簡介
碳捕捉一個經常被談及的可能性就是碳捕捉和封存（CCS），也就是把二氧化碳深埋於地下。能源公司對這項技術有著很高的期望（見圖表）。
但是有兩個問題。其一是沒人知道這項技術是不是真的那么管用（或者說，是不是深埋的二氧化碳不會泄露）。另外一點便是雖然我們還不知道效果如何，可以肯定的一點是CCS技術很貴--它高昂的成本甚至使替代能源都顯得十分具有吸引力。
原理
捕捉
“捕捉”碳並不難。二氧化碳和胺類物質發生反應。二者在低溫情況下結合，在高溫中分離。這樣，可以使電廠產生的廢氣在排放前通過胺液，分離出其中的二氧化碳；之後在適當的地方加熱胺液就可以釋放二氧化碳。更好的方法是使煤和水發生反應，產生一種二氧化碳和氫氣的混合物。在這種混合物中二氧化碳含量比一般電廠廢氣中的更高，所以更容易分離。之後燃燒的就是純氫氣了。
這套處理工序成本很高，但沒有證據表明這個方法是沒有效果的。丹麥一家使用單乙醇胺做二氧化碳吸收劑的實驗廠已經運行了兩年。法國的阿爾斯通公司一所設在威斯康星的使用氨水捕捉碳的實驗基地也即將建成完工。
埋藏
真正麻煩的是下一個步驟。二氧化碳的需要長期埋藏，因此必須達到很多要求。要成功地封存二氧化碳，需要一塊地下1000米以下的岩體。在這樣的深度，壓力將二氧化碳轉換成所謂的“超臨界流體”（超臨界流體由於液體與氣體分界消失，是即使提高壓力也不液化的非凝聚性氣體。超臨界流體的物性兼具液體性質與氣體性質。它基本上仍是一種氣態，但又不同於一般氣體，是一種稠密的氣態。其密度比一般氣體要大兩個數量級，與液體相近。它的粘度比液體小，但擴散速度比液體快(約兩個數量級)，所以有較好的流動性和傳遞性能。它的介電常數隨壓力而急劇變化(如介電常數增大有利於溶解一些極性大的物質)。 另外，根據壓力和溫度的不同，這種物性會發生變化），而在這樣的狀態下二氧化碳才不容易泄露。另外，這片岩體還要有足夠多的氣孔和裂縫來容納二氧化碳。最後，還需要一塊沒有氣孔和裂縫的岩層防止泄露。
成本
關於成本，根據麻省理工大學去年發表的一份報告，捕捉每噸二氧化碳並將其加壓處理為超臨界流體要花費25美元，將一噸二氧化碳運送至填埋點需要花費5美元。這也就是說，發電廠每向大氣中排放一噸二氧化碳就要支付30美元；這一數字接近聯合國政府間氣候變化專門委員會建議的碳價格的中間值和歐盟現行的碳價格。另外，一份由一家名為Synapse Energy Economics的諮詢公司發布的報告提出，美國的能源公司已經開始在內部審計中按每噸3元到61元不等計算碳價。而這一範圍的中間值也是30美元。
這樣的價格，無論是作為碳稅還是在排放權交易的制度中，都將大大改變能源經濟。但即使是CCS最樂觀的擁護者也質疑這項技術在2020年之前是不是真的能得到大範圍推廣。而到了那個時候，無論是地球的氣候還是政治環境都會大不相同。
位於伊利諾州的“未來發電”項目是一次調查CCS在實際發電中效果的認真嘗試。但這個項目於一月份宣告取消，原因是預計成本從8億3000萬美元猛增至18億美元。
困難
碳捕捉四大難題
必須克服的困難是令人畏縮的，它要求國際合作、創新、巨額投資項目和公眾接受。所有這些都要通力配合才能敵過全球變暖的步伐。
首先，在化石燃料和能源生產的過程中捕捉二氧化碳所需的費用是極其昂貴的。
第二，埋藏地點必須經過檢驗。在那兒，二氧化碳不能泄漏，必須修建包括油輪和管道在內的設施來運輸二氧化碳到這些地點。
第三，由於成本原因，還沒有各類環保公司有意向在（碳捕捉）CCS技術上進行投資，美國麻省理工學院的一項研究提出碳捕捉（CSS）處理二氧化碳的成本約30美元（19歐元）每噸。這就要求要么提高碳稅抵消排放成本，採取碳排放限定及交易許可來取得稅金，或者直接採用大量的政府補貼。專家說，面臨著市場不斷地全球化，一個使二氧化碳排放付出代價的綠色國際協定很有必要。有排放成本才會促使一些企業改進生產，減少污染。
