日本试验海底储存二氧化碳 或成应对温室效应有

原标题:日本试验海底储存二氧化碳 或成应对温室效应有效手段

据《日经新闻》报道,为了应对全球气候变暖,世界主要国家都在积极进行二氧化碳回收及储存技术的研究。作为一个国土面积狭小且地震多发的国家,日本正在全力推进符合本国国情的二氧化碳回收及储存技术。其中,日本东芝公司计划在明年夏天启动日分离回收500吨二氧化碳的大规模实证试验。目前该公司正在为实现商业利用积累数据,同时研究海底储存过程中的设备维护以及如何降低成本等课题。

明年夏天启动,计划回收之前试验的2倍量

据《日经新闻》报道,为了应对地球温室效应,日本政府于2016年提出了截至2030年将温室气体排放量在2013年的基础上减排26%的数值目标。与此同时,日本环境省计划于2016年开始在5年里投入总额达180亿日元的预算来验证一种名叫CCS(碳捕集与储存)的新技术。日本环境省表示:“二氧化碳的捕捉和储存技术是削减温室气体排放的重要举措,我们希望通过验证试验加强针对温室效应的应对力度。”

日本东芝公司是这个项目的主要执行方,计划于2020年夏天在其位于福冈县大牟田市的三川发电站(火电站)进行CCS的实证试验。具体方式是使发电站排放的废气通过胺液,仅分离和回收二氧化碳。该公司计划在明年夏天启动的实证试验中实现一个巨大进步——二氧化碳回收量是之前北海道海域试验的2倍,达到日均500吨的日本最高量。另外,此次实证试验将首次通过船舶运输二氧化碳而不是管道,预计2021年之后推向实用化。

日本试验海底储存二氧化碳 或成应对温室效应有

位于福冈县大牟田市的三川发电站正在为明年夏天启动的实证试验做准备 图据《日经新闻》

目前,东芝公司已在三川发电站的用地内设置了高60米的专用设备,分别是“吸收塔”和“再生塔”,将通过这些设备分离和回收二氧化碳:通过导管将发电时排放的废气传输到两座设备中,使废气通过胺液,仅提取出二氧化碳。

目前的构想是,把回收的二氧化碳液化后装入罐中,通过船舶运往海上。在目的地接上与海底连接的管道,输送二氧化碳。关于船舶运输技术,将由东京大学、日挥和大成建设等推进讨论。

如何将发电站二氧化碳排放减少成为一大课题

据报道,三川发电站的日发电量为5万千瓦,可供8万户家庭使用,日二氧化碳排放量约1000吨。如果能够通过CCS技术回收一半的二氧化碳,将为遏制全球变暖做出贡献。

东芝公司从2009年开始在三川发电站内的小型设备开展二氧化碳回收实证试验,日回收量约10吨。不过,由于当时技术条件的限制,废气中所含的杂质会使胺液的寿命缩短。另外,研究人员还发现,二氧化碳的吸收效率随着外部气温的变化而变化,非常不稳定。东芝公司将把这些研究数据活用于明年夏季启动的实证试验中。

由于受到2011年福岛核电站核泄漏事故的影响,日本国内出现了大规模的反核抗议。为此,日本政府只能大力发展火电来弥补由限制核电所造成的巨大用电缺口。日本政府继续大力推动火力发电的能源政策也遭到了国际社会的强烈批评。日本政府认为,如果碳捕集与封存达到使用水平,就有望获得国际社会的理解。

据日本环境省介绍,日本2017年度换算为二氧化碳的温室气体排放量接近13亿吨。发电站和炼油厂的排放量约占4成。日本政府提出了2050年之前温室气体减排8成,本世纪后半期实质上减为零的目标。要实现目标,大幅减少发电站的二氧化碳排放是一大课题。

实现海底储存面临更多问题和挑战

据了解,目前全世界一共有23个二氧化碳回收及储存的主要站点,处于在建或正在运营的状态。其中,又分为陆地储存和海洋储存两种。美国等国家主要是在内陆地区修建站点,把二氧化碳通过管道储存在陆地上。四面环海、国土面积狭小的日本则主要采用海底储存方式。

和使用管道的陆地储存方式相比,海底储存方式需要克服海底严酷环境,设备的维护管理十分困难,成本较高。另外,寻找储存地也是需要解决的课题。日本环境省与经济产业省打算2021年度之前在日本近海找到3处可在海底储存1亿吨以上二氧化碳的地点。如果地震导致液化后的二氧化碳从海底喷涌而出,就有可能对渔业和生态系统等造成影响。这方面还需要得到地方政府和渔业协会的理解。到目前为止,全球除了日本之外,仅在挪威海域设有一个储存点。

不过,由于船舶可降低远距离运输的成本,碳捕集与封存设备设置地点的选择范围出现扩大。和一旦建设后难以改变设计的管道相比,船舶可灵活改变二氧化碳的运输量。探讨运输技术的东京大学特聘教授尾崎雅彦表示:“如果逐步降低对煤电的依赖程度,可以调整运输量的船舶方式就很适合。”在削减成本方面,尾崎教授称:“需要建立一次运输大量二氧化碳并封入海底的机制”,目前正在进行相关探讨。为了降低分离和回收成本,提高胺液的吸附性能也是选项之一。

红星新闻记者 罗天 综合编译报道

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