负碳技术给大气治理带来“正能量”

(记者李晨阳)2015年巴黎气候变化会议进一步明确了本世纪全球平均气温上升保持在2摄氏度以内的目标。大量研究表明，开发和利用负碳能源技术是实现这一目标不可或缺的。最近，一个由中外科学家组成的联合小组在合作控制负碳技术和空气污染方面取得了重要进展。《美国国家科学院院刊》发表了一篇关于相关研究成果的长篇文章。

所谓“负碳能源技术”是指在满足生产和生活能源需求的同时，不仅会增加二氧化碳排放量，还会消耗一定量的额外二氧化碳。传统化石能源与碳捕获和储存技术的结合可以大大减少二氧化碳的排放。由于生物质中的碳来自光合作用，如果将生物质能与碳捕获和储存技术相结合，不仅可以减少能源使用过程中的碳排放，而且整个过程中空气中二氧化碳的浓度也会降低。

本研究首次评估了生物质与煤共气化及碳捕获技术(CBECCS)对中国碳排放和空气污染的影响及其经济效益。结果表明，当生物质添加量为35%时，CBECCS系统可实现发电全生命周期的零排放，成本控制在0.62元/千瓦时以下。在CBECCS零碳排放系统方案下，使用全国25%的农作物秸秆可以替代总发电量的18.1%，并减少8.8亿吨二氧化碳排放。在空气污染较为严重的华北地区，该系统可将二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物(PM2.5)和黑碳排放量分别减少5.2%、3.6%、12.2%和3.8%。

该论文第一作者、通讯记者、清华大学环境研究所副教授陆说，从长远来看，中国应该避免陷入碳密集型燃煤发电的道路，逐步实现从高碳排放到低碳甚至负碳排放的电力系统的平稳过渡。在不久的将来，中国迫切需要解决燃烧化石燃料造成的空气污染问题。一方面，CBECCS技术路径能够适应短期和长期碳价格政策，通过调整生物质添加比例，逐步从低碳技术向低碳技术过渡，从而平稳降低煤炭使用量。另一方面，它也将带来空气污染物的显著减排。

“目前，CBECCS系统发电仍需克服一系列与技术和管理相关的问题，如生物质与煤共气化的关键技术、高效的生物质收集系统和有效的碳价格机制。但是，在一些碳储存能力较好、生物质产量较高的地区，可以在近期进行CBECCS系统试点建设，为今后大规模实施做好技术储备。”卢对说:

除清华大学外，澳大利亚昆士兰大学、美国哈佛大学、美国宾夕法尼亚州立大学、美国伯克利能源实验室、中国南京大学和华中科技大学也参加了研究。

相关论文信息:DOI:10.1073/PNAS。11170.111119119115

中国科学杂志(2019-04-16第4版综合)