第四，對於在陸地而不是海上存儲，公眾可能會有反對意見，因為地震或者其他地質事件有可能將巨大的溫室氣體重新發散到大氣中。
目標
作為天然氣精煉以及氨、氫工廠工業過程的一部分，在能源生產中分離出了二氧化碳已經基本成功，所以碳捕捉已經完成，下一個目標就是尋找合適的埋藏地點了。
意義
商業意義
碳捕捉示意圖能源意義
美國能源部發布的一份報告顯示，目前美國剩餘的石油可采儲量為200億桶，如果採用二氧化碳注入提高可采儲量的話，其儲量最多可增加至1600億桶，潛力相當大。英國政府目前正在考慮將捕獲的碳儲存到北海油田采空石油後留下的空洞中，而且要把北海油田變為一個碳存儲基地。
示範工程
到現在為止，只有三個成功的CCS項目處在進行中。
Weyburn-Midale項目填埋的是北達科他薩斯喀徹溫省一座廢棄油田的煤炭氣化廠產生的二氧化碳。英國石油公司經營的阿爾及利亞薩拉油田項目把從當地生產的天然氣中提取的二氧化碳輸入地下。挪威大型石油天然氣公司國家石油公司也在北海的有兩處類似的項目。而這些項目事實上都與發電沒有關係。幾年之前，這些項目還大受追捧。但現在，追捧者開始緊張了，不敢立刻上馬新的項目。
問題很嚴重。上述的三個“示範工程”每個每年處理100萬噸二氧化碳，但僅美國的發電廠每年二氧化碳排放量就達到15億噸。這也就意味著僅美國就要找1500個合適的地點建立CCS項目，而且沒人知道在美國是不是真的能找到那么多合適的地方。甚至把如此大量的二氧化碳運到處理廠也是一個巨大的工程。
隨著新一輪全球氣候問題大討論的展開，“碳捕捉”技術開始成為新能源技術討論中的一個熱點話題。6月18日，英國碳捕捉聯盟首席研究員瓊·吉賓斯博士來到上海，向記者解釋了“碳捕捉”技術的相關問題。他認為，擁有豐富油田和天然氣田的中國東北，以及東海南海區域，均是實施“碳捕捉”技術的理想場所。理想場所
國外場所
碳捕捉國內場所
在中國，“碳捕捉”技術也在嘗試之中。路透社5月25日訊息稱，中國最大的獨立發電公司華能集團將於年底在上海啟動第二個碳捕捉示範項目，屆時，每年將從華能電廠的尾氣中“捕捉”二氧化碳10 萬噸。
6月18日，英國碳捕捉聯盟首席研究員瓊·吉賓斯博士（Jon Gibbins）來到上海，參加名為“碳捕捉與全球氣候的未來”交流會。交流會上，瓊·吉賓斯博士解釋道， “捕捉”碳並不複雜，而“擁有豐富油田和天然氣田的中國東北，以及中國東海南海區域，均是實施‘碳捕捉’技術的理想場所。”變廢為寶
步驟
如果要在一家煤電廠旁邊開展“碳捕捉”項目，首先要安裝3個主要裝置。瓊·吉賓斯博士拿最近正在英國東海岸展開的一個“碳捕捉”試點項目舉例道：“第一個是用於化學反應的金屬片，‘清洗’發電廠排放出的尾氣，把二氧化碳‘捕捉’下來；接著是讓二氧化碳氣體通過一個加熱塔，目的是通過蒸汽加熱，得到更純的二氧化碳；最後一步是將氣體通過一座壓縮塔，得到方便運輸的壓縮二氧化碳。”
影響
“通常，捕捉一噸碳的成本約60美元。但在中國，我預計成本可能降至40美元/ 噸。” 吉賓斯博士告訴本報記者。煤電在中國電力結構中占極高比例，找到一種更清潔地使用煤炭的技術對中國而言意義重大。
根據聯合國政府間氣候變化委員會（IPCC）調查，全球大概有9300多億噸的二氧化碳可以埋藏到油田中，相當於2050年全球累積排放量的45%。據預計，“碳捕捉”技術的套用能夠把全球二氧化碳的排放量減少20% 至40%。除了對氣候變化產生積極影響外，“碳捕捉”技術還可以實現一定的商業價值。被捕獲的碳可以用於石油開採、冶煉廠，甚至汽車業。在全球範圍內，最早成功實現“碳捕捉”試點項目的挪威國家石油公司證實，在油田裡灌入二氧化碳，可以使得石油的採收率提高40-45%。
