密西西比州可能成为美国第一个帮助煤炭对抗全球变暖的州。一座在肯珀县肥沃土壤上兴建的新设施将从当地矿井获取最肮脏的煤炭，将其转化为气体，去除导致气候变化的二氧化碳，然后燃烧气体燃料——产生的污染率与燃天然气的发电厂相当。如果煤炭的使用真的可以做到（大气层面上的）清洁，它就可以成为应对全球变暖的有力手段。
实现这一目标的关键技术是一种仍然相对不为人知的回收形式，称为碳捕获与封存，或CCS。可以将其视为一种缩短地质年代的方法，自然系统需要如此漫长的时间才能将二氧化碳从大气中拉回。相反，CCS 捕获燃烧化石燃料时排放的二氧化碳，然后使该气体可用于处置，可能是在地下深处。关于 CCS 的各种提案已经流传了几十年，技术演示范围从连接到燃煤发电厂的大型化工厂到直接从空气中捕获二氧化碳的简单过滤器。
然而，当谈到使用 CCS 来解决人类燃烧化石燃料排放的二氧化碳不断增加所带来的气候变化时，这项技术充其量也只是停滞不前。 各种项目存在（或曾经存在），但该技术未能取得进展，主要是因为捕获二氧化碳仍然比免费将这些化石碳倾倒到大气中更昂贵，在那里，数万亿新释放的分子可以自由地捕获导致全球变暖的热量。
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监管机构现在希望使 CCS 更具吸引力。美国环境保护署 (U.S. Environmental Protection Agency) 的新规章规定，任何新建的燃煤发电厂都将需要捕获和封存至少一部分二氧化碳污染。该提案中的水平将允许每兆瓦时 (megawatt-hour) 发电量排放 1,100 磅二氧化碳，这与平均新型燃天然气发电厂排放的气体量相当。（当然，为了真正应对气候变化，即使是这些污染也必须被捕获和封存。）
现在的问题是这项技术是否已准备好广泛部署。“它现在正在发生，”能源部长欧内斯特·莫尼兹 (Ernest Moniz) 辩称，国会研究服务处 (Congressional Research Service) 10 月份的一份报告和新的肯珀发电厂也支持了这一观点。事实上，该设施是将 CCS 从示范项目规模推向更大规模的首个大型努力。这座装有 CCS 的 550 兆瓦燃煤气化发电厂计划于 2014 年完工。“它是个庞然大物，”最近参观过该厂址的莫尼兹说。
肯珀将使用褐煤或棕煤——污染最严重的化石燃料中最肮脏也是最便宜的一种——但前提是它已被转化为气体。这种气化过程还允许该设施去除二氧化碳。捕获的二氧化碳随后将被泵入一条专用的 100 公里长的管道，管道的末端是一个油田。
二氧化碳长期以来一直用于石油工业，以帮助从旧油田中洗刷出额外的石油。“今天，我们正在使用二氧化碳 [提高石油采收率] 每天生产 30 万桶石油，”莫尼兹指出。“这不算小，”而且根据一些估计，使用这项技术每天有可能生产多达 300 万桶石油。“除了发电厂或大型工业设施之类的东西，你找不到那么多二氧化碳。”
因此，肯珀发电厂将有一些额外的产品可以出售，这要归功于其回收使命。正如莫尼兹所说：“他们已经签订了电力、硫酸、氨和二氧化碳的长期合同。”
成本高昂的增加
最大的问题仍然是成本；CCS 在使用煤炭的发电厂生产的每千瓦时 (kilowatt-hour) 电力中至少增加 0.04 美元。据建造该发电厂的公用事业公司南方公司 (Southern Co.) 子公司密西西比电力公司 (Mississippi Power) 称，肯珀预计完工总成本略高于 40 亿美元，超出预算超过 10 亿美元——进一步的延误可能会导致成本进一步增加。“显然，随着时间的推移，成本会下降，”莫尼兹认为。
降低成本的关键是部署。为此，美国能源部 (U.S. Department of Energy, DoE) 已经资助了八个 CCS 示范项目，包括在德克萨斯州阿瑟港 (Port Arthur, Texas) 已经开放的设施，并为 CCS 项目提供了 80 亿美元的贷款担保。与此同时，能源部的高级能源研究计划署 (Advanced Research Projects Agency for Energy, ARPA-E) 已在其 IMPACCT 计划（先进碳捕获技术的创新材料和工艺）下投资了 4000 万美元用于捕获二氧化碳的新方法。
