碳捕捉技術的目前發展,前景,以及相關的企業

碳捕捉

碳捕捉介紹

何謂碳捕捉?

碳捕捉與封存,又稱為碳封存或碳收集及儲存(Carbon Capture and Storage,CCS),是指收集從點源污染(如火力發電廠)產生的二氧化碳,將它們運輸至儲存地點並長期與空氣隔離的技術過程。此項技術的主要目的是防止在發電過程中或其他行業使用化石燃料而釋放大量二氧化碳至大氣層,同時是一種潛在手段以減輕因為使用化石燃料時所釋出的排放物而造成的全球暖化及海洋酸化。雖然將二氧化碳注入地層這項技術已使用了數十年,例如用以提高石油的採收率,但長期存儲二氧化碳是一種較新的概念。

為何都是石油商涉入?

大部份涉入的廠商都是和石油生產有關的巨擘,有以下幾大理由:

  • 石油生產商本身就是二氧化碳的生產大戶,承受碳中和的龐大形象和法規的壓力。
  • 因為碳捕捉需要龐大的儲存區,石油從地下抽出後,就順理成章成為理想的碳捕捉的永久儲存區。
  • 碳捕捉需要非常龐大的資金,石油生產商有能力和資源。
  • 碳捕捉牽涉到的環節都是化學和礦業的技術,石油生產商本身就具備了大部份的核心技衠。

原由

二氧化碳是一種溫室氣體。拜登總統的政府將直接空氣捕獲(DAC)技術視為一種工具,即如果該技術能夠商業化並應用於工業規模,將有助於實現2050年碳中和的目標。碳捕獲針對的是工業設施產生的排放物,而DAC則是自主清除空氣中的二氧化碳。

前景光明

碳捕捉技術是有利可圖的大生意,加上全球各國法令,稅法,補助等對氣候變遷的支持;以及美國證券交易委員會(SEC)和各國股市主管機關相繼對ESG的強制揭露原則,碳捕捉的前景無庸置疑。但碳捕捉技術仍處於非常早期的階段,企業趁早投入以搶佔先機是任何新興產業一開始的常見現象。

潛在市場有多大?

根據歐洲環境署 (EEA) 的數據,歐盟成員國僅 2020 年就排放 37 億噸溫室氣體,如果想實現氣候中和,到 2050 年歐盟 27 國每年需要捕獲和儲存約 3 億噸⼆氧化碳。

缺點和限制

碳捕獲與封存過程也會排放溫室氣體,據澳洲智庫IEEFA 稱,捕獲和儲存⼆氧化碳的能源密集型過程本⾝排放的氣體相當於捕獲氣體的21%。聯合國政府氣候變化專⾨委員會 (IPC C) 和國際能源署 (IEA) 仍然認為碳捕獲是達成氣候⽬標的必要⼿段之⼀。

政府的和法規

法規

2023年4月,根據美國《CNN》的報導,美國總統拜登承諾要讓美國在2050年達到碳中和,並讓發電業在2035年達成⽬標。為此,美國環保署將推出新的減碳法案,並將⽬標集中在⾼碳排⾜跡的天然氣發電廠。新法案將要求既有的與新建的火⼒發電廠必須配備碳捕捉技術,避免其釋放的碳進入⼤氣之中。

補助

包括美國和歐洲多國政府已經為碳捕獲和儲存 (C CS) 預留了⼤量的補貼。

美國能源部宣布,德克薩斯州和路易斯安那州的項目將獲得超過10億美元的聯邦撥款其中部分資金將用於資助西方石油公司在得克薩斯州克萊伯格地區擬建的30個DAC工廠。

美國國會兩黨基礎設施法案為地區DAC中心撥款35億美元,德克薩斯州和路易斯安那州將成為首批獲得這筆撥款的站點。

在2022年美國通過的《通貨膨脹削減法案》為碳捕獲和封存技術贏得了慷慨的稅收優惠之後,目前真正的發展勢頭正在形成。該技術是大型石油公司所青睞的氣候解決方案之一。

碳捕捉的相關企業

殼牌旗下的Quest

公司的宣示

殼牌(美股代碼:SHELL)在2018年就開業界先河 殼牌依減碳量決定主管獎金。而且公司在2021年並進行歷史性變革,宣佈開始減產石油,(請注意:殼牌是全球三大石油生產公司之一)將在2050年前達成淨零碳排。

Quest

Quest 的捕獲和存儲過程涉及四個基本階段:捕獲、壓縮、通過管道運輸、貯存。每年碳捕獲量(以噸二氧化碳計):120 萬噸。

Quest 碳捕獲和儲存是由加拿大殼牌開發和運營的一個項目,涉及捕獲和儲存加拿大艾伯塔省瀝青升級廠排放的二氧化碳。該項目於2015年竣工,是全球最大的碳捕獲與封存(CCS)項目之一。

Quest 項目採用一種稱為燃燒後捕集的工藝,每年捕集 Scotford Upgrader(一家從油砂中加工瀝青的設施)排放的高達 100 萬噸二氧化碳。然後捕獲的二氧化碳通過管道運輸並儲存在地下深處的鹽庫中,預計將被存放數千年。

