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　　2012年12月，我國第一臺近零排放的265兆瓦IG C C (整體煤氣化聯(lián)合循環(huán))示范電廠在天津正式發(fā)電，標志著我國規(guī)?；瘻p排二氧化碳技術(shù)與行動取得重要突破。在當前氣候變化問題日益嚴峻的國際背景下，此舉對于我國積極應對氣候變化、實施節(jié)能減排具有里程碑式的意義。

　　全球性減排行動迫在眉睫

　　國際社會普遍認為，攝氏2度溫升是氣候變化危險能夠控制在一定范圍內(nèi)的極限門檻。據(jù)《自然》雜志近期發(fā)表的一篇題為“全球控制攝氏2度溫升所面臨的挑戰(zhàn)”的文章指出，到2050年，若想維持全球2度溫升，必須要有一場全球范圍的重大技術(shù)、社會、政治變革與創(chuàng)新，未來世界對負碳技術(shù)的渴求會變得越來越強烈，且必須充分考慮各種低碳及負碳技術(shù)從開發(fā)到應用的時間延遲。啟動全球性的大規(guī)模協(xié)調(diào)一致的減排行動迫在眉睫，否則控制攝氏2度溫升目標根本無法實現(xiàn)。

　　從國內(nèi)外各研究機構(gòu)對我國中長期能源發(fā)展預測的結(jié)果來看，2050年化石能源需求預測將近35億噸標煤，若要實現(xiàn)與全球同步的2度溫升控制排放，屆時二氧化碳總排放量應控制在40億噸左右。顯然預測的能耗與排放數(shù)據(jù)極不匹配，未來我國將不得不面臨巨大的負排放壓力。當然，世界其他國家也會面臨這種類似情形。如果世界各國目前還不能采取積極的大規(guī)模減排行動的話，恐怕低碳以及零碳技術(shù)都將無法解決全球期待的攝氏2度溫升控制問題，唯有負碳技術(shù)，負碳產(chǎn)業(yè)、負碳經(jīng)濟的出現(xiàn)方可為挽救全球氣候帶來一線希望。

　　采用BEC C S路線實現(xiàn)負碳效應有阻力

　　實現(xiàn)“負碳”過程，除了要求“吸納”并消除本身過程中產(chǎn)生的全部二氧化碳外，還需額外消耗一定的二氧化碳。以負碳技術(shù)、負碳經(jīng)濟為特征的“負碳時代”是否可能在未來近30年內(nèi)到來呢？隨著今后科學發(fā)展與技術(shù)進步的加快，我們認為負碳產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的產(chǎn)生一定不會是遙遠的夢想。

　　事實上，盡早實現(xiàn)負碳產(chǎn)業(yè)和負碳經(jīng)濟的關(guān)鍵點在于通過系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，使整個循環(huán)系統(tǒng)既能實現(xiàn)“正能量輸出”、“正效益獲得”、還能實現(xiàn)“負碳排放”。實現(xiàn)負碳產(chǎn)業(yè)和負碳經(jīng)濟的方式多種多樣，它給農(nóng)業(yè)能源、綠化沙漠治理、旅游產(chǎn)業(yè)、可再生能源技術(shù)等領(lǐng)域會帶來許多新的發(fā)展機遇。目前國際上已有采用B E C C S(生物質(zhì)發(fā)電聯(lián)合碳捕集封存)技術(shù)路線的方法以實現(xiàn)負碳排放的設(shè)想。實際上，BEC C S路線中的B E (生物質(zhì)發(fā)電)過程雖然具有良好的碳吸收效應，但這一過程從全壽命周期來講仍然還是個正的凈耗能過程。已有研究對25兆瓦規(guī)模的生物質(zhì)發(fā)電廠的全壽命周期的能耗與排放進行過計算，結(jié)果顯示每發(fā)1千度電， 對應的二氧化碳凈排放量是166 .8公斤，碳循環(huán)為1506 .9公斤，碳回收率為90%。雖然C CS(碳捕集封存)被認為是未來減少二氧化碳排放、緩解溫室效應重要方法。

　　然而，受能耗、安全以及經(jīng)濟成本等因素影響，目前C C S技術(shù)推廣受到各種限制。由此，目前采用B E C C S(生物質(zhì)發(fā)電聯(lián)合碳捕集封存)路線來實現(xiàn)負碳效應也會遇到一定的阻力。

