工业排放在增加大气中的碳含量方面起着重要作用。这个问题促使科学家们想出了消除大气中碳污染的方法，即通过捕获和储存地下碳来实现。然而，碳捕获不仅有效，而且有害。所以，让我们来看看碳捕获的 6 个优点和缺点，并确定如何进行有效的二氧化碳管理。
二氧化碳去除和直接空气捕获的含义
二氧化碳去除（CRD）是指为从大气中去除二氧化碳而提出的各种方法。这些方法包括土壤碳封存、直接空气捕获（DAC）、强化矿化、生物质碳去除和储存。此外，还包括植树造林或重新造林以及海洋碳去除。它本质上是一种应对排放和实现各行业脱碳的工具。
利用化学反应从空气中提取二氧化碳的技术称为直接空气捕集（DAC）。空气流经化学物质并与之发生反应。二氧化碳被捕获，而其他空气成分则穿过这些化学物质。固体吸附剂和由常见化学物质组成的液体溶剂是直接空气捕集最常用的材料。其他正在开发的系统则采用电化学过程。提取的二氧化碳被注入地下深处。
碳捕获的 6 个优点和缺点
碳捕获技术可以在排放源头或大气中捕获二氧化碳。碳捕获与封存是目前最有效的二氧化碳捕获方法之一，对经济、社会和环境等各个领域都具有显著优势。
优势
据伦敦政治经济学院格兰瑟姆研究所称，唯一能够准确减少工业工厂排放的碳捕获技术是 CCS。而且，该工艺比其他类型的碳去除技术更具优势。
1. 污染物提取
在其中一种碳捕集与封存（CCS）工艺中，氧气用于富氧燃烧，剩余废气中二氧化碳浓度较高。这使得二氧化碳更容易与吸附剂发生反应并被分离出来。
在碳捕获与封存过程中，富氧燃烧排放的颗粒物可通过静电除尘器去除。富氧燃烧需要使用高浓度氧气。阿贡国家实验室的一项研究表明，在燃烧过程中使用氧气可使二氧化氮排放量减少50%。与使用普通空气相比，排放量减少了一半。
2. 降低社会碳成本
碳捕获与封存设施能够提升农业部门的整体生产力。直接从源头去除二氧化碳可以减少整个社会面临的净损失。
大气中二氧化碳导致的气候变化给社会带来的估计成本和收益的美元价值被称为碳的社会成本。它通常是由一年内大气中额外排放的2吨二氧化碳造成的。
3. 减少源头排放
国际能源署（IEA）估计，碳捕获与封存（CCS）技术有望减少能源生产和工业设施二氧化碳排放总量的约20%。在美国，工业和能源生产设施约占温室气体排放总量的50%。CCS技术最大的优势在于，它可以从这些排放源直接捕获二氧化碳。
4. 可再生能源发电
储存在地下的二氧化碳可用于从同一地点提取地热能。这样，无需额外投入即可产生额外的可再生能源。碳封存过程中的蒸汽循环以二氧化碳为基础，并将其加压成超临界流体。这样可以传递更多热量，并以更少的能量压缩蒸汽。涡轮机经过此过程后运行效率更高。
5. 新化学品生产
捕获的二氧化碳可用于生产各种化学品和塑料，例如聚氨酯和聚合物。它还可以添加到混凝土中，在生产阶段增强混凝土的强度，从而提高基础设施的耐久性。
6. 扩大就业机会
CCS运行需要技术娴熟的技工和工人。该领域为技工、工程师及其他相关专业人员提供了广阔的就业机会。
此外，在碳捕获的优点和缺点中，我们已经介绍了该系统的缺点。请看下文。
另请参阅：全球首款碳中和背包，可捕获二氧化碳排放以增强自身强度
缺点
是的，这项最具优势的技术在实施过程中存在一些问题。在某些领域仍有改进的空间。
1. 可能 泄漏量
