如果没有碳捕获、碳利用、碳封存(CCUS),我们是不可能实现碳中和的,而碳中和是控制温室气体和全球变暖的唯一途径。
物理方式的CO2捕获加地质封存是迄今讨论最多的。但由于成本过高和高能耗,加上体量有限,实际可行性很差。据美国能源部(DOE)国家能源技术实验室(NETL)的数据,全世界已提议或建立了300多个各种类型的CCS项目。尽管得到了广泛的支持,在很大程度上还是失败了。在寻求将碳捕获和封存技术商业化的项目中,有80%的项目都以失败告终。CCUS也只停留在利用CO2为开采石油驱油,规模很有限。
今天,我要从几个浅显易懂的角度来讲述超级芦竹(能源植物)是如何为我们的环境保护做出贡献的:
吸碳能力一绝
减少大气中二氧化碳的最快的方式是吸收CO2。下面是一组森林吸碳的数据:
由此可以看出,森林的吸碳能力是非常有限的。目前超级芦竹吸收 CO2 达到 8.5 吨 / 亩以上(芦竹是森林的25~40倍,是耕地的8~15倍)。
天生的土壤修复剂
芦竹根系盘根错节,可防水土流失,对土壤中的氯化钠、汞、镍、铬、铅、砷等多种重金属及卤化物(如三氯乙烯、氯酚等)有机污染物有很强的富集能力,从而改善土质,对生活污水中污染物有良好的清洁能力。
替代化石燃料——年轻的煤炭
1)风电和太阳能发电有着不可忽视的短板,那就是“不可控”,是一个不稳定的间歇电源;
2)生物质能是唯一可行的替代煤炭作为火电的低碳燃料,也是煤电实现碳的零排放最可行的发展方向;
3)通过生物质耦合混烧发电减少煤炭的使用,直至生物质燃料替换,不但是当前,而且是长远火力发电的重要发展方向;
4)通过规模种植超级芦竹,可以减少直至摆脱对传统煤炭、石油、天然气等化石能源的依赖,最终实现依靠中国的土地,把“粮食”和“能源”这两个“铁饭碗”牢牢地拿在自己的手中。
负碳来了
芦竹的快速绝氧热解技术产生了热解气、生物油、生物炭。生物炭几乎可以解决土壤中的所有问题。我国农作物亩均化肥用量21.9公斤,远超过世界平均水平(每亩8公斤),是美国的2.6倍,欧盟的2.5倍。通过超级芦竹快速热解技术而得到的炭基肥,不仅是土壤改良剂,也提高了作物的品质、产量。同时保障了粮食安全和能源安全。
热解制氢,氢时代,新国运
氢能源是21世纪终极能源。
在电力方面。氢能作为多功能载体,可以实现可再生能源体系的整合,不仅用于清洁发电,还能平衡电力需求和可再生能源之间的波动。在可再生能源能力不足或需求高峰时期,氢气成为清洁能源的来源,在发电中起到脱碳的作用。
在供暖方面。氢气可以与天然气混合使用,所以氢能是未来少数能与天然气竞争的低碳能源之一。通过与天然气混合(低百分比的氢气可以安全地混合到现有的天然气网络中),无需对原有的基础设备进行多少调整,就能提供灵活连续的热能电能,氢能源进而有望取代传统化石燃料。
在航空领域。航空业每年排放9亿吨以上的二氧化碳,氢能是发展低碳航空的主要途径。氢能在飞机上的应用有以下四种途径∶ 直接在燃气轮机中燃烧,通过燃料电池用于推进或非推进能源系统,燃料电池和燃气轮机的混合动力组合,氢基合成燃料。
氢能与氢燃料电池正在成为全球新一轮科技革命和产业变革的重要方向,对推动我国能源转型、治理生态环境、应对气候变化、保障国家能源安全等具有重大的战略意义。
助力双碳目标
众所周知,我国的能源资源禀赋是富煤缺油少气,超级芦竹及热解产品可以分别耦合煤油气,在“双碳”目标下,可以盘活社会庞大的能源设备固定资产,从掺烧到100%替代,实现低碳到零碳直至负碳的逐步过渡,这是中国能源脱碳和能源安全的必经之路,也是全社会普遍实用的路径,完全符合中央精神:实现“双碳”目标,必须立足国情,坚持稳中求进、逐步实现,不能脱离实际、急于求成,搞运动式“降碳”、踩“急刹车”。绿色转型是一个过程,不是一蹴而就的事情。要先立后破,而不能够未立先破。
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