如果你相信炒作的話，那么頁巖氣將解決美國從高油價到中東戰(zhàn)爭的許多的問題。毫無疑問的是，頁巖氣將給美國帶來巨大的好處。然而，其在氣候變化中發(fā)揮的作用被人誤解——并且亟待解決。
至少從美國的角度來看，有一定的理由保持樂觀。國際能源署最近作出結(jié)論，認(rèn)為到2015年美國將超過俄羅斯，成為世界上最大的天然氣生產(chǎn)國。美國也正在主導(dǎo)歐洲的氣候變化。如果其在1997年批準(zhǔn)了《京都議定書》，那么到目前為止，美國已經(jīng)履行了其義務(wù)。
現(xiàn)在的壞消息是：即使美國的能源結(jié)構(gòu)正在改善，氣候變化仍然是一個巨大的問題。
這個矛盾主要存在于在賓夕法尼亞州的馬塞盧斯頁巖(Marcellusshale)巖層使用水力壓裂法(或液壓破碎法)來獲取大量的天然氣。美國非傳統(tǒng)天然氣的突然繁榮意味著其正在使用更多的天然氣和更少的煤。天然氣只有煤炭一半的二氧化碳排放。一些公共事業(yè)公司最近宣布，美國燃煤發(fā)電設(shè)施的8%已經(jīng)退役。轉(zhuǎn)向天然氣的這一舉措約占美國一半的減排;其余大部分是經(jīng)濟衰退的結(jié)果。
然而，溫室氣體仍然在積累。由于碳已經(jīng)在大氣中滯留了數(shù)世紀(jì)，所以即使每年排放較少的二氧化碳，這也意味著我們?nèi)匀环e聚了太多。
即使中國和東歐開始大規(guī)模地使用水力壓裂法，世界將不會減少實際的排放——只是減緩排放增長的速度。這只能將最嚴(yán)重的氣候變化情景推遲10年。實際上，雖然風(fēng)能和太陽能正在增加，但是它們目前提供少于3%的全球電力;即使到2035年，它們可能將提供不到20%的全球電力。煤仍然是世界上增長最快的燃料。在2011年，煤的使用比風(fēng)能和太陽能的使用增加了7倍，比天然氣的使用增加3倍。值得慶幸的是，有一項從所有的化石燃料發(fā)電廠中急劇地減少溫室氣體排放的技術(shù)。
碳捕集與封存涉及從大型工業(yè)發(fā)電廠捕集與壓縮二氧化碳，并將其注入至地下深處。這需要從大氣中不斷地提取該氣體。
美國領(lǐng)導(dǎo)CCS的研究和開發(fā)，并且能源部的持續(xù)投資已經(jīng)建立了一個全球知識庫。挪威、英國、法國、中國、澳大利亞和日本正在支持與建立大規(guī)模的示范，而一些公司(如通用電氣公司、西門子公司和斯倫貝謝公司)具備了必要的商業(yè)設(shè)施和實踐。
許多人認(rèn)為CCS是一項煤炭技術(shù)，但是這并非是事實的全部。該技術(shù)最早可能應(yīng)用燃氣發(fā)電廠。這是因為天然氣發(fā)電產(chǎn)生較少的碳，并且不會產(chǎn)生堵塞設(shè)備的雜質(zhì)。燃氣發(fā)電廠比燃煤電廠更有效地把燃料轉(zhuǎn)化為電力。
由于上述這些原因，一個新的零碳燃氣發(fā)電廠的成本要低于一個零碳燃煤發(fā)電廠。
是什么阻礙了這項技術(shù)以商業(yè)規(guī)模示范和推廣的進展?首先是成本。雖然成本通過創(chuàng)新將降低，但是加裝CCS的確會增加燃煤或燃氣發(fā)電廠的成本。答案是一個不斷發(fā)展的示范計劃以及政府對早期推廣的激勵。來自發(fā)電廠的碳也可以用來從枯竭油氣田開采更多的石油，這反過來可以產(chǎn)生收入來抵消CCS的成本。
第二個障礙是一個奇怪的無行動聯(lián)盟。許多環(huán)保人士忽視了世界將長期依賴于煤和天然氣、并且我們必須處理所產(chǎn)生的碳的這一事實，反對CCS作為煤炭的促成者。其他環(huán)保人士(一些是化石燃料行業(yè))很高興將短期污染的減少歸功于向天然氣的轉(zhuǎn)化，卻忽視了長期排放的影響。
低成本的頁巖氣可能預(yù)示一個可持續(xù)發(fā)展和商業(yè)競爭力的新時代的開始。如果美國領(lǐng)導(dǎo)燃氣CCS行業(yè)，其將向世界展示，美國可以擁有廉價、清潔的電力，而對氣候的影響可以忽略不計。
Julio Friedmann和Armond Cohen是勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)首席能源技術(shù)專家以及清潔空氣任務(wù)組織的執(zhí)行理事。
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