已经有三项有前景的技术被能源部的化石能源办公室 (Office of Fossil Energy) 选中，以进行进一步开发，以测试在使用这些方法捕获燃煤后二氧化碳的成本效益。Alliant Techsystems (ATK) 计划通过喷嘴过滤烟道气，该喷嘴将二氧化碳冷却使其凝固，然后用快速旋转的腔室分离出气体，从而产生类似旋风的效果，从而收集固体二氧化碳。通用电气全球研发中心 (GE Global Research) 使用一种专有材料，该材料在与二氧化碳接触时会变成固体，而三角研究所 (Research Triangle Institute, RTI International) 拥有一种新型溶剂，该溶剂不需要那么多蒸汽热量来释放二氧化碳并准备捕获更多二氧化碳。但是，二氧化碳捕获的替代技术在很大程度上仍是工程领域的头脑风暴；它们需要数年甚至数十年的时间才能从实验室走向商业发电厂。
工业规模
从水泥和钢铁到炼油厂，所有目前产生过量全球变暖污染的地方都需要碳捕获。这意味着需要寻找储存地点的数百万吨二氧化碳，但目前尚不清楚确切地点在哪里。能源部目前正在进行的两个示范项目旨在证明，过量的二氧化碳可以安全地储存在伊利诺伊州 (Illinois) 的深层咸水含水层中。之前的项目，例如西弗吉尼亚州 (West Virginia) 芒廷内尔发电厂 (Mountaineer Power Plant) 的 CCS，证明二氧化碳可以安全地储存在地下岩层中而不会发生事故——但该项目因缺乏资金而停止。“例如，如果对减少二氧化碳排放没有要求或激励，那么哪家电力公司愿意花费大量资金安装 CCS——即使捕获过程的成本降低了？”10 月份的 CRS 报告问道。
根据能源部的估计，有足够的地下空间具有合适的地理条件来储存 39110 亿公吨二氧化碳，大约相当于美国目前 100 年的二氧化碳污染量。但这假设要建立一个国家基础设施——与石油和天然气运输的基础设施相当——仅仅是为了处置不需要的副产品。为了证明这笔费用的合理性，二氧化碳污染的价格必须很高——否则温室气体就必须被取缔。
CCS 中 S 的其他相关问题仍有待解决，包括如何监测地下二氧化碳、如何管理地下压力以确保在发生地震等情况下不会泄漏，以及最终谁拥有并负责埋藏的二氧化碳，以及其他潜在的障碍。“我们必须解决这些问题，但只有当我们开始实施这些大型项目时，我们才会解决这些问题，”莫尼兹说。
事实上，降低 CCS 成本的唯一方法是使这项技术普及。10 月份的 CRS 报告估计，一旦 10 万兆瓦的发电厂安装并运行某种版本的 CCS，CCS 价格可能会下降 30%。从某种意义上说，这与许多新能源技术遇到的鸡和蛋问题相同——如果二氧化碳没有定价，CCS 就无法变得廉价和普及，而政界人士不愿意对二氧化碳定价，除非 CCS 既廉价又普及。
煤炭战争
在现有发电厂中增加 CCS 可能是遏制全球变暖的最佳技术希望，尤其是在中国等国家，随着该国煤电的巨大扩张持续进行，这些国家温室气体污染急剧增长。全球超过 40% 的全球变暖污染来自燃煤，全球各地有 1000 多座新的燃煤发电厂正在规划或建设阶段。自 21 世纪初以来，煤炭一直是每年增长最快的能源来源。“为了每个人的利益，煤炭必须迅速而彻底地改变，”联合国气候变化框架公约 (U.N. Framework Convention on Climate Change) 执行秘书克里斯蒂安娜·菲格雷斯 (Christiana Figueres) 去年 11 月在华沙 (Warsaw) 告诉煤炭企业高管的一次聚会。“如果我们继续像过去那样满足能源需求，我们将超过国际商定的将升温限制在 2 摄氏度以内的目标。”
即使 CCS 从气候角度来看使煤炭更清洁，但化石燃料仍然存在许多问题，包括如何处理所有残留的有毒煤灰以及采矿的危险。并且，使用捕获的二氧化碳来释放更多的化石二氧化碳（以石油的形式）并不是大幅削减温室气体污染的最快途径。但是，CCS 对未来的重要性并没有逃脱政策制定者的注意。11 月，代表全球 76% 温室气体污染的国家的能源部长指出，CCS“是任何有效应对气候变化措施不可或缺的组成部分”。
就在最近，莫尼兹的前任能源部长、诺贝尔奖得主朱棣文 (Steven Chu) 加入了一家加拿大公司——Inventys Thermal Technologies——的董事会，该公司正在寻求将其据称低成本的二氧化碳捕获方法商业化。“我们将走向低碳，”莫尼兹说，并指出实施奥巴马总统的气候行动计划将是他任期内的重要组成部分。“但我们认为，所有燃料——只要有足够的投资——都将在低碳世界中占有一席之地。”换句话说，由于对 CCS 的巨大希望，煤炭战争并不存在。