碳捕集与封存(CCS)的利弊

作为应对气候危机的一系列策略的一部分，碳捕集与封存CCS有可能帮助减少排放到地球大气中的二氧化碳(CO2)的数量。然而，阻碍CCS成为主流的障碍有很多，比如经济障碍和潜在风险。

CCS的优势

根据伦敦经济学院格兰瑟姆研究所的研究，CCS是目前唯一一种可以减少工业工厂排放的碳捕获技术，与其他类型的碳去除技术相比，它有几个优势。

CCS可以从源头上减少排放

美国近50%的温室气体排放直接来自能源生产或工业。也许CCS最大的优势在于它能够从这些点源中捕获二氧化碳，然后将其永久储存在地质构造中。国际能源机构估计，CCS可以减少工业和能源生产设施中多达20%的二氧化碳排放。

二氧化碳更容易在点源处去除

从空气中去除二氧化碳的主要缺点之一是通过像直接空气捕获大气中这种气体的浓度相对较低。在一种被称为预燃烧的CCS中，燃料被处理成氢和一氧化碳的混合物。这种混合物被称为合成气，它与水反应生成氢气和高浓度的二氧化碳。

在含氧燃料燃烧的CCS过程中，使用氧气来燃烧燃料，剩余的废气也具有非常高浓度的CO2。这使得二氧化碳在CCS过程中更容易与吸附剂反应，然后被分离。

其他污染物可以同时去除

在含氧燃料燃烧过程中，用于燃烧的高浓度氧气导致氮氧化物(NOx)和二氧化硫气体的显著减少。为阿贡国家实验室进行的一项研究表明，与使用普通空气燃烧相比，含氧燃料燃烧中的氮氧化物气体减少了50%。由氧燃料燃烧CCS产生的微粒可以用静电除尘器除去。

CCS可以降低碳排放的社会成本

的碳排放的社会成本是每年向大气中额外排放一吨二氧化碳所造成的气候变化对社会造成的估计成本和收益的美元值。额外二氧化碳排放的社会成本的例子可能是飓风造成的破坏和对人类健康的不利影响。一个好处可能是农业部门整体生产力的提高。通过直接从源头清除二氧化碳，可以减少对社会的净损害。

CCS的缺点

尽管使用CCS技术有助于减少排放到大气中的二氧化碳量，但仍有几个与该技术实施相关的问题需要解决。

CCS的成本很高

为了给现有的工业和发电厂配备CCS技术，如果不提供补贴，所生产产品的成本必然会增加。犹他大学(University of Utah)研究人员的一份报告估计，为了支付CCS技术的实施费用，电力成本将增加50%至80%。目前，大多数地方都没有监管驱动因素来激励或要求使用CCS，因此分离二氧化碳的设备和材料的成本，建造运输二氧化碳的基础设施，然后将其储存起来，可能会高得令人望而却步。

使用CCS进行石油回收可能会违背初衷

在CCS过程中捕获的二氧化碳的一种当前用途是提高采收率．在这个过程中，石油公司购买捕获的二氧化碳，并将其注入枯竭的油井，以释放否则无法开采的石油。当石油最终被燃烧时，它将向大气中释放更多的二氧化碳。除非CCS过程中捕获的二氧化碳量也能计入石油释放的二氧化碳量，否则CCS只会增加大气中温室气体的含量。

二氧化碳的长期储存能力是不确定的

美国环保署估计，并非所有国家都有足够的二氧化碳储存能力来适当实施CCS。据哈利法科技大学的研究人员称，计算不同存储地点的确切容量是很困难的。这意味着全世界的二氧化碳储存容量是不确定的。麻省理工学院的科学家们估计，美国的二氧化碳储存能力至少可以满足未来100年的需求，但在此之后的任何时间框架都存在不确定性。

二氧化碳运输和储存地点可能很危险

虽然二氧化碳运输过程中的事故率相对较低，但危险泄漏的可能性仍然存在。据政府间气候变化专门委员会称，如果二氧化碳从管道中泄漏，环境空气中7%至10%的浓度可能对人类生命构成直接威胁。

地下储存库也有可能发生泄漏。如果在注射点突然发生二氧化碳泄漏，可能会危及周围人和动物的健康。从岩层裂缝或注入井中逐渐泄漏的原油有可能污染储存库周围地区的土壤和地下水。二氧化碳注入引发的地震事件也可能破坏储存库附近的区域。

公众对在它们附近放置二氧化碳的看法是负面的

从CCS中储存碳有几个被认为不受公众欢迎的风险。大规模实施CCS技术需要一个地方来储存二氧化碳。

根据俄罗斯圣彼得堡矿业大学科学家的一项研究，世界上大部分地区公众对CCS的认识很低。然而，当人们真正了解CCS和它需要什么时，他们通常对它有一个中立或积极的看法，直到涉及到碳储存地点。负面的邻避效应(Not in My backyard)往往比公众对CCS的积极看法更强烈。人们倾向于拒绝在他们附近建造像CCS这样的大型项目，因为他们认为这对健康和生活方式有风险，或者觉得项目在他们附近而不是在其他地方不公平。