在担忧Trump时代加剧碳减排努力恶化之际
需掌握碳减排技术以争夺化石能源主导权
韩国以CCU技术迎接碳减排时代
美国总统Trump于8日(当地时间)在白宫签署了旨在促进美国煤炭产业发展的行政命令。该行政命令内容包括,停止在美国境内对煤炭产业实施歧视性政策,并增加对新煤炭项目的审批和资金支持。同时还包括停止关闭燃煤电厂、通过煤电来稳定电网的政策。
Trump总统上个月也曾表示,将针对中国强化燃煤发电的决心,并已付诸实施。Trump总统的决定,与在人工智能(AI)时代电力消费增加、从而动摇应对气候变化政策的进程相互交织。
Trump总统在第一任期内也曾高呼要强化煤炭产业,但最终流于空谈。在AI时代,为了获取低二氧化碳(CO2)排放的电力,不仅需要核电,还把原本被视为遥远未来的核聚变发电重新拉回讨论桌。在这种背景下,Trump总统也把燃煤发电再次推上了“擂台”。
Trump总统甚至表示,将为激活煤炭开采而动用《国防生产法》(Defense Production Act)。这一举措让人联想到新冠疫情全球大流行期间,美国为确保口罩供应而适用《国防生产法》的做法。
自2017年起,Trump总统不断发表类似言论,这种说法是否正确?煤炭与“洁净”的形象相去甚远。煤炭燃烧时会排放烟尘和粉尘,自然也会排放二氧化碳。正因如此,减少燃煤发电已成为全球趋势。
那么,有没有办法让煤炭变得“干净”?
典型的例子是,对发电厂、钢铁厂及各类工业生产过程中产生的二氧化碳进行捕集并加以利用或储存的技术,即被称为CCS(Carbon Capture Storage,碳捕集与封存)和CCU(Carbon Capture Utilization,碳捕集与利用)的减碳技术。
Trump总统也主张,通过对煤炭进行净化处理,可以使其变得“干净”。CCS技术最初也是以“让煤炭变得更清洁”为目标出发的。20世纪80年代,美国能源部(DOE)在针对削减煤炭大气污染物的技术开发计划中,首次使用了“清洁煤(clean coal)”这一名称。
在煤炭燃烧过程中,去除或减少排放的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等受监管的大气污染物的技术,近来已演进为CCS。
所谓CCS,是指在二氧化碳排放前对其进行捕集,并将其隔离封存于地下或海底储层等处,从而大幅减少温室气体排放的尝试。CCU含义相近,但与之不同之处在于,CCU将被捕集的碳用作促进其他工业流程的产品。
CCU的核心在于将二氧化碳作为一种资源来利用。具体形式包括将二氧化碳用作化工原料,或利用能够固定二氧化碳的微生物生产生物质,再将其转化为有用物质。
美国Biden政府通过《通胀削减法案》(IRA),为CCS技术划拨了约70亿美元(约合8.9万亿韩元)的预算,并鼓励投资。但普遍预期,在Trump政府时期,这笔预算将被取消。
在今年3月于得克萨斯州休斯敦举行的全球能源盛会“CERA Week”上,许多与会者也一致认为,由于政府支持缩减,CCS产业正面临危机。Carbon Capture Coalition代表Jesse Clark表示,应当“将CCU界定为关乎经济竞争力和美国领导力的问题”。
这是一种旨在阻止预算削减的主张,其切入方式符合Trump政府推动的“美国优先主义”以及支持制造业和化石燃料产业的政策基调。他还警告称,如果没有财政支持,所有CCS项目都将消失。
石油公司Occidental Petroleum首席执行官(CEO)Vicki Hollub则表示,“如果在石油开采中利用二氧化碳,与传统钻井方式相比,可以获得更多原油”。Occidental正在开发一种从空气中直接提取二氧化碳的技术,被称为DAC。美国一直将CCS作为重点方向,但其成果未达预期。
CCS在工业过程中分离二氧化碳,并将其深埋地下储存,需要巨额资本投入,同时在消除公众对土壤污染的担忧方面也面临困难,因此进展缓慢。
在这种情况下,Trump总统的政策无疑会对CCS的推广造成致命打击。以制造业为重心的韩国同样不能忽视减碳技术,只是韩国正以不同于美国的方式来应对减碳时代。
典型例子是近期在科学技术信息通信部主导下启动的“二氧化碳捕集·利用(CCU)倡议”。
该计划的重点在于,将被捕集的二氧化碳转化为具有价值的产品,而不是单纯储存在地下。在由韩国化学研究院、韩华道达尔、浦项制铁控股公司、GS加德士、现代建设、Locarbon、复兴产业等产业界、学界和研究机构约150名专家参加的启动仪式上发布的这一倡议,提出了通过CCU在减少碳排放的同时,创造能够引领新经济增长的高附加值产品的目标。
韩国化学研究院院长Lee Younguk强调称:“CCU技术是在以化学燃料为基础的线性经济结构向循环经济结构转型过程中必不可少的技术。”
对于作为石油化工主要出口国的韩国而言,CCU不仅仅是环境技术,更有望成为利用现有产业基础培育新增长动力的手段。韩国主要石油化工企业可以利用捕集的CO2生产甲醇、高分子聚合物和合成燃料等高价值化工产品,在降低碳足迹的同时,提高现有化工产业的附加值。
尤其是在水泥、钢铁、石油化工等碳排放几乎难以避免的行业中,CCU被视为几乎唯一的大规模二氧化碳减排手段。
在启动仪式上,科学技术信息通信部第一次官Lee Changyun强调称:“碳中和是为了子孙后代生存必须成功完成的任务,而要实现这一目标,作为科学技术解决方案的CCU技术的重要性正日益凸显。”政府还介绍了专业机构的预测:到2040年,全球CCU市场规模将达到约800万亿韩元(约合5800亿美元)。
韩国经济中化学产业占有特殊地位。化学产业约占国内生产总值(GDP)的4.5%,是向汽车、电子、造船等主要制造业供应关键材料的基础产业。以2024年为基准,韩国是全球第五大化学产品生产国,每年出口约1500亿美元规模的化学产品。
在此背景下,为保持化学产业的地位并实现2050年碳中和目标,该产业的脱碳化至关重要,而CCU正是关键方案。韩国主要化工企业已在扩大对CCU技术的投资。LG化学正在开发利用二氧化碳生产聚碳酸酯的技术,SK Innovation已将利用CO2制造环保润滑油的技术实现商业化;Hanwha TotalEnergies则通过CCU大型示范计划,对将二氧化碳转化为石油化工原料的技术进行实证。
其中具有代表性的是去年决定实施的“CCU示范超级项目”。该项目投入预算470亿韩元,将在石油(全罗南道)、石油化工(忠清南道)、水泥(江原道)、钢铁(浦项)、燃煤发电(忠清南道)等5个主要高碳排放领域推进大规模CCU试点项目的具体化,目标是打造连接二氧化碳供给源与CCU产品制造的完整产业生态系统,其中也包括在燃煤发电过程中进行二氧化碳减排实证。
该项目的对象全部包括石油化工、水泥、钢铁及发电企业等主要碳排放源。一旦完成示范,将在整个产业领域产生显著的连锁效应。科学技术信息通信部未来能源环境技术课长Kim Taeyoung解释称:“通过CCU,可以用于生产天然甲醇等基础化工原料,或用于可持续航空燃料(SAF)的制造。”
首尔大学经营学系名誉教授Park Wonwoo则建议称:“CCU技术是实现碳中和的重要起点,政府和企业应当积极迎接这一挑战。”
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