　　全新負減排BEC U技術(shù)路線

　　在此，我們提出一條全新的具有全過程成本效益的負減排BE C U (生物質(zhì)發(fā)電聯(lián)合非捕集直接礦化利用)技術(shù)路線。這條路線是由“碳吸收”、“碳減排”、“碳利用”三部分構(gòu)成的一個負碳產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟體，植樹造林實現(xiàn)“碳吸收”、現(xiàn)代生物質(zhì)發(fā)電實現(xiàn)“碳減排”，吸收煙氣中的二氧化碳并直接礦化利用。實現(xiàn)“碳利用”。這個產(chǎn)業(yè)鏈是把二氧化碳作為原料，產(chǎn)出植物、能源、高附加值的化工產(chǎn)品，最終實現(xiàn)能源輸出、經(jīng)濟效益、負碳效應的三贏。

　　這條技術(shù)路線的獨特之處在于C U (非捕集直接礦化利用)部分采用了特殊的二氧化碳礦化工藝辦法，即利用生物質(zhì)發(fā)電廠排放的低濃度煙氣直接進行二氧化碳吸收礦化利用。

　　BECU技術(shù)路線的核心是把低濃度二氧化碳直接吸收礦化利用，同時聯(lián)產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品，可省去二氧化碳的捕集過程，突破了以往碳捕集過程的成本制約和能耗制約。例如利用氯化鎂礦化二氧化碳聯(lián)產(chǎn)鹽酸和碳酸鎂技術(shù)路線、固廢磷石膏礦化二氧化碳聯(lián)產(chǎn)硫基復合肥技術(shù)路線、利用鉀長石或鈣鈦礦礦化二氧化碳的三條技術(shù)均是我們通過實驗研究后發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)化和商業(yè)化前景的二氧化碳礦化發(fā)展路線。因此，以B E C U為主攻方向不斷探索和開發(fā)利用天然礦石礦化二氧化碳，同時聯(lián)產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品是切實可行的未來實現(xiàn)規(guī)?；⑸虡I(yè)化利用二氧化碳的新辦法。

　　仍然以25兆瓦規(guī)模的生物質(zhì)發(fā)電廠的全壽命周期的能耗與排放數(shù)據(jù)為例，我們通過計算發(fā)現(xiàn)，如果聯(lián)合非捕集直接礦化利用技術(shù)，做到消化每噸二氧化碳耗電低于800度的話，基本可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的負碳循環(huán)。目前，我們實驗室得出的耗電指標值已達到了消化每噸二氧化碳耗電333度至788度的水平。

　　“負碳”理念在中國已悄然變?yōu)樾袆?br />
　　如果說，低碳經(jīng)濟、零碳經(jīng)濟是一個量變的過程，那么，負碳經(jīng)濟就是一種質(zhì)變的飛躍，或?qū)⒁l(fā)一場全球性的應對氣候變化行動的新革命。目前“負碳”理念在中國已悄然變?yōu)樾袆?。中國農(nóng)業(yè)科學院油料所經(jīng)過科技攻關(guān)，已經(jīng)掌握了將菜油加工轉(zhuǎn)化為生物柴油的技術(shù)，據(jù)估算，如果將我國南方的4億畝冬閑田種上油菜，然后轉(zhuǎn)化為生物柴油，即可相當于再造一個永不枯竭的“綠色大慶”。在西部沙漠，一個以植樹造林治理沙漠實現(xiàn)“碳吸收”，生物質(zhì)發(fā)電實現(xiàn)“碳減排”，利用煙氣生產(chǎn)螺旋藻實現(xiàn)“碳捕集”負碳項目正在進行之中。目前在我國廣東省潮州市正在建設(shè)中國首座“負碳實驗城”-普天(潮州)生物環(huán)保城，它已成為中國首個負碳經(jīng)濟示范區(qū)。我國最大的煤炭生產(chǎn)商神華集團提出的煤基近零排放技術(shù)路線已對外發(fā)布。所有這些行動對以用煤為主的中國今后實現(xiàn)大規(guī)模二氧化碳減排、邁向“負碳”時代有著十分重要的建設(shè)意義。

　　“負碳”正在向我們走來。伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)“負碳中國”、“負碳地球”不是不可能的。