斯坦福大学的研究对碳捕获提出了质疑

一种被提议的降低大气中二氧化碳(CO2)水平的方法——以及降低气候变化的风险——就是从空气中捕获碳或者从一开始就阻止它到达那里。然而，斯坦福大学的Mark Z. Jacobson在《能源与环境科学》上发表的研究表明，碳捕获技术弊大于利。

“所有的设想都是基于这样的假设，即碳捕获实际上减少了大量的碳。然而，这项研究发现，它只减少了一小部分的碳排放，而且通常还会增加空气污染。”“从社会成本的角度来看，即使你从捕捉设备上获得了100%的碳捕集，也比用风力发电场取代煤或天然气发电厂更糟糕，因为碳捕集永远不会减少空气污染，而且总是有捕捉设备的成本。”风能取代化石燃料总是能减少空气污染，而且永远不会产生捕捉设备的成本。”

雅各布森也是斯坦福大学伍兹环境研究所(Stanford Woods Institute for the Environment)的高级研究员。在这两种情况下，运行碳捕获的电力都来自天然气。他计算了每种情况下碳捕获过程的净二氧化碳减少量和总成本，包括运行碳捕获设备所需的电力、燃烧和由此产生的上游排放，以及燃煤电厂的上游排放。(上游排放包括泄漏和燃烧、开采和运输煤炭或天然气等燃料的排放。)

对碳捕获技术的普遍估计——只关注化石燃料工厂本身的能源生产中捕获的碳，而不关注上游排放——认为碳捕获可以弥补85%到90%的碳排放。一旦雅各布森计算出了所有与这些可能导致全球变暖的工厂相关的排放，他就把它们转换成等量的二氧化碳，以便将他的数据与标准估计进行比较。他发现，在这两种情况下，这些设备在20年的平均排放量中只占10%到11%。

本研究亦看着碳捕获的社会成本——包括空气污染,潜在的健康问题、经济成本和整体对气候变化的贡献,得出结论,那些总是类似于或高于操作化石燃料工厂没有碳捕获和高于不捕捉空气中的二氧化碳。即使捕获设备使用的是可再生电力，雅各布森得出的结论是，从社会成本的角度来看，使用可再生电力代替煤或天然气电力，或者什么都不做，总是更好的。

根据这一分析，雅各布森认为，最好的解决办法是把重点放在风能或太阳能等可再生能源上，以取代化石燃料。

效率及上游排放

这项研究是基于两个真实的碳捕获工厂的数据，这两个工厂都使用天然气。第一个是有碳捕获设备的煤电厂。第二个工厂没有附属于任何生产能源的对应工厂。相反，它利用化学过程从空气中吸收现有的二氧化碳。

雅各布森检查几个场景来确定的实际和可能的效率这两种植物,包括将会发生什么如果碳捕捉技术与可再生电力运行而不是天然气,如果相同数量的可再生电力运行设备所需而不是用来代替煤电厂发电。

虽然对碳捕获技术效率的标准估计是85% – 90%，但这两家工厂都没有达到这一预期。即使不考虑上游排放，与燃煤电厂相关的设备在6个月内的平均效率也只有55.4%。加上上游排放，雅各布森发现，平均20年，这些设备只捕获了它和燃煤电厂排放的总二氧化碳当量的10- 11%。雅各布森还考虑了上游排放、未捕获排放以及使用天然气发电的上游排放，在过去20年里，空气捕捉厂的效率平均只有10%到11%。

由于碳捕获设备的高能源需求，雅各布森得出结论，20多年来，使用天然气进行碳捕获的煤的社会成本比不使用碳捕获的煤高出约24%。如果同一家工厂的天然气被风力发电取代，其社会成本仍将超过不采取任何措施的成本。只有当风能取代煤炭，社会成本才会降低。

这表明,对于这两种类型的植物,即使碳捕获设备能够捕获100%的碳是为了抵消,制造和运行设备的成本+空气污染它继续允许的成本或增加会降低效率比使用相同的资源创造可再生能源植物直接替代煤炭或天然气。

雅各布森说:“不仅现有的发电厂很难捕集碳，而且，与直接用风能或太阳能取代煤炭或天然气相比，实际上也没有更好的办法。”无论如何，就社会成本而言，后者总是更好。你不能忽视健康成本或气候成本。”

这项研究并没有考虑二氧化碳被捕获后会发生什么，但雅各布森认为，目前大多数工业应用会导致二氧化碳再次泄漏到空气中。

关注可再生能源

人们认为，即使在我们停止燃烧化石燃料之后，碳捕获技术在未来仍有可能降低大气中的碳含量。即便这些技术在可再生能源上运行,雅各布森认为,明智的投资选择,目前与化石燃料行业,如植树造林-空气捕捉自然的版本和其他形式的气候变化解决方案致力于消除其他的排放和污染来源。这些措施包括减少生物质燃烧，减少卤素、一氧化二氮和甲烷的排放。

雅各布森说:“在理论模型中有很多对碳捕获的依赖，而把它作为一种可能性来关注，会使资源偏离真正的解决办法。”“它给了人们希望，你可以保持化石燃料发电厂的活力。它延迟行动。事实上，碳捕获和直接空气捕获总是机会成本。”

新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.stanford.edu/2019/10/25/study-casts-doubt-carbon-capture/