以应对气候挑战。
在净零情景下，水泥、石化、钢铁行业的部分碳排放无法避免，均需要CCUS技术抵消，因此该技术被视为实现碳中和最后的希望。在各国政府的碳中和宏图中，CCUS是关键的一步棋。
讽刺的是：CCUS最初正是为了增强油回收而使用的。现在它粉墨登场，大石油公司将其描述为帮助避免气候灾难的“金手指”。
然而，在各种减排技术中，CCUS也是争议最大的一个，并且它目前的效率很低。去年，这项技术仅捕获了全球排放量的0.1%。根据2021年的一项研究，从1995年到2018年之间启动的大型示范和试点项目中，有78%已被取消或搁置。
与此同时，科学家和环保组织的反对声浪此起彼伏，他们将CCUS技术看作帮助石化行业吊命的药引，认为CCUS不是限制温室气体排放，而是给化石能源发了一张免死金牌，允许他们在巨大的行业惯性下生产更多的化石燃料。
在美国中西部，碳封存对地质结构的破坏和碳泄露的致命风险正在引发公众恐慌。当地社区抗议巨大的二氧化碳输送管道从脚下经过，不惜花费时间和金钱与CCUS投资商对簿公堂。
尽管进展缓慢，雄心勃勃的政府、大企业和国际组织仍然源源不断的将资金注入这个方兴未艾的行业中。根据BloombergNEF的数据，过去三十年中，全球已经为这些项目投入了超过830亿美元。
一方重金押注，一方激烈反对，我们该如何看待CCUS在碳中和进程中扮演的的角色？
热钱涌入
国际能源署表示，为了在2050年实现净零排放，每年需要捕获并存储1.2亿吨CO2。但近十年，全球的CCUS项目只捕获了4500万吨CO2。
这意味着要实现净零目标，还要将数万亿美元投入到ccus这项保持化石燃料运行的技术中，而不是投入到“风光储氢电车热泵”等替代化石燃料的技术中。
在中国，虽然没有专项的扶植政策，但给予了CCUS项目部分资金和政策支持，2021年，中国人民银行、发改委与证监会联合发布了《绿色债券支持项目目录（2021年版）》，明确了绿色债券支持CCUS工程建设和运营。
同年，中国人民银行宣布为“碳捕集、封存与利用”技术提供低成本的资金。此外，据保尔森基金会统计：部分地方政府对CCUS项目也给予了不同程度的补贴，例如深圳市政府对CCUS示范项目可提供最高达1000万元的资助，并在项目投产后提供20元/吨二氧化碳的补助。
政府之外，资本也在摩拳擦掌。9月20日，腾讯“碳寻计划”首期Top30榜单发布，该计划是今年3月腾讯联合多方发起的CCU大规模资助计划，由于孵化ccus初创企业和潜力项目，资金规模在亿元人民币级别。
来源：展望2040—全球二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)增长机遇报告
与中国相比，发达国家的给予的补贴则更为慷慨，并在技术开发和商业应用上取得了一些进展。
来源：展望2040—全球二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)增长机遇报告
美国的补贴政策最早也最为激进，其在2010年颁布的《45Q法案》中规定：2024年以前开始建设的化石燃料工厂，其碳捕集设备投入使用之后将获得最高12年的税收抵免。
2021年颁布的《通货膨胀削减法案》，又扩大了《45Q法案》的税收抵免计划，进一步减少了建造和运营碳捕捉设施的成本，拉动了ccus的商业化，截至2022年底，全球运营项目碳捕集容量的45%来自美国。
来源：CCUS进展与展望报告-李阳院士
而英国计划在未来二十年内为CCS提供高达200亿英镑的补贴，同时欧盟计划到2030年每年封存5000万吨二氧化碳 —— 比当前计划增加66%。
