生物質(zhì)能碳捕集與封存（BECCS）技術(shù)逐漸成為應(yīng)對氣候變化的重要武器。與傳統(tǒng)的碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)相比，BECCS不僅僅是捕集化石燃料燃燒中釋放的二氧化碳（CO2），而是將生物質(zhì)能燃燒或轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的CO2進(jìn)行捕集和轉(zhuǎn)化，力求在整體過程中實現(xiàn)負(fù)排放。尤其是在某些行業(yè)，碳排放難以完全消除，BECCS有望在未來發(fā)揮舉足輕重的作用。

國際能源署（IEA）在其《2050年凈零排放：全球能源行業(yè)路線圖》中預(yù)測，到2050年，BECCS技術(shù)每年將捕集高達(dá)1.3億噸的碳排放。當(dāng)前，針對生物質(zhì)能的多種技術(shù)路線已經(jīng)在全球范圍內(nèi)確立。然而，值得注意的是，大多數(shù)CCS（碳捕集和封存）技術(shù)仍處于示范和研發(fā)階段，相較之下，BECCS的應(yīng)用前景備受關(guān)注。盡管BECCS被廣泛認(rèn)為是一種極具潛力的負(fù)碳技術(shù)，但其推廣和應(yīng)用依然面臨多重挑戰(zhàn)，特別是在土地可用性和規(guī)模化生產(chǎn)等方面，這些問題迫使我們關(guān)注其可能對糧食安全、生物多樣性及水資源等產(chǎn)生的負(fù)面影響。

當(dāng)前CCUS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

截至2023年3月，全球范圍內(nèi)的CCUS技術(shù)示范工程已展現(xiàn)出相當(dāng)令人矚目的發(fā)展。根據(jù)統(tǒng)計，目前全球擁有573個年碳捕集能力超過10萬噸的CCUS項目（或每年捕集1000噸CO2的直接空氣捕集設(shè)施）。展望2030年，全球碳捕集能力預(yù)計將達(dá)到320.9萬噸。然而，現(xiàn)階段的實際運行和正在投資建設(shè)的項目數(shù)量卻較為有限，分別僅為47個和23個，占總計劃項目的12.22%.

從行業(yè)應(yīng)用角度來看，電力和熱能產(chǎn)業(yè)在CCUS項目中占據(jù)最高比例，其次是化工行業(yè)。尤其是在這一行業(yè)，碳捕集技術(shù)被視為實現(xiàn)減排目標(biāo)的重要手段。當(dāng)前，CO2制氫、氨氣以及生物燃料的研究備受關(guān)注。這些轉(zhuǎn)化手段不僅能幫助資源的高效利用，還能降低CCUS項目的運行成本，有助于技術(shù)的快速發(fā)展。

盡管如此，水泥和鋼鐵行業(yè)的CCUS項目應(yīng)用仍處于較低水平，主要受到高溫處理需求以及燃煤主導(dǎo)的約束。為此，未來需要持續(xù)探索和落實CCUS技術(shù)，以便高效地實現(xiàn)碳減排目標(biāo)。

CCUS技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

在CCUS技術(shù)的推廣過程中，面臨的挑戰(zhàn)眾多，尤其是經(jīng)濟、技術(shù)和環(huán)境等多方面因素。首先，經(jīng)濟成本高昂是制約CCUS項目廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。目前，單個CCUS項目的建設(shè)投資金額可以達(dá)到數(shù)千萬，甚至上億元，而如PetraNova項目這樣的大型CCUS工程光建設(shè)投資就超過了10億美元。由于經(jīng)濟可持續(xù)性不足，這類項目的運營面臨巨大壓力。

我國在CCUS項目方面也有顯著進(jìn)展，擁有20個相關(guān)項目，排名全球第七。盡管已有6個項目的年捕集能力達(dá)到了10萬噸，處于先進(jìn)水平，但與國際間的表現(xiàn)相比，我國的CCUS技術(shù)亟需提升。

此外，當(dāng)前的CCUS項目在工業(yè)應(yīng)用、封存技術(shù)等方面與國際先進(jìn)水平存在差距。為了實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，我國的CCUS項目預(yù)計需貢獻(xiàn)5到29億噸的減排量，顯然，需要加強關(guān)鍵技術(shù)的攻克，例如低能耗低成本的捕集技術(shù)、生物利用技術(shù)等。

生態(tài)環(huán)境影響及政策支持

CCUS項目在實施過程中，尤其是CO2封存和利用階段，面臨一定的環(huán)境風(fēng)險。其中，地質(zhì)封存技術(shù)的安全性問題不容忽視，因為潛在的地質(zhì)運動和二氧化碳泄漏可能引發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)問題。中國沿海地帶擁有豐富的CO2封存潛力，但如何確保這些潛能的安全利用，仍需進(jìn)一步研究與探索。

在政策層面，我國已經(jīng)陸續(xù)發(fā)布了多項相關(guān)政策文件，確立了CCUS技術(shù)在應(yīng)對氣候變化方面的理想地位。然而，專項的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善。缺乏足夠的政策激勵和財稅支持，使得企業(yè)對CCUS項目的參與積極性降低。

總結(jié)而言，生物質(zhì)能碳捕集與封存技術(shù)在實現(xiàn)負(fù)排放的過程中，展現(xiàn)出廣闊的前景與應(yīng)用潛力。盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，技術(shù)的突破、政策的支持以及行業(yè)的共同努力，有望為未來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全提供充足保障。