一家领先的农业公司即将通过世界上最大的碳封存项目，使美国在全球地图上占据一席之地。
在未来几个月内，阿彻丹尼尔斯米德兰公司将加大力度建设一项计划，以捕获乙醇厂排放的二氧化碳，并将气体注入地下。能源部宣布该项目在公司位于伊利诺伊州迪凯特的工厂破土动工，时间是8月下旬。
当与今年秋天在同一玉米加工厂启动的另一项相关的封存项目相结合时，该计划将比美国以往任何时候都尝试过的，将更多工业捕获的二氧化碳泵入地球深处，永久储存在深层盐水岩层中。虽然该项目专注于乙醇，但该公司表示，它乐观地认为，其努力将为尝试对煤炭等化石燃料进行类似的排放控制铺平道路。
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“这对于美国的碳捕获和封存行业至关重要，”ADM伊利诺伊州工业碳捕获和封存项目项目经理斯科特·麦克唐纳上周在接受气候导报采访时表示。“我们正在开发其他人将效仿的模式。”
这项行动正值气候立法在国会山陷入僵局，其他大型碳捕获和封存（CCS）项目因缺乏资金而停滞不前之际。今年早些时候，总部位于俄亥俄州的公用事业公司美国电力公司因成本问题，停止了与大型燃煤电厂相关的盐水含水层储存项目。
分析师表示，ADM的项目对于研究大量人为产生的二氧化碳在伊利诺伊盆地（一个横跨三个州的岩层，靠近美国一些污染最严重的燃煤电厂和工业工厂）地下将如何表现具有重要意义。他们说，由于储存的气体在不同的地质位置表现不同，因此其他全球CCS项目的知识在应用于美国方面存在局限性。
清洁空气任务部队的分析师库尔特·沃尔泽说：“世界上有三个项目正在进行这种大规模的封存。” “这将是第四个。” 其他项目位于挪威海岸和阿尔及利亚。
将多孔岩石注入地下是未来的关键
专家表示，如果碳捕获和封存最终在美国被证明具有商业规模，那么美国排放的大量二氧化碳最终将不得不储存在伊利诺伊盆地，因为它靠近依赖煤炭的中西部各州。
在美国，还有其他大规模的二氧化碳注入油田的案例，温室气体在其中被用于将更多的原油推出，这个过程被称为提高石油采收率。沃尔泽说，在二氧化碳管道输送方面也进行了大量工作。
沃尔泽说，ADM计划的不同之处在于其规模以及在油田以外的盐水岩层中永久储存气体。他说，这种区别很重要，因为如果CCS要取得商业上的成功，就必须依赖盐水岩层，而不是完全依赖油田储存。
对于盐水岩层，捕获的二氧化碳被泵入地下数千英尺的多孔岩石中，其中含有咸水。美国其他尝试建立这样一个完全集成的系统（从排放源到盐水含水层中的永久储存）的努力在达到商业规模之前就停滞不前了。
该过程的第一步将于今年秋天开始，届时伊利诺伊州地质调查局的研究人员将开始每天向地下注入1000公吨来自ADM迪凯特工厂排放的二氧化碳。
这将与ADM运营的第二个规模更大的项目建设同时进行，该项目最终将注入量增加两倍，达到每天3000公吨。ADM项目计划于2013年开始地下注入。这两个地点总共将向地下泵入超过350万吨捕获的二氧化碳，相当于约60万辆汽车的年排放量。
二氧化碳将来自一家将玉米加工成多种产品的工厂，包括玉米糖浆、食品化学品和乙醇。
获得1.41亿美元联邦援助，但仍在寻求更多资金
麦克唐纳解释说，与燃煤电厂相比，生物发酵过程产生的二氧化碳流的纯度是该项目能够向前推进，而许多其他CCS项目却无法推进的原因之一。
这种纯度使得捕获过程比从燃煤中捕获二氧化碳所需的成本更低，燃煤产生的气体流比湿玉米厂复杂得多。对于煤炭，需要溶剂从氮气和其他排放物的混合物中剥离二氧化碳。
“我们可以在不同类型的工厂以大约四分之一的成本做到这一点。我们的障碍要低得多，”麦克唐纳说。他称乙醇是碳捕获的“唾手可得的果实”。
ADM项目的总成本为2.075亿美元，其中大部分（1.41亿美元）由能源部作为奥巴马总统2009年经济刺激计划的一部分提供。相比之下，美国电力公司的项目将耗资6.68亿美元，将盐水注入与大型燃煤电厂的捕获相结合。
麦克唐纳表示，尽管成本较低，但如果没有联邦政府的新资金，这家农业巨头可能无法在2015年（计划的结束日期）之后继续进行地下注入。他说，捕获的部分二氧化碳有可能用于提高石油采收率，因为二氧化碳在该过程中因其在泵出更多原油方面的价值而获得价格。
