众所周知，应对向低碳社会转型的挑战有多种解决方案。相反，我们需要广泛的技术组合以及新的方法与商业模式。碳捕集常被视为一种潜在的变革性解决方案，可助力净零转型、促进循环经济并提升能效。但捕集CO₂并安全封存带来了巨大的物流挑战。那么，需要采取哪些措施？

尽管可再生能源与可持续建筑材料的应用日益增加，全球经济仍依赖生产水泥、钢铁或开采石油、天然气等高碳密集型工业过程。减少这些重工业的碳排放是减轻气候变化影响的重要组成部分；而碳捕集、利用与封存（CCUS）可能是实现这一目标的途径之一。

碳捕集如何运作？

碳捕集是防止工业过程或发电产生的CO₂排放进入大气的过程。

尽管碳捕集对人类而言是一项复杂的技术挑战，但其核心理念实则源于自然。事实上，人类活动产生的过量二氧化碳中，超过一半已被植物和海洋吸收——这一过程远早于人类文明的出现。科学家在北美落基山脉下的科罗拉多高原，发现了一个被封存逾百万年的天然二氧化碳储层。

目前，碳捕集主要存在三种技术路径：

第一，燃烧后捕集：在化石燃料燃烧后从烟气中脱除二氧化碳。这是改造现有发电厂的主要方法，已应用于多项工业场景。

第二，燃烧前捕集：通过部分燃烧化石燃料，在燃烧前提取二氧化碳。

第三，富氧燃烧：在纯氧环境中燃烧燃料，产生的废弃物主要为二氧化碳和水蒸气，便于后续捕集。

碳捕集、利用与封存发展现状

根据全球碳捕集与封存研究所的数据，目前全球共有30个大型碳捕集项目在运行，另有11个在建、153个处于开发阶段。这些设施当前年捕集能力达2.44亿吨二氧化碳——较上一年增长44%。以阿尔法纳工程集团为例，我们正推进在英国开发以碳捕集、利用与封存基础设施为支撑的可持续航空燃料工厂。其中，灯塔绿色燃料项目预计在2030年前满足英国10%的可持续航空燃料需求，同时创造900余个就业岗位，并为当地带来10亿英镑投资。这充分表明，市场不仅对碳捕集、利用与封存存在迫切需求，更对其发展前景充满信心。

在实际应用层面，沙特阿美在奥斯曼尼亚与哈维亚天然气凝液设施开展的二氧化碳强化采油项目，是中东地区的首个此类项目。该项目每日捕集约4000万标准立方英尺二氧化碳，并通过四口注入井实现地质封存。此类项目构成沙特在担任二十国集团轮值主席国期间提出的循环碳经济框架的重要组成部分。

尽管碳捕集、利用与封存在部分项目中已取得成功，但其大规模推广仍面临多重挑战。

经济可行性

反对碳捕集、利用与封存的核心论点之一在于其高昂成本。国际能源署数据显示，不同行业的捕集成本差异显著：直接空气捕集为130-345美元/吨，钢铁生产为40-100美元/吨，而天然气处理仅为15-25美元/吨。要将这项技术规模化，以应对每年约340亿吨的化石燃料燃烧排放，其成本将因行业属性而异。随着技术进步，成本有望逐步下降——可再生能源的发展轨迹提供了有益参考：过去十年的大规模应用同样带来了显著的成本降幅。

不同技术路径的成本差异同样明显。以水泥生产为例，目前三分之二的排放源自石灰石加热过程中的化学反应。集成燃烧前碳捕集、利用与封存预计仅使成本增加不到10%，而其他方法可能导致成本上升高达70%，使得碳捕集成为最具成本效益的减排选择。

物流与规模化可行性

尽管碳捕集、利用与封存能够为碳密集型行业带来实际效益，但其能否实现有效规模化仍存疑问。部分估算显示，为实现全球实质性减排目标，碳捕集、利用与封存的采用规模需增长120倍，至少达到每年42亿吨的捕集量。这意味着，除技术成本下降外，政府的补贴与政策支持同样不可或缺。

然而，积极信号同样存在。世界经济论坛的一份报告指出，碳捕集、利用与封存价值链各环节的合作正在持续深化——承包商、业主与投资者正围绕如何充分利用政府激励措施、确保项目融资展开更紧密协作。报告特别提到，技术公司与管道泵供应商的合作，已在部分项目中将整体工程足迹减少30%。

组合方案中的关键一环

碳捕集、利用与封存是遏制气候变化最具破坏性影响的重要工具。随着产业界、政府与全球开发商持续加大对这一技术的投入与能力建设，其应用场景将不断拓展，成本亦有望稳步下降。在阿尔法纳工程集团，我们凭借在公私合作伙伴关系领域的深厚积累——例如与英国政府的成功合作——正致力于推动此类大型项目从蓝图走向现实。