西方石油

目標

西方石油(美股代碼:OXY)的目標是利用直接空氣捕獲(DAC)技術建造約100家工廠,該技術可將二氧化碳從大氣中分離出來,將其埋入地下或用於製造混凝土和航空燃料等產品。DAC技術正處於商業化的早期階段,需要龐大的投資來證明其經濟效益和盈利能力。

收購Carbon Engineering

2023年8月,西方石油公司同意以11億美元的價格收購技術供應商Carbon Engineering Ltd,以幫助其開發一系列碳捕獲基地,希望能從應對氣候變化,並協助公司從中獲利

Carbon Engineering是全球排名前幾大的碳捕捉廠商,公司是由哈佛大學教授David Keith創立,他開創了直接從空氣中去除大量二氧化碳的方法,捕獲二氧化碳後可以埋在地下或用於各種工業目的。

Carbon Engineering的早期投資者包括比爾·蓋茲、雪佛龍(美股代碼:CVX)、必和必拓集團(美股代碼:BHP)、西方石油公司和幾個家族理財辦公室。

將成全球最大的碳捕捉工廠

西方石油2022年秋天已經開始建造世界上最大規模碳捕捉工廠

自2019年以來,,西方石油一直與Carbon Engineering公司合作,將其技術用於得克薩斯州西部的Stratos碳捕捉項目,該項目預計將於2025年成為世界上最大的直接空氣捕獲二氧化碳(DAC)工廠。

除了Stratos項目外,西方石油公司還計劃在南德克薩斯州的King Ranch DAC中心使用Carbon Engineering的技術,該機構上週獲得了美國能源部的財政支持。

CarbonFree 

公司目前每年的碳捕獲量(以噸二氧化碳計):8億噸。

CarbonFree 是一家採用專利技術捕獲固定點源排放器排放的二氧化碳並將其轉化為負碳化學品的公司。該公司的創新產品 SkyCycle™ 和 SkyMine® 利用捕獲的二氧化碳來製造有用的化學品,如碳酸氫鈉、沉澱碳酸鈣和鹽酸。

CarbonFree 的模塊化和可擴展技術可在現場使用,無需昂貴的基礎設施來運輸和儲存捕獲的二氧化碳。該公司的目標是幫助所有工業製造工廠減少碳排放,創造可持續、環保的產品。

Carbfix 

總共的碳捕獲容量為10 億噸。

Carbfix 成立於 2006 年,是一家專門從事碳捕獲和封存 (CCS) 技術的冰島公司。該公司獨特的 CCS 方法包括將捕獲的二氧化碳注入地球表面深處的玄武岩岩層中。

Carbfix 的工藝包括將二氧化碳溶解在水中,然後將所得溶液注入玄武岩岩層中。一旦進入地下,溶解的二氧化碳就會與岩石中的礦物質發生反應,並凝固成礦物形式,有效地將其從大氣中去除,並將其鎖定數千年。

埃克森美孚

2023年7月,石油巨頭埃克森美孚公司(美股代碼:XOM)同意以49億美元收購二氧化碳管道運營商Denbury公司。

FuelCell Energy (美股代碼:FCEL)8月表示,將把與埃克森美孚旗下子公司的碳捕獲聯合開發協議延長至明年 3 月 31 日。FuelCell 一直在開發碳酸鹽燃料電池,以減少工業和電力來源的二氧化碳排放,以換取這家石油巨頭的費用。與其他傳統電池不同,碳酸鹽燃料電池可以捕獲二氧化碳並在此過程中產生額外的電力。

相關國家的進展

丹麥

丹麥在2023年3月已經啟⽤世界第⼀個國際碳封存設施,碳捕獲和儲存 (C CS) 仍處於起步階段且成本⾼昂,⽬前在歐洲約有 30 個專案正在營運或開發。向北海⼀座枯竭油⽥儲層注入⼆氧化碳,但與其他儲存附近⼯業場所的⼆氧化碳不同,丹麥也接受其他國家碳排。

丹麥碳封存計畫是源頭捕獲⼆氧化後,在比利時英國化學品公司英⼒⼠(Ineos) ⼯廠液化,然後⽤船舶與管道運輸到丹麥封存設施,之後可直接從各國運送⼆氧化碳到丹麥,不必再經過比利時。丹麥政府⽬標是 2045 年實現碳中和,碳封存是⼿段之⼀,但由於丹麥儲存潛⼒遠⼤於⾃⾝排放量,因此能儲存其他國家的碳。

中國

據央視新聞2023年6月的報導,中國⾸個百萬噸級海上碳封存⽰範⼯程───恩平15-1油⽥碳封存⽰範⼯程2023年6月1 ⽇在珠江⼝海域正式投⽤。這象徵中國初步形成了海上⼆氧化碳注入、封存和監測的全套鑽完井技術和裝備體系。

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credit: energydigital.com

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