据国际能源署（IEA）估计，如不果断采取行动，2050年与能源有关的二氧化碳（CO2）排放量将比2005年增加130%，而二氧化碳捕集和封存（CCS）是能够减少化石能源消耗大户二氧化碳排放的关键性技术。按照IEA勾画的技术路线图，2050年全球CCS设施预计将捕集超过100亿吨CO2，而2010到2050年间的CO2累计封存量将在1450亿吨。为实现这一宏伟目标，到2050年需建成超过3000个CCS项目，这除了需要大量投资外，广泛的国际合作和技术升级也必不可少。
2020年之前是关键期
迄今为止，全球有5个全集成的商业规模CCS项目正在运行。为了实现技术路线图中设定的CCS减排目标，2050年全球将部署约3400个CCS项目。2020年之前将是决定CCS技术成败的关键时期，CCS的部署将突飞猛进，约100个CCS项目将建成，其中38%属于发电领域，62%属于工业领域或上游部门，合成氨、化肥、天然气处理和液化天然气等行业的低成本捕集机会是CCS项目增加的主要来源。同时，越来越多的大型天然气制油项目也将成为2020～2025年间重要的减排源。
尽管引领CCS技术前进的主力是发达国家，但要实现减排目标，发展中国家也必须尽快地推广CCS。为此，需要加强针对发展中国家CCS示范项目的国际协作以及资金支持，其资金力度在每年15亿～25亿美元。
依靠技术突破降成本
技术路线图预计，2010～2050年间，部署3400个CCS项目的累计增量成本在2.5万亿~3万亿美元。虽然目前CO2捕集是一种商用技术，但要实现大规模应用，需要降低过高的成本。此外，新型CCS技术，尤其是不同工业源排放的CO2的处理技术，以及CCS与生物质能利用和氢能生产的整合技术，尚需进一步研发。
目前主要的捕集技术包括燃烧后捕集、燃烧前捕集和纯氧燃烧技术。燃烧后捕集即从烟气中分离CO2，是一项成熟的商用技术，已经在全球数百个地区得到应用。典型方案包括利用氨基化学吸收剂选择性地吸收并脱除CO2，并在受热后解吸释放可直接埋存的高纯度CO2。其他CO2捕集技术，如膜分离、化学链燃烧以及固体吸附工艺等，虽然目前仍处于研发阶段，但却具有提高全流程效率的潜力。未来的研发重点在于开发能耗更小、损耗和腐蚀风险更低的吸收剂，以及新型分离技术。
从长远看，深盐水层是最具潜力的埋存手段。然而，对深盐水层的埋存容量和注入度、CO2强化碳氧化物开采的提取水平，以及不同地质结构实现长期安全埋存的能力评估等问题尚待进一步研究。根据路线图的设想，2020年的埋存需求将超过1.2吉吨，2050年则将达到145吉吨。最新的盆地尺度评估表明，全球CO2埋存容量在8000吉吨到15000吉吨，足以满足需求。但有效埋存容量的评估存在很大的不确定，对盐水层尤其如此。迄今为止，以埋存为目的的全球勘探行动少之又少，盐水层勘探尤为如此，因此亟须掌握地区和特定埋存地的地质数据以支持CCS技术的发展。
期待更广泛国际合作
想要成功地部署商业化规模的CCS项目，仍然面临着许多挑战，推动更广范围内的国际合作很重要。
由于CCS部署模式和推广速度的变化，投资需求将随着地区的不同而改变。2020年，CCS在欧洲和北美经合组织国家的加速部署将需要约770亿美元（全厂投资）的资金投入，占全球CCS投资的一半以上。到2050年，上述地区仅占全球CCS投资的20%左右。2010～2050年，经合组织国家有望承担总投资的42%，而非经合国家将承担58%。
加强依赖化石燃料的发展中国家CCS能力的建设不言而喻，但目前发展中国家还缺乏投资CCS项目所必要的资源、技术以及法律法规。部分国家已经开始启动早期的CO2捕集和CCS示范行动，其中一部分项目有国际合作。然而，其他的国家需要更加积极地参与进来，通过信息共享了解CCS的重要性，或开发符合各国国情的CCS技术路线图，利用现有的平台分享知识和经验。
国际合作包括扩大对CCS技术研发、示范和部署的投资，提高技术转让的效率、解决知识产权保护问题等。要解决这些问题，需要加强现有的组织机构及活动，并发起新的联合研发、示范和部署的倡议。 （编辑：赵俊）
