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编者注：这是关于碳捕获与封存的五个专题系列文章中的第一篇，该系列文章于2009年4月6日至4月10日每天发布。
像所有大型燃煤发电厂一样，位于德国施普雷姆贝格的1600兆瓦容量的施瓦泽普姆佩电厂无疑是肮脏的。然而，该设施的一个小小的附加部分——一个向当地工业客户输送30兆瓦蒸汽的小型锅炉——代表了从燃烧化石燃料造成的全球气候变化后果中获得救赎的希望。
为了加热那个锅炉，潮湿、易碎的棕色煤，被称为褐煤（它比硬质黑色无烟煤的污染更严重），在纯氧存在的情况下燃烧，这个过程被称为富氧燃烧，释放出水蒸气和更臭名昭著的温室气体——二氧化碳 (CO2) 作为废物。通过在简单的管道中冷凝水，拥有该电厂的瑞典公用事业公司Vattenfall捕获并隔离了几乎95%的CO2，纯度高达99.7%。
然后，二氧化碳被压缩成液体，并交给另一家公司Linde出售；潜在的用户范围从碳酸饮料制造商（如可口可乐）到利用它从衰退的矿藏中挤出更多石油的石油公司。然而，原则上，二氧化碳也可以被泵入地下深处，并安全地锁定在特定的岩层中数千年。
从国际能源署到联合国批准的政府间气候变化专门委员会 (IPCC)，这种碳捕获与封存(CCS)，特别是对于燃煤发电厂来说，已被确定为实现大幅、快速减少温室气体排放的关键技术。毕竟，煤炭燃烧每年排放的300亿吨二氧化碳中，占人类活动排放量的40%。
华盛顿特区智库皮尤全球气候变化中心的区域气候变化政策协调员史蒂夫·考德威尔表示：“美国和其他国家有可能在继续依赖煤炭作为能源来源的同时，保护气候免受煤炭相关的巨大温室气体排放的影响。”
甚至巴拉克·奥巴马总统也称该技术对“能源独立”很重要，并在7870亿美元的《美国复苏与再投资法案》中为“清洁煤”发电拨款34亿美元。
目前，有三种技术可以在发电厂捕获二氧化碳。其中一种，如在施瓦泽普姆佩电厂，涉及富氧燃烧工艺：在纯氧中燃烧煤炭，产生富含二氧化碳的排放流。第二种是使用各种形式的化学物质——以胺洗涤器、特殊膜或离子液体的形式——从更混合的废气中提取二氧化碳。第三种是气化，其中首先将液体或固体燃料转化为合成天然气；可以从天然气转化过程中分离出二氧化碳。
美国的一些公用事业公司已经建造或升级了捕获二氧化碳的电厂，他们要么储存二氧化碳，要么出售二氧化碳。位于马里兰州坎伯兰的180兆瓦的勇士跑燃煤发电厂已经捕获了96%的二氧化碳排放物，用于出售作为灭火器或干冰。田纳西州金斯波特的金斯波特发电厂自1984年以来一直在捕获二氧化碳，并将其出售给碳酸饮料制造商。
自2001年以来，美国能源部 (DoE) 已投资超过30亿美元，资助七个区域合作伙伴关系开展的多个碳捕获与封存项目，包括在威斯康星州基诺沙县的大型燃煤普莱森特草原发电厂和俄亥俄州沙迪赛德的 R.E. Burger 电厂进行的氨捕获技术示范。奥巴马政府甚至可能重启未来发电项目——一个可以捕获90%排放物的275兆瓦整体煤气化联合循环发电厂；布什政府因成本飙升而取消了该项目（可能存在计算错误）。美国能源部已为使用碳捕获与封存技术的燃煤发电厂提供至少80亿美元的贷款担保。
澳大利亚和中国已在试验工厂中证明了燃烧后捕获是可行的。在维多利亚州洛阳发电站，澳大利亚联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 运营的试验工厂每年将捕获1000吨二氧化碳；澳大利亚研究组织还与中国的华能集团合作，使用胺洗涤器从北京的联合发电厂捕获二氧化碳，然后出售。
尽管世界各地有多个项目在研究或测试碳捕获与封存的各个方面，但很少有项目与全尺寸发电厂连接：一个平均每天产生500兆瓦以上和10,000吨以上二氧化碳的发电厂，这是排放问题的核心。而少数与全尺寸发电厂连接的项目，要么在捕获后排放二氧化碳，要么出售二氧化碳，而不是采取下一步措施并将温室气体储存在地下。
“满负荷运行时，每小时产生9吨二氧化碳，”Vattenfall的碳捕获与封存发言人斯塔凡·戈尔茨在谈到施瓦泽普姆佩电厂价值1亿美元的碳捕获与封存示范锅炉时说道。但他承认，“我们还没有储存地点。”