什么是碳捕集与封存（CCS）？
碳捕集与封存（CCS）是指通过减少二氧化碳（CO2）排放来应对气候变化的一系列技术。CCS背后的想法即在燃烧化石燃料产生的二氧化碳释放到大气中之前将其捕集。问题是：如何处理捕集的二氧化碳？目前大多数的CCS策略都要求将二氧化碳注入地下深处。这就形成了一个“闭环”，从地球上提取碳作为化石燃料，然后以二氧化碳的形式返回地球。
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CCS是如何运作的？
如今，CCS项目每年封存的二氧化碳超过3000万吨，相当于650万辆客车产生的二氧化碳排放量。捕集通常发生在大型固定的二氧化碳排放源，如发电厂或生产水泥、钢铁和化学品的工业工厂。目前大多数碳捕集项目都是在二氧化碳排放到烟囱之前用液体进行化学去除，但有几种新型的捕集工艺正在开发中。然后，将捕集的二氧化碳压缩，使其变成液态，通常通过管道输送到封存地点。船舶运输比使用管道运输要贵，但欧洲和日本都在考虑船舶运输。一旦到达封存地点，二氧化碳就被泵送到2500英尺深的井中，进入地质构造，比如枯竭的油气藏，以及含有无法利用咸水地层。
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二氧化碳的利用
CCS有时被称为CCUS，“U”代表利用率。提高采收率（EOR）是当今二氧化碳的主要用途。提高采收率是指将二氧化碳注入油层，以获得更多的石油。二氧化碳的其他可能用途包括制造化学品或燃料，但它们需要大量的无碳能源，这使得成本太高，无法在今天具有竞争力。对于大规模实施CCS， CO2的利用量将不到捕集量的10%。
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从空气中捕集
最近，人们对使用CCS技术从大气中去除二氧化碳也有相当大的兴趣。一种选择是利用CCS（BECCS）的生物能源，生物（如森林或草地）通过光合作用从空气中去除二氧化碳。然后，生物质被收集并在发电厂中燃烧以产生能量，同时捕集并封存二氧化碳。这就产生了所谓的'负排放 '，因为它从大气中吸收二氧化碳并封存起来。另一种负排放方案称为直接空气捕集（DAC），通过化学方法从空气中去除二氧化碳。然而，空气中二氧化碳的浓度大约是发电厂或工业工厂烟囱中二氧化碳浓度的1/300，这使得二氧化碳的捕集效率大大降低。正因为如此，DAC在今天相当昂贵。
作者：Howard J. Herzog（麻省理工学院能源计划的高级工程师，被称为'CCS之父'）