根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的说法，任何二氧化碳管道泄漏，如果其在环境空气中的浓度达到7%至10%，都可能对人类构成直接威胁。尽管碳捕集与封存（CCS）设施运输过程中的事故率相对较低，但潜在的泄漏风险依然存在。
地下设施也可能发生泄漏。如果注入点突然发生二氧化碳泄漏，可能会对附近居民和动物构成风险。注入井或岩层裂缝的泄漏可能会污染该地区的土壤和地下水。此外，如果二氧化碳引发地震活动，也可能对该地区造成破坏。
2. 对采油过程的负面影响
提高石油采收率是目前二氧化碳捕集技术的应用之一。然而，将碳捕集与封存技术用于石油采收可能会违背其初衷。石油公司购买捕集的二氧化碳并将其注入枯竭的油井，从而开采原本无法开采的石油。但燃烧这些石油最终会将二氧化碳释放回大气中。如此一来，碳捕集与封存技术的总体目标就无法实现了。
3. 成本超支的原因
在发电厂和工业领域应用碳捕获与封存（CCS）技术会导致最终产品总成本增加。犹他大学在其研究报告中指出，为了支付这项技术的应用成本，电力成本将增加约50%至80% 。
大多数地区没有实施鼓励或激励采用CCS的监管工具。这是CCS设备、基础设施、物流和材料价格大幅上涨的主要原因。
4. 合成气的形成
直接空气捕集技术去除空气中的二氧化碳存在一个主要缺点。此外，在燃烧前碳捕集技术中，燃料需要经过处理，产生一氧化碳和氢气的混合物。这种混合物被称为合成气，它会与水反应生成氢气，而氢气中又含有高浓度的二氧化碳。总而言之，这一过程使得碳捕集更加复杂且耗时。
5. 负面公共政策知觉
不管碳捕获与封存系统的优点和缺点是什么，如果没有民众的支持，它很难在普遍层面上得到实践。碳捕获与封存设施对人类和动物的生命和健康构成一定的威胁和风险。因此，它在公众中并不那么受欢迎。此外，在俄罗斯圣彼得堡矿业大学的一项研究中，科学家提到，全球许多地方的公众对 CCS 的认识大多较低。
然而，了解CCS的人对此持积极或中立态度。但他们对碳储存地点持怀疑态度。
6. 储存的不确定性
美国环境保护署 (EPA) 估计，由于二氧化碳储存能力不足，并非所有国家都能有效实施碳捕获与封存 (CCS) 技术。哈利法科技大学的研究人员指出，不同储存点的确切容量难以计算。这表明各国捕获和储存的二氧化碳量存在差异。
麻省理工学院（MIT）的科学家估计，未来100年，美国的存储容量足够。但在这个时间范围之外，一切都不确定。
另请阅读：每英亩树木可获得多少碳信用额？
消除大气碳污染的 6 种方法
除了通过直接空气捕获进行碳捕获和封存之外，还有其他方法可以去除二氧化碳。在了解了碳捕获的优缺点之后，让我们来看看从大气中去除碳污染的方法。
1. 农业实践
覆盖作物采用再生农业耕作方式种植，包括减少耕作和增加生物炭的使用，从而有助于减少二氧化碳排放。生物炭是一种由植物材料制成的木炭。
2. 生物质
所有有机物都含有高碳含量。但生物质碳去除指的是将这些物质转化为长期碳储存解决方案的方法。这种方法包括掩埋、生物油或生物炭。这被称为碳捕获与封存生物能源（BECCS）。在这种方法中，种植能源作物来吸收二氧化碳，然后燃烧这些植物来发电。捕获的二氧化碳被永久掩埋在地下。
3. 森林经营
这包括植树造林和重新造林，以及改进的森林管理（IFM），例如延迟采伐。树木是减少空气中二氧化碳污染最自然、最有效的方式。除了植树造林外，维护现有森林也至关重要。而这或许只需每去除一吨二氧化碳20美元就能实现。
