中英科技合作聚焦之七：“无碳”发电 给世界树一个新标准
琼·吉宾斯
琼·吉宾斯博士是英国伦敦帝国理工学院机械工程系高级讲师、英国碳捕集和储存联盟发起人和首席研究员。他曾7次访问中国。最近，他和哈尔滨工业大学燃烧工程研究所教授孙绍增进行了合作研究。
当化石燃料进行燃烧时，碳就会以co2的形式排放到大气中。汽车、火车和燃煤发电厂是最主要的碳排放源。co2在大气中的堆积可能会导致全球变暖。通过捕集燃料中产生的co2，不让其排向天空，并将co2注入废旧的油田和天然气田，或者是地层深处，便可以实现碳的永久埋存，预防全球变暖的发生，这就是碳捕集和储存技术。
2006年8月，琼·吉宾斯博士（左四）访问位于中国西安市近郊的火电研究所煤气化研究实验基地。（图片提供：琼·吉宾斯）
12月3日，在印尼巴厘岛举行的2007年联合国气候变化大会开幕式上，《联合国气候变化框架公约》秘书处执行秘书伊沃·德博埃指出，“共同但有区别的责任”原则是应对气候变化问题的基石。在应对气候变化的过程中，工业化国家应起带头作用，发达国家和发展中国家应加强技术合作，目前化石燃料仍被广泛使用，为避免使用化石燃料对环境造成的破坏，应开发使用新技术。
2005年9月，“英国—欧盟—中国燃煤近零排放项目”计划提出，2014年前，计划在中国建成一座拥有碳捕集和储存技术的燃煤发电厂，英国将在项目执行的第一阶段提供350万英镑的资金。
今年11月20日，“英国—中国清洁煤计划”在北京正式启动。日前，就这个计划的有关情况，琼·吉宾斯博士接受了《科学时报》的专访。
煤炭目前约占全球能源消费量的1/4，是仅次于石油的第二大能源，也是成本最低的发电原料之一，但煤的燃烧产生了大量温室气体。“电力工业是全球最大的温室气体排放行业，目前大部分电力公司依然倚赖燃烧煤炭等化石燃料发电，全球37%的co2排放来自电力行业。”世界自然基金会气候项目主任詹尼弗·摩根说。
人类能否扭转乾坤，将排向天空的co2埋入地下呢？这不是一个异想天开的假设，而是已成现实的技术。
吉宾斯从2001年开始研究碳捕集和储存技术，他说：“我非常关注碳的捕集和储存，因为我认为这是避免灾难性气候变化的关键技术，我不想让子孙后代面临不可解决的气候变化难题。”
为什么要捕捉二氧化碳？
co2是大气中主要的含碳气体，也是碳参与物质循环的主要形式。大气中的co2含量在受到人类活动干扰之前是相当稳定的。
随着18世纪工业革命来临，汽车、火车、飞机和发电厂消耗了大量化石燃料，也向大气中排放了大量co2，打破了大气中的碳循环平衡，导致温室效应的发生。
能否捕捉化石燃料燃烧过程中产生的co2，并将其分离出来，不让它们排向天空呢？
吉宾斯说，早在半个世纪前，人类就开始用碳捕集技术为饮料、干冰和灭火器等制造工业生产co2。今天化石燃料燃烧后的捕集技术就是通过改进成熟的小型捕集机组发展起来的，这种系统可应用于传统的蒸汽锅炉发电和现代发电厂，在排放物到达烟囱前清洗出co2，这种技术被称为“燃烧后捕集”。
还有一种碳捕集技术叫做“燃烧前捕集”。吉宾斯说，这是另一种新型的捕集技术，在燃烧前将天然气分离为氢气和co2，将氢气作为发电用的燃料，co2则被捕捉和埋存。“燃烧前捕集”系统主要应用于以天然气为燃料的发电厂。
到哪里储存二氧化碳？
自工业革命以来，大气中co2含量增加了25%。预计2030年全球co2排放量将逾400亿吨。
人类怎样才能建造出如此庞大的co2储存器呢？吉宾斯说，大自然已经为我们作好了准备：一是废弃的油井和天然气井，二是地下1000多米处的含盐水层。英国就是一个埋藏co2的最佳地方。
英国有众多的油田和天然气田，其中许多已日渐枯竭。1996年的一项研究估计，英国已枯竭的油田可储存5.3亿吨的co2，已枯竭的气田可储存11亿～15亿吨的co2，也就是说，废弃的油田可储存英国未来10年的co2排放总量，废弃的气井可储存英国未来30年的co2排放总量。
地质储存是第二种方案，这种方案也称为深部含盐水层co2储存。位于地层深处的多孔岩石充满了盐水，这些水
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