麦克唐纳说，在几年前宣布该项目时，阿彻丹尼尔斯米德兰公司完全预计美国可能会出台碳排放上限。这与刺激计划以及加利福尼亚州对低碳燃料标准的考虑一起，提供了动力。
“我们需要看到碳定价或额外的封存[财政]激励措施，”他在谈到延长这项努力的可能性时说。
下一站：煤炭？
分析师表示，即使该项目的捕获部分涉及乙醇，它仍然对煤炭具有借鉴意义，煤炭排放约占美国温室气体排放量的三分之一。
能源部表示，伊利诺伊盆地的芒特西蒙砂岩有潜力容纳来自中西部煤电厂的数十亿吨二氧化碳。能源部在宣布时表示，该砂岩可以容纳伊利诺伊盆地区域所有行业每年产生的超过2.5亿吨二氧化碳。
伊利诺伊州地质调查局局长罗伯特·芬利说，需要在每个新的注入点进行彻底的测试，以确定其独特的特征。
ADM尤其将使用美国环保署授权的新型注入井，称为6类井，专门为二氧化碳储存而设计。
根据新的井分类，运营商预计将密切关注地下温室气体羽流在多孔岩石中的移动方式。
考虑到这一点，伊利诺伊州地质调查局的研究人员正在测试以前从未用于碳封存的设备，包括使用振动能量创建气体羽流详细图像的地震传感器。芬利说，这对于了解首先需要在哪里设置二氧化碳监测站非常重要。
他说：“一个很大的未知数是二氧化碳会呈放射状还是圆形方式移动。”
环保人士称之为“三重补贴”
芬利说，由此产生的数据应该有助于让州公共事业委员会（他们出于成本考虑拒绝了许多大型项目）相信该技术的可行性和准确性。
麦克唐纳表示，同一个工厂同时运行两个注入点（一个由伊利诺伊州地质调查局运行，另一个由ADM运行）的事实也将提供关键信息。他说，需要更好地了解两个地下温室气体羽流如何相互作用。
他说，这对于未来的其他捕获项目非常重要，因为一个大型发电厂将需要多个注入井来储存其所有二氧化碳。
碳捕获和封存有其批评者。一些环保主义者抨击它耗费大量联邦资金于一项未经证实的技术，他们说这些资金应该更多地用于可再生能源。
绿色和平组织高级立法代表凯尔·阿什说：“从某种意义上说，这是对我们不知道是否会奏效的东西的三重补贴。” 他说，玉米和乙醇行业已经获得了联邦政府的帮助，然后能源部的碳捕获资金才开始发挥作用。
也有研究质疑这些类型的地下注入的安全性和成本效益。最值得注意的是，一对地质学家夫妇在去年发表的一篇同行评议论文中挑战了地下有足够空间进行商业规模碳储存的观点（气候导报，2010年5月3日）。该分析遭到碳捕获行业的大部分抨击，认为其做出了不准确的假设，但这对夫妇坚持认为他们的论点是准确的。
ADM坚称不存在泄漏风险
另一个问题是二氧化碳将如何与伊利诺伊盆地岩石中独特的矿物质发生反应。2010年，杜克大学研究员罗伯特·杰克逊发现，从理论上讲，从地下储存点（包括伊利诺伊州中部）泄漏的二氧化碳可能会在错误的情况下污染饮用水含水层，污染物包括铀。
他说，ADM项目对于测试非常重要，但他说，在更好地了解任何泄漏风险之前，他不想直接住在该地点上方。他说，风险很小，但重要的是要确定。
“大多数井不会泄漏太多。有些可能会。我们需要了解如果它们泄漏，环境后果是什么，”他说。
但麦克唐纳表示，不存在严重的泄漏风险。选择伊利诺伊盆地是专门因为其特殊的品质，包括位于地球表面以下7000英尺二氧化碳储存点上方的深层不透水保护岩层。
他说，该地区已经通过三维成像进行了彻底研究，并且没有二氧化碳逸出的通道。
“我们非常有信心我们可以在该地点长期储存大量的二氧化碳，”他说。
2009年，俄亥俄州格林维尔市的一项碳捕获和封存提案因当地居民强烈反对泄漏可能性和房地产价值下跌而陷入停滞。芬利说，ADM没有遇到类似的问题，部分原因是该公司在社区中的声誉。该公司表示，该项目将创造260个就业岗位。
外联也可能是一个因素。麦克唐纳说，他的公司努力通过给居民的信件、与政府官员的会议以及在伊利诺伊州博览会和城镇会议上安排的活动来教育社区了解该项目。芬利说，学校老师也来到了现场。
他说，该公司获得了300名将受到该地点初步地震测试影响的土地所有者的许可，并且没有引起太多担忧。他说，地下羽流将 confined 于农村地区。
ADM的麦克唐纳说：“我们在这个方面投资了数十亿美元。” “如果存在任何疑问或任何真正的泄漏风险，我们就不会这样做。”
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