来源：展望2040—全球二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)增长机遇报告
日本更是将CCUS是为过渡计划的核心，并考虑将二氧化碳送到如澳大利亚这样的地方，那里有更多的存储空间。
COP28主席Sultan Al Jaber在5月的一次演讲中表示：“在任何真正实现零排放的现实场景中，碳捕捉技术都将发挥作用。没有它，净零排放的数学计算就不能成立。”
但是，在ccus项目的投建热潮中，人们发现了一个显而易见的可怕的事实，那就是80%的碳捕捉项目由壳牌、雪佛龙等大型石化公司所有。
这是石油公司拒绝全面电气化的阴谋吗？
灵魂拷问
美国科学家和可再生电力的倡导者Saul Griffith是CCUS技术的猛烈批评者之一，他的观点代表了大多数反对派的看法。
在最新出版的《零碳未来》一书中，Saul Griffith对发展ccus的动机和底层的科学原理展开了激烈抨击：
“化石行业用碳固存来捍卫化石能源，考虑的主要是其自身利益。通过将这些二氧化碳注入地下，该行业可以迫使更多的化石能源回流。事实上，迄今为止，人类所封存的大部分二氧化碳都被用来帮助石油和化石能源的复苏，这进一步加深了我们对化石能源的依赖。这是一个昂贵的、多层的坏主意蛋糕，上面撒着利己的糖霜。让这些想法统统走开吧。”
Saul Griffith的反对理由主要有以下几点：首先，从稀薄的空气中捕获二氧化碳在技术上是很困难的，从100万个分子中挑选出其中的400个碳分子，然后将其转化为液体，或者固体。这种分类和转换需要消耗大量的能源。
化石能源行业甚至提出捕获汽车、火炉或厨灶中更分散的碳排放，混淆了美国公众的视听。这些排放非常分散，它们是在710万千米的美国天然气管道分配网络和2.6亿个排气管的熔炉和炉顶端产生的。从这些来源收集二氧化碳，并将其转化成一种不会进入大气的形式，几乎是难以想象的困难。
其次，在烟囱里捕获高浓度的二氧化碳气体虽然简单一些，但是封存的成本仍然很高。化石能源碳固存背后的想法，基本上是把碳塞回其由之而来的地下洞穴里。但是，即使把二氧化碳重新压缩成液态，不仅花费更多的能源和金钱，其体积也会比最初从地下获取时大得多（大约5倍）。
这是因为当它出现的时候主要是碳，当它返回的时候是碳和很多氧。人们建议把碳放到其他地下储存库，或者放在海底，那里的水压可以抑制它。但是，一旦出现漏洞，所有的努力成果就会成为泡沫。
最重要的一点是，即使我们能让ccus正常工作，也必须用额外的零碳能源来运行它，增加碳固存这一步骤反而让能源生产变得更复杂、更昂贵了。
捕获每吨二氧化碳可能要花费1 000美元，最乐观的估计是每吨300美元。这就相当于在燃煤发电成本上增加30美分/千瓦时，或者在天然气成本上增加15美分/千瓦时。
既然在大多数能源市场上，可再生能源已经可以与煤炭和天然气竞争，而且无论是自愿还是强制碳市场，碳捕捉的成本都远高于市场上的碳价。为什么不把补贴给到其他清洁技术，反而要多此一举呢？
据此，Saul Griffith认定：碳固存增加的费用将不会帮助化石能源更有竞争力。碳固存的代价将敲响化石能源的丧钟。
当然，值得注意的是，除了科学家和发明家的身份，Saul Griffith也是多家可再生能源公司的创始人，和很多环保人士一样，他们对化石能源有着天然的厌恶。
艰难的商业化
尽管受到了大批资金的输血，ccus项目仍然一片惨淡，既没有完成期望中的碳移除任务，还陷入常年亏损中。据国际能源署统计，全球实现商业化运行的项目仅有40个。
