中国鄂尔多斯——神华集团是中国煤炭巨头之一，其成功很大程度上是以气候变化为代价的。该公司每年从地下开采数亿吨煤炭，并将这种高碳能源销往中国各地。
与此同时，其自身的工厂消耗数百万吨煤炭来发电和生产化学品，向空气中释放出大量的有害气候气体。
但现在，神华正在转变方向。线索就隐藏在位于中国北部戈壁沙漠深处的一家煤制油工厂中。工人们将煤炭加热、加压并加工成柴油和其他所需燃料，留下液态二氧化碳作为副产品。然后，大型冷藏罐车驶入，将该副产品运到 10 英里外的一处山坡。
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在那里，二氧化碳被加压泵入井中，并储存在地下深达 8,000 英尺的地方。该公司表示，通过这个项目，自 2011 年以来，已至少防止 46,000 吨二氧化碳进入大气层。
神华公司阻止排放的二氧化碳量似乎很少，但这象征着中国为开发其称为碳捕获、利用和封存（CCUS）的前沿技术而持续付出的努力。中国几年前开始着手，现在全国各地有多个使用不同技术的试点项目正在运行。
在神华项目以南几百英里的地方，另一家中国能源巨头——新奥集团，正押注一种绿色单细胞生物来减少碳排放。
在一个类似温室的实验室里，从附近燃煤发电厂捕获的二氧化碳流入数百根管道，成为微藻的重要食物来源。这些富含油脂的藻类在吞噬煤炭污染物的同时，可以稍后用于制造生物燃料。
在北京和上海，中国华能集团公司为其燃煤发电厂配备了碳捕获系统，并将捕获的气体出售给软饮料制造商。此举是政府为了美化北京奥运会和上海世博会的形象而下令进行的。该公司继续推进，计划到 2016 年在其位于天津的新建发电厂中捕获 60% 的碳排放。
人们对碳捕获、利用和封存技术寄予厚望。这里的公司希望利用它来应对中国日益严格的温室气体法规。政治家和气候活动家将其视为一个关键问题的答案：一个主要依赖煤炭并且将继续依赖煤炭的国家，如何为应对气候变化的斗争做出贡献？
一石二鸟
中国长期以来一直依赖煤炭。2009 年，中国消耗的煤炭几乎与世界其他地区的总和一样多。尽管近年来，中国一直在大力推广使用其他能源，安装的风能和水力发电量比其他任何地方都多，但专家表示，这不会动摇煤炭作为中国能源之王的地位。
2009 年发表在《能源程序》（Energy Procedia）杂志上的一篇研究论文预测，即使中国实现了其 2030 年的能源效率提高和清洁能源使用目标，其一半以上的电力供应仍将来自煤炭。因此，中国必须找到一种方法来减少其煤炭消费者排放的二氧化碳。
但是，减少中国自身的排放可能只是一个更大目标的一个有利的附带作用：向其他国家推销碳捕获、利用和封存技术。
国际能源署（IEA）在其 2012 年的报告中指出，世界将面临越来越大的困难，无法通过提高能源效率或使用替代能源来减少排放，因为这些领域中容易实现的目标很快就会被摘取。因此，国际能源署的情景显示，使用和储存捕获的碳将变得更加必要，到 2050 年，这将为全球能源部门减排贡献五分之一。
中国政府决心成为碳捕获、利用和封存领域的领导者。“中国政府一直在积极推行和支持一项技术发展议程，该议程使中国能够迅速在新一代各种技术领域取得突破，而碳捕获和封存技术的发展最初就搭上了这股浪潮，”国际能源署能源分析师 Ellina Levina 说。
北京似乎正越来越接近这一目标。“与其他世界地区相比，较低的成本结构以及项目审批和建设的较短时间，为中国碳捕获和封存技术发展提供了乐观的前景，”Levina 补充道。“如果这种动态继续下去，中国将有机会成为碳捕获和封存技术的出口国。”
已经有这种趋势的早期迹象。中国公用事业公司华能和美国公司杜克能源公司今年签署了一项合作协议，呼吁进行一项研究，以确定华能的碳捕获工艺在杜克能源公司位于印第安纳州的燃煤发电厂应用的可行性。
