根据普林斯顿大学的研究人员的分析，通过正确的公共基础设施投资，可以在未来六年内将目前在全球范围内捕获和储存的二氧化碳排放量增加一倍。
作者在“ 科学院院刊”上提出了一个管道网络，该管网将中西部的乙醇精炼厂的二氧化碳废物转移到西德克萨斯州的油田，谷物被发酵生产酒精燃料。然后通过一种称为强化采油的技术将捕获的碳泵入几乎耗尽的油田，其中二氧化碳有助于回收残余的油，同时最终被困在地下。
研究人员发现，这种捕获和存储网络每年可以防止高达3000万公吨的人造二氧化碳进入大气层 – 相当于从道路上移走了650万辆汽车。目前，全世界每年捕获和储存约3100万吨二氧化碳。
作者的动机是国会在2018年“两党预算法案”中通过的税收抵免，以鼓励对碳捕获和储存的投资。他们的分析表明，如果税收抵免与低息政府贷款相结合，为必要的管道基础设施提供资金，这种大规模的捕获和存储网络只有可能 – 并且对使用它的公司有利可图。如果政府只为一半的管道提供低成本贷款，那么由此产生的较小规模的网络仍将每年封存1900万吨二氧化碳。
“新的税收抵免是当今世界鼓励碳捕获，利用和储存(CCUS)的最重要的政策，”第一作者，华盛顿特区AAAS国会科学与工程研究员Ryan Edwards说，他获得了博士学位。2018年，普林斯顿大学的土木与环境工程专业学习。爱德华兹在合着者迈克尔西莉亚，普林斯顿环境研究所(PEI)主任和西奥多拉谢尔顿皮特尼环境研究教授以及土木与环境教授的合作下进行了分析。工程。
“这是我们第一次在我们面前制定政策，让我们认真考虑大规模部署，”爱德华兹说。“CCUS在不同层面上引起了很大的兴趣，并得到了两党的支持。目前还没有一个关于如何实现这种情况以及它会是什么样子的计划。”
联合国政府间气候变化专门委员会已将碳捕获确定为减少二氧化碳排放和将地球平均温度维持在工业化前水平2摄氏度以内的关键组成部分。为此，据估计，到2050年，每年需要捕获和储存5,000至10,000公吨的二氧化碳，Edwards和Celia报道。
Celia表示，尽管如此，由于缺乏政策支持和个别项目的大量前期成本，碳储存基础设施的实施受到了阻碍。
“为了让CCUS有机会进行大规模开发，需要建立必要的基础设施，”西莉亚说。“这包括将二氧化碳从捕获地点运输到可以使用的地方的管道。我们的研究为建设这样一条管道提供了经济上可行的路线图，这对于大规模的CCUS来说是关键的第一步。。”
爱德华兹说，类似的大型基础设施，如州际公路系统和电力网，都是在政府资助和协调的基础上建成的。
“我们的分析显示，除了税收抵免之外，还需要额外的公众支持才能在短期内实现大规模部署，”爱德华兹说。“这就是这些事情的完成方式 – 政府发挥了关键作用。最近一个很好的例子就是德克萨斯州政府对清洁能源基础设施的领导，这使得那里的风能大热化。”
Edwards和Celia专注于乙醇精炼厂，因为他们生产的气体含有超过99%的二氧化碳，这使其成为捕获最具成本效益的产品之一，Edwards说。相比之下，他说，燃煤的副产品只有10-15%的二氧化碳，捕获技术昂贵。从煤炭或天然气源捕获二氧化碳的成本为每公吨50-75美元，而乙醇来源每公吨约为20-30美元。
Edwards和Celia写道，与此同时，Midwestern乙醇精炼厂 – 每年生产4300万吨二氧化碳 – 远离现有的二氧化碳管道，不会坐落在适合储存天然气的地质构造之上。
Edwards说，从油井中的常规回收产生了岩石中总油量的约40%。他说，向油藏中注入二氧化碳可以回收更多的油，通常可以再回收15%左右。二氧化碳在表面与油分离，然后气体返回地面并最终被困在那里。
他们写道，爱德华兹和西莉亚建议的网络可以提高的石油采收率 – 目前受到缺乏可负担的二氧化碳的限制 – 增加了50%。
“这对气候和国内能源安全来说是双赢的，”爱德华兹说。
“全球石油需求预计将持续到2050年，因此需要新的石油生产，”他说。“如果必须有更多的石油，那么我们在现有油田国内生产石油，而不是在北极等地钻井，或者从新的边境进口石油，这对环境要好得多。能够隔离捕获的碳使得整体技术极具吸引力。“
西莉亚说，拟议的网络仍然可以防止二氧化碳排放量超过它帮助提取物产生的油。
“碳问题的规模如此之大，以至于没有一种技术可以解决这个问题，”西莉亚说。“在可预见的未来，化石燃料可能是一种重要的能源.CCUS是目前唯一可以解决碳问题的技术，同时仍然允许使用化石燃料。目前对低碳能源未来的所有预测都包括在内CCUS数量。“