美國能源部發布的一份報告顯示，目前美國剩餘的石油可采儲量為200億桶，如果採用二氧化碳注入提高可采儲量的話，其儲量最多可增加至1600億桶。
面臨質疑
多方評價
碳捕捉蔣敏華說，按目前的技術計算，碳捕捉成本約在200元人民幣/ 噸，而實際處理加工至進行商業套用的程度，每噸還需增加150元投入。
吉賓斯博士的助手、帝國理工大學博士李佳告訴記者，據她分析，華能之所以願意上馬第二個“碳捕捉”項目，說明該技術仍有利可圖。據悉，華能集團去年已在北京嘗試過一個小型的“碳捕捉”項目，將收集到的二氧化碳賣給汽水廠，或是製成乾冰賣給消防單位。“華能內部員工告訴我，被捕獲的二氧化碳售價是碳捕捉成本的兩倍。”李佳說。關於二氧化碳泄漏問題，吉賓斯博士回應說，碳封存的前二三十年十分關鍵。過了這段時間，埋在地下的二氧化碳就絕對安全了。
記者了解
據記者了解，目前二氧化碳的封存技術分為“地質封存”和“海洋封存”兩種。適合封存二氧化碳的地質結構包括油田、氣田、鹹水層、無法開採的煤礦等。據IPCC研究表明，二氧化碳性質穩定，若地質封存點經過謹慎選擇、設計與管理，注入其中的二氧化碳99%可封存上千年。
國際規劃
按照歐盟的規劃，德國將建設2個CCS示範工程，荷蘭有3個，英國有4個。德國，荷蘭，英國，西班牙和波蘭將分別獲得約2.45億美元的投資。除此以外，義大利將獲得1.35億美元，法國將獲得6700萬美元用於二氧化碳運輸基礎設施建設。
剛剛結束的八國集團峰會上，各國領導人繼續就能源和氣候問題達成共識。歐洲希望在2010年至少有20個發電廠使用CCS技術，並實現規模化和商業化。到2015年，歐洲至少要建立10個大型示範工程。那么到2020年，CCS技術就可以在全球範圍內實現廣泛的商業套用。要實現這個目標，這些已開發國家需要在今後10多年內投入200億美元。
奧地利政府禁止
碳捕捉奧地利經濟部長米特勒納當天說，在這個問題上，政府與專家們一致認為在地下封存二氧化碳的技術“目前尚不成熟”。他特彆強調：“這項技術目前仍處於研究階段，它所可能具有的危險及是否會產生什麼副作用，目前還不十分清楚，”在這些問題解決之前，根本不會討論是否套用的問題。
奧地利政府當天就此通過的決定還指出，對這項技術的研究工作也要謹慎開展，而且以不危及人類或環境的安全為前提。
2010年年度新詞語
此詞經國家語言資源監測與研究中心等機構專家審定入選2010年年度新詞語，並收錄到《中國語言生活狀況報告》中。提示性釋義：指捕捉化石燃料燃燒產生的二氧化碳，將其壓縮之後，封存到海底或陸地下面的技術。
例句：“綠色經濟國際合作會議上，不少中外代表都對中國華能集團的一套碳捕捉項目很感興趣。”(2010年5月10日中央電視台《今日觀察》)2010年科技類年度新詞語
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| 國家語言資源監測與研究中心、商務印書館日前發起2010年度詞語評選活動，年度詞語評選活動自2007年開始已舉辦三屆，是由教育部、國家語委指導，國家語言資源監測與研究中心、商務印書館主辦，由國家語言資源監測與研究中心等機構依據主流媒體10.4億字的語料，在機器自動提取的基礎上經人工審定。 這些新詞語將收入由教育部、國家語委發布的《中國語言生活狀況報告2010》一書，商務印書館同時出版《2010漢語新詞語》。 |
| 2010年年度新詞語 科技類 |
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