生物質(zhì)能-碳捕集與封存（BECCS技術(shù)）：最具潛力的負碳技術(shù)

碳排放量直線上升，是全球變暖現(xiàn)象日益加劇的重要因素。將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益物質(zhì)，使其既能發(fā)電又能從大氣中去除，這一緊急需求成為工業(yè)化時代發(fā)展的重中之重。

 

為實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標，我們應(yīng)用負排放技術(shù)抵消二氧化碳的正排放技術(shù)，使環(huán)境處于“碳吸收”等于“碳排放”的平衡狀態(tài)。而生物質(zhì)能-碳捕集與封存則是“碳吸收”環(huán)節(jié)中一項較為直接且有效的負碳技術(shù)。

 

生物質(zhì)能-碳捕集與封存，簡稱BECCS技術(shù)，是應(yīng)對全球氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)之一。它將生物質(zhì)能與碳捕集封存技術(shù)（簡稱CCUS）相結(jié)合，從吸收二氧化碳的植物中提取能量，捕獲提取植物物質(zhì)燃燒時釋放到大氣中的二氧化碳，最后將其封存于地下，實現(xiàn)負碳排放。生物質(zhì)能-碳捕集與封存可以將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現(xiàn)二氧化碳永久減排，是一種重要的負排放技術(shù)。

 

此外，生物質(zhì)本身具有獨特的本領(lǐng)，通過植物和某些微生物以吸收空氣中的二氧化碳，而后生物殘體進入土壤時，碳即能以腐殖質(zhì)形式長期保留于土層之中；或是能源利用過程排放的二氧化碳被捕獲后，用于種植植物和養(yǎng)殖藻類，被吸收后存在于生物質(zhì)中。借助植物的光合作用，BECCS技術(shù)通過“生物質(zhì)利用+CCS/CCUS”的技術(shù)組合，將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機物，并以生物質(zhì)的形式積累儲存下來。這部分生物質(zhì)可以直接用于燃燒產(chǎn)生熱量，或通過化學(xué)反應(yīng)合成其他高價值的清潔能源，實現(xiàn)了生物質(zhì)原料從產(chǎn)生到利用全過程的負碳排放目標。

 

相較于其他負排放技術(shù)而言，利用BECCS技術(shù)進行二氧化碳負排放的潛力更大，國外一些科學(xué)家認為從碳潛力和碳成本兩方面折中來看，BECCS技術(shù)是未來有望將全球溫室效應(yīng)穩(wěn)定在低水平的關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)展BECCS技術(shù)可以解決我國城鄉(xiāng)各類有機棄物無害化、減量化處理等問題，避免生物質(zhì)廢棄物在沒有得到有效利用進行自然分解的情況下釋放出更強的溫室效應(yīng)氣體。在全面推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的大背景下，未來生物質(zhì)能也將有助于鄉(xiāng)村發(fā)展走出一條“農(nóng)業(yè)-環(huán)境-能源-農(nóng)業(yè)”的綠色低碳閉合循環(huán)發(fā)展之路。

 

實現(xiàn)碳中和需要負碳技術(shù)，它是實現(xiàn)二氧化碳凈零排放的關(guān)鍵。BECCS技術(shù)作為最具潛力的負碳技術(shù)，集成了可再生資源利用、清潔能源生產(chǎn)、二氧化碳減排等多項應(yīng)用的技術(shù)要點和優(yōu)勢,在創(chuàng)造和增加負碳排放方面有著巨大優(yōu)勢。雖然目前這一技術(shù)在全球范圍內(nèi)尚處于研發(fā)和示范階段，還不具備大規(guī)模商業(yè)化運行的條件，但近年來，我國在生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化利用、二氧化碳生物轉(zhuǎn)化等前沿研究方向方面不斷取得新的突破。未來，我國BECCS領(lǐng)域也將迎來新的發(fā)展機遇，加強先進負碳技術(shù)的開發(fā)與轉(zhuǎn)化應(yīng)用，助力推動我國科技強國建設(shè)戰(zhàn)略實施和“碳中和、碳達峰”目標的達成。