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1,看不见的煤炭
环保主义者说清洁煤就是个谜,确实如此。
看看西弗吉尼亚吧。在那里,整个阿巴拉契亚山脉被采煤者挖得千疮百孔,河里流淌着橙色的酸水。或者看看中国的北京,很多人认为中国现在的雾霾很大一部分责任应归咎于燃煤。
这是个老生常谈的问题。在17世纪晚期,当来自威尔士和诺森伯兰郡的煤炭点燃工业革命的火焰之时,英国作家约翰˙伊夫林就已经对笼罩在伦敦上空的“恶臭、黑暗”的烟雾进行了批判。三个世纪以后,1952年12月,一层厚厚的燃煤烟雾涌向伦敦并持续了一个星期之久,引发了呼吸道疾病的爆发,在接下来几个月造成多达1.2万人死亡。美国同样遭到过伤害。1948年10月的一个周末,在宾夕法尼亚州一个叫多诺拉的小镇里,一群正在现场观看高中足球比赛的观众发现,他们既看不到球员也看不到足球:从附近一家燃煤锌厂飘出来的烟雾模糊了他们的视线。接下来的几天,不断有人死去,镇子里近半数的居民都生了病。
煤炭,按经济学家的说法,不可避免地带有“外部效应”——让人类为使用它的后果“埋单”。一方面,它可能是我们使用过的最脏的能源,但另一方面,它也是最便宜的,我们根本离不开它。所以现在最大的问题是:煤炭能否变得足够清洁——能不能不仅不会给地方带来灾难,而且也不会给全球气候变暖火上浇油。
去年6月,在一个潮湿闷热的日子里,美国总统奥巴马作了一场关于气候的演讲。这场演讲对于美国煤炭和电力工业来说无异于噩梦。奥巴马宣布,环保署将要起草新的规定,让“不断向地球排放二氧化碳成为历史”。这些新规定将被加入《清洁空气法案》中。多诺拉烟雾事件催生了《清洁空气法案》的出台。《清洁空气法案》的出台大大减少了二氧化硫、氮氧化物和烟尘颗粒的排放,但是引发全球变暖的二氧化碳,却不在被治理之列。
据统计,2012年全球燃烧化石能源共产生345亿吨二氧化碳,而其中煤炭燃烧产生的二氧化碳最多。廉价的天然气已经减少了美国对煤炭的需求量,但是在其他国家,需求还在上升。在接下来的20多年时间里,世界上将有数百万人口第一次用上电,按照当前的趋势发展下去,这些电大部分将来源于煤炭。即使取代煤炭的呼声再高,煤炭也不可能被取代,至少不可能被马上取代。
“我们必须尽最大努力开发新能源,提高能效,减少碳排放。”斯坦福大学的研究员萨利˙本森说。他的专长领域就是碳存储。“我们面临的这些问题都是必答题,而不是选答题。”
2,碳捕获不是梦
美国电力公司的山民电厂位于西弗吉尼亚州纽黑文市的俄亥俄河畔,这家电厂每小时都要“消化”掉近450万吨从阿巴拉契亚山脉开采来的煤炭。该电厂提供7个州130万居民家庭用电。正如电厂经理所说,即便是最极端的环保主义者也希望自家灯光明亮。不管是消费者还是美国电力公司,他们都不会为每年排放到空气中的600万吨到700万吨的二氧化碳付1分钱。大多数地方碳排放无人管理,即便想罚款也无法可依。不过2009年,无法可依的状态终止了,众议院通过了相关法律。美国电力公司为了保住它的名誉,决定先下手为强。
2009年10月,山民电厂率先开展碳捕获试验。美国电力公司还在山民电厂附近建立了一家化工厂。它冷却山民电厂排出的烟雾,通过碳酸铵溶液来转换它。碳酸铵溶液能有效地吸收二氧化碳。二氧化碳被压缩并注入到1英里以外的俄亥俄河的多孔砂岩里。
这个方法卓有成效。在接下来的2年里,山民电厂捕获并封存了超过3.7万吨二氧化碳。美国电力公司计划进一步扩大该项目的规模,力争每年捕获该电厂排放的四分之一的二氧化碳,约为150万吨。该公司计划投资3.34亿美元,这一计划也得到了美国能源部的支持。但是《气候变化法案》被参议院否决之后,国有公用事业监管机构告诉美国电力公司,它不能向客户收取没有法律依据的任何技术费用。
2011年春天,美国电力公司终止了这一项目。密布的管道、水泵和罐子都被拆除了。尽管规模不大,但是山民电厂的这套系统是世界上第一套直接从燃煤电厂捕获二氧化碳的系统,它吸引了上百位从世界各地慕名而来的参观者。
“这项工程的确起到了作用,而且我们培训了很多人。”山民电厂的经理说,“但是我们需要新的突破让它物有所值。”
捕获二氧化碳,将它封存在地下的多孔岩石中,听起来像是在做梦。但是美国能源部在过去30年已经花费了65亿美元来研究这项技术。石油方面成绩更为显著,在加拿大大平原上,这项技术已经付诸实施。
加拿大的Cenovus石油公司将二氧化碳注入地下。每注入1吨二氧化碳,便会有2桶到3桶石油从储油岩中析出。在地下深处1英里的地方,二氧化碳被困在不透水的页岩下。
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