“华能在碳捕获、利用和封存的几个领域处于全球领先地位，”劳伦斯利弗莫尔国家实验室的首席能源技术专家 Julio Friedmann 说，他帮助评估这项技术。在碳捕获这一昂贵技术的核心领域，统计数据显示，华能已经设法将成本降低到一些同行似乎无法企及的水平。
“我们捕获杂质”
当华能在燃煤发电厂的碳捕获方面处于领先地位时，传统上与碳捕获、利用和封存技术相关的行业，中国煤炭巨头神华正在尝试在新领域采用碳捕获、利用和封存技术：用煤生产化学品的工厂。
与燃煤发电厂相比，煤制化学品工厂更容易从工业废料中捕获二氧化碳。这是因为它们 80% 以上的工业废料是二氧化碳；相比之下，发电厂的这一比例不到 20%，神华碳捕获与封存项目的工程师王永生说。
“燃煤发电厂和煤制化学品工厂的区别在于，它们捕获二氧化碳；我们捕获杂质，”王开玩笑地说。
捕获相同量的二氧化碳所需的工作量减少，降低了使用碳捕获、利用和封存技术的成本，使煤制化学品工厂成为减少碳排放的一个有希望的领域。而且它们必须这样做。
由于原油（一种用于制造化学品的传统原材料）价格上涨，全国范围内用煤生产化学品的工厂数量激增。它们排放的二氧化碳量也随之增加。中国煤制化学品产业目前占该国总排放量的 3%。神华国家清洁低碳能源研究所的研究员田亚军表示，如果所有申请的项目都获得政府批准，到 2020 年，其排放量可能会增长四倍。
政策制定者意识到了这种威胁。中国最高级别的国家规划机构国家发展和改革委员会在 2009 年表示，中国所有新的煤制化学品工厂在申请建设许可证时都需要提交如何减少未来排放的计划。
对于神华而言，这与碳捕获和封存有关。该公司目前正在考虑在鄂尔多斯启动另一个试点项目，以便更大规模地测试这项技术。
触及成本障碍
但神华不会走得太远。其在鄂尔多斯的煤制油厂每年排放超过 200 万吨二氧化碳；其中只有 5% 被埋在地下。阻止该公司埋藏更多气体或将这项技术扩展到更多工厂的原因仅仅是缺乏资金。
仅神华 30 万吨碳捕获和封存项目的建设成本就超过 3200 万美元。而且，该公司每捕获和封存一吨二氧化碳，就要支付 47 美元。
中国政府补贴了部分投资。但大部分项目成本仍然由公司自己承担。可以肯定的是，神华无意将其所有利润都投入到碳捕获和封存中。
位于波士顿的致力于减少大气污染的非营利组织“清洁空气特别工作组”的亚洲首席代表 Ming Sung 表示，中国的其他公司也面临同样的障碍。
“缺乏经济激励是碳捕获、利用和封存技术发展的最大障碍，”Sung 说。“公司不会做那些他们无法从中赚钱的事情。”
目前尚不清楚从明年开始的中国碳交易市场是否允许公司交易来自碳捕获、利用和封存项目的排放信用额。而且，与二氧化碳的供应量相比，他们可以出售给软饮料行业的量微不足道。
还有人谈到向石油公司供应捕获的二氧化碳，石油公司可以将气体注入井中，并利用它来开采更多的石油。虽然这种做法在北美已经广泛应用，但在中国的发展可能需要时间，因为中国的二氧化碳供应商和石油公司在合作之前必须经过艰难的谈判，Sung 说。
健康、土壤和水
此外，还存在环境问题。绿色和平国际在 2009 年发布的一份报告中称，碳捕获和封存技术是拯救气候的“虚假希望”，并表示“不能保证二氧化碳的安全和永久封存”。
绿色和平组织认为，虽然目前无法量化确切的风险，但任何地下二氧化碳泄漏都可能影响周围环境，增加污染土壤和水，甚至窒息的危险。
神华在这里监控其存储场地，该场地位于一片盛开的黄色花朵覆盖的田野之下，他们使用仪器试图追踪储存二氧化碳引起的任何变化。
工人们每两小时检查一次数据，以分析二氧化碳在地下如何移动以及是否存在任何泄漏。该公司还会收集土壤和地下水的样本。
虽然承认碳捕获和存储技术存在风险，但神华的工程师们将他们的项目视为一种辅助手段，他们表示该项目可以帮助收集数据并协助制定这个不受监管的领域的规则。
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