部分原因是由于CCUS并非一个独立的设施，实现商业化运营需要完整的产业链。上下游产业空间布局、产业匹配程度、地理位置对于CCUS项目的技术要求、控制成本，进而推动商业化发展至关重要。
换句话说，CCUS项目所需的定制程度是极端的,某地的成功经验并不能被轻易复制到其他地方。
这从世界上最大的ccus项目—Gorgon的运营情况便可见一斑，该项目由美国石油巨头雪佛龙于2016年投建。
Gorgon项目位于澳大利亚西北海岸外60公里的地方，旁边是一个巨大的天然气田，雪佛龙获批将该地点开发为一个主要的液化天然气出口设施，并向澳大利亚政府承诺建设CCUS设施捕获天然气生产中二氧化碳。
2017年，在Gorgon运输CO2的管道中的微量水引发了迅速侵蚀设备的酸性反应。雪佛龙不得不停止所有CO2运输，直到工程师最终决定他们可以通过安装脱水CO2的机器来解决这个问题。
此外，由于Gorgon位于远离大陆的海岛上，必须考虑项目运行对当地生态的影响。据悉，喷火设备被黑色高墙环绕，以防被海龟当成月亮迷失方向，还要防范鲸鱼被ccus设备巨大的轰隆声吸引而破坏海底管道。
据彭博社报道，由于技术问题，它每年只储存160万吨二氧化碳，仅为其400万吨的容量的一半以下。到2022年6月为止，Gorgon项目不仅没有减少碳排放，反而成为了澳大利亚最大的污染源。未被捕集的污染都被释放到大气中，以至于雪佛龙必须购买碳信用来抵消这些排放。
即使这种行业旗舰项目也未能达到预期,而国际能源署预测，到2030年，世界需要另外300个Gorgon那样大小的设施。Gorgon只是众多不合格项目中的冰山一角。
荷兰Radbou大学的Kiane de Kleiyne团队调研了40余个CCUS项目，该项调研发现，目前大多数CCUS 技术在使用时排放的CO2比它们捕集的CO2还多。
这意味着ccus技术并不真正具备大幅减少碳排放的潜力，更何况实现净零排放。
除了技术要求严苛以外，碳捕集的成本仍居高不下，国际能源署数据显示：直接空气捕集成本高达125-335美元/吨，CCUS的综合成本远高于市场化程度较高的可再生能源和世界各地碳市场的价格。高成本也导致了只有大型石油企业才有资本入局，民企一般被拒之门外。
不仅如此，二氧化碳封存和运输对地质结构的潜在危险以及碳泄露的风险也仍待科学检验。
复杂现实
既然CCUS技术如此不堪重用，为什么大公司和各国政府还趋之若鹜呢？
这是因为，对于政府来说，即使在2050年，当我们实现净零排放时，预计仍有四分之一的能源仍将来自石油和天然气，而且水泥、钢铁等行业的生产过程中仍存在不可避免的碳排放。这就是为什么像碳捕获和存储这样的技术非常重要。
对于大型石油和天然气公司。CCUS是符合他们的最佳利益的，因为这样人们可以继续使用他们生产的化石燃料，而且减少了资产减值损失。
此外，提前布局CCUS技术可以让他们占有市场先机，水泥、钢铁等行业的碳管理需求让他们有利可图。现阶段，特别是俄乌战争以后，发展CCUS也与化石能源巨头放缓减产计划的的行动相一致。
更重要的是，发展中国家不得不面对的现实：投建现有的传统能源设施花费不菲，逐步退出煤炭和石油的生产会面临巨大的经济成本，CCUS顺理成章的成为了平衡经济发展和控制碳排放的一种可行方案。
谈到最后，我们又回到了能源转型的问题和气候责任的问题，抛开复杂的科学和技术问题，这才是问题的关键。
这场关于CCUS的辩论迫使我们面对化石燃料的未来。煤炭、石油和天然气在未来的全球能源结构中将持续多久？无论是发展中国家还是发达国家，这都是是一个非常困难的问题，但这是一个迫切的问题。
