生物質(zhì)能-碳捕集與封存（BECCS技術(shù)）：最具潛力的負(fù)碳技術(shù)

碳排放量直線上升，是全球變暖現(xiàn)象日益加劇的重要因素。將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益物質(zhì)，使其既能發(fā)電又能從大氣中去除，這一緊急需求成為工業(yè)化時(shí)代發(fā)展的重中之重。

 

為實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，我們應(yīng)用負(fù)排放技術(shù)抵消二氧化碳的正排放技術(shù)，使環(huán)境處于“碳吸收”等于“碳排放”的平衡狀態(tài)。而生物質(zhì)能-碳捕集與封存則是“碳吸收”環(huán)節(jié)中一項(xiàng)較為直接且有效的負(fù)碳技術(shù)。

 

生物質(zhì)能-碳捕集與封存，簡稱BECCS技術(shù)，是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的關(guān)鍵技術(shù)之一。它將生物質(zhì)能與碳捕集封存技術(shù)（簡稱CCUS）相結(jié)合，從吸收二氧化碳的植物中提取能量，捕獲提取植物物質(zhì)燃燒時(shí)釋放到大氣中的二氧化碳，最后將其封存于地下，實(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放。生物質(zhì)能-碳捕集與封存可以將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實(shí)現(xiàn)二氧化碳永久減排，是一種重要的負(fù)排放技術(shù)。

 

此外，生物質(zhì)本身具有獨(dú)特的本領(lǐng)，通過植物和某些微生物以吸收空氣中的二氧化碳，而后生物殘?bào)w進(jìn)入土壤時(shí)，碳即能以腐殖質(zhì)形式長期保留于土層之中；或是能源利用過程排放的二氧化碳被捕獲后，用于種植植物和養(yǎng)殖藻類，被吸收后存在于生物質(zhì)中。借助植物的光合作用，BECCS技術(shù)通過“生物質(zhì)利用+CCS/CCUS”的技術(shù)組合，將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并以生物質(zhì)的形式積累儲(chǔ)存下來。這部分生物質(zhì)可以直接用于燃燒產(chǎn)生熱量，或通過化學(xué)反應(yīng)合成其他高價(jià)值的清潔能源，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)原料從產(chǎn)生到利用全過程的負(fù)碳排放目標(biāo)。

 

相較于其他負(fù)排放技術(shù)而言，利用BECCS技術(shù)進(jìn)行二氧化碳負(fù)排放的潛力更大，國外一些科學(xué)家認(rèn)為從碳潛力和碳成本兩方面折中來看，BECCS技術(shù)是未來有望將全球溫室效應(yīng)穩(wěn)定在低水平的關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)展BECCS技術(shù)可以解決我國城鄉(xiāng)各類有機(jī)棄物無害化、減量化處理等問題，避免生物質(zhì)廢棄物在沒有得到有效利用進(jìn)行自然分解的情況下釋放出更強(qiáng)的溫室效應(yīng)氣體。在全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的大背景下，未來生物質(zhì)能也將有助于鄉(xiāng)村發(fā)展走出一條“農(nóng)業(yè)-環(huán)境-能源-農(nóng)業(yè)”的綠色低碳閉合循環(huán)發(fā)展之路。

 

實(shí)現(xiàn)碳中和需要負(fù)碳技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)二氧化碳凈零排放的關(guān)鍵。BECCS技術(shù)作為最具潛力的負(fù)碳技術(shù)，集成了可再生資源利用、清潔能源生產(chǎn)、二氧化碳減排等多項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)和優(yōu)勢,在創(chuàng)造和增加負(fù)碳排放方面有著巨大優(yōu)勢。雖然目前這一技術(shù)在全球范圍內(nèi)尚處于研發(fā)和示范階段，還不具備大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行的條件，但近年來，我國在生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化利用、二氧化碳生物轉(zhuǎn)化等前沿研究方向方面不斷取得新的突破。未來，我國BECCS領(lǐng)域也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇，加強(qiáng)先進(jìn)負(fù)碳技術(shù)的開發(fā)與轉(zhuǎn)化應(yīng)用，助力推動(dòng)我國科技強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略實(shí)施和“碳中和、碳達(dá)峰”目標(biāo)的達(dá)成。