发生森林火灾等灾害后，应采用快速恢复森林的技术。可以采用林牧结合的方式，将树木纳入动物农业系统。可以采用农田农林业、行栽作物农业系统、城市再造林和类似过程。
4.矿化
这种方法利用能与二氧化碳发生自然反应并将其转化为固态的化合物。矿化作用可在地上或地下通过强化风化过程进行。这两种方法都属于人工碳去除。
5. 海洋碳去除和沿海蓝碳
海洋周围沼泽地附近的植物和沉积物具有很高的碳储存潜力。这里考虑了红树林、海草床和潮汐区等区域。这些湿地含有生态系统单位面积最高的碳储量。但过度开发这些区域可能会将它们转化为排放源而不是储存源。
6. 土壤在碳去除过程中的重要性
也存在一些直接与土壤相关的、从大气中去除碳的方法。再生放牧和农业以及土壤改良都属于此类方法。再生技术能够提高产量，从而进一步减少大气中的碳排放并固存二氧化碳。
另请参阅：微软已做好准备，将碳排放捕获并储存在地下
规范二氧化碳管理的 8 种方法
二氧化碳是造成全球变暖和气候快速变化的重要因素。目前，从大气中去除二氧化碳是最大的挑战。但如果当代人不采取必要的措施，对子孙后代来说将更加危险。在了解了碳捕获与封存的优缺点之后，接下来我们将探讨一些可行的二氧化碳管理途径。
1. 生产过程脱碳
工厂和工业企业是二氧化碳的主要排放源。它们需要在生产过程中尽可能避免和减少二氧化碳排放。技术流程应避免使用化石燃料，而应使用氢能或绿色能源等气候友好型替代燃料。
此外，我们需要一种不涉及二氧化碳的新生产工艺。尤其是对于一些工业过程而言，比如铝生产过程，因为没有碳就无法进行。
2. 节省能源和电力
保持空调和暖气的适宜温度非常重要。因此，夏季请保持在华氏78度（摄氏25度），冬季保持在华氏67度（摄氏19度）。这样可以节省能源，并显著降低您的能源费用。
关掉电灯和风扇很重要，但拔掉设备插头也同样重要。插入的设备即使不使用也会消耗电力。
3.避免使用塑料
生活中最常见的塑料用途不是购物袋，而是水瓶。相反，你应该使用可重复使用或保温的瓶子，它们可以在任何温度下使用更长时间。是的，塑料水瓶是每个人生活中的重要组成部分，但现在是时候了，你应该接受改变。
4. 减少垃圾填埋场
不要将非一次性物品丢弃在垃圾填埋场。对于不再有用的物品，请出售或捐赠（如果可以使用）。对于无法重复使用的东西，您可以随时尝试回收和重新利用它们。
5.节省燃料
遵守交通规则并按限速行驶可节省燃料并减少排放。轻踩油门，停车，然后步行去取餐，而不是开着引擎在免下车取餐通道等待。
如果距离较远，每周至少乘坐一次公共交通、拼车或类似交通工具。这样你就不会向大气中排放更多碳。
6.保养轮胎
保持汽车轮胎充气适当，并定期进行轮胎调校。轮胎漏气会使行驶时承受更大的压力和力气，从而浪费汽油并增加车辆的排放量。
7. 最好用冷水清洗
是的，使用冷水循环来洗衣服，并一次性洗满衣服。这可以减少水和能源的消耗。此外，它还可以节省时间和金钱。
8. 规律步行
短距离骑自行车或开车会增加污染，堵车时还会浪费时间。因此我们建议您定期短距离步行。这对您的健康也有好处。
碳捕获与封存的优缺点清晰地展现了二氧化碳排放的控制方式。同时，它也揭示了最终结果如何受到诸如封存容量和地点等因素的影响，并存在不确定性。尽管该系统具有实用价值，但由于缺乏充分的信息和措施，人们往往对其持怀疑态度。请分享这些信息，传播碳捕获与封存的知识，提高公众意识。
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