挪威“碳墳場”:把二氧化碳關進海底
挪威西部的北海,這片因油氣開採而繁榮了半個多世紀的海域,如今正進行着一場與以往不同的“深海工程”。今年夏末,全球首個全鏈條碳捕集與封存項目“長船”正式投入商業運營,其核心環節——被稱爲“碳墳場”的海底封存設施,就在距離卑爾根海岸不遠、深達2600米的海牀之下。
人類活動產生的二氧化碳,經過捕獲、壓縮、航運,最終被注入海牀之下古老的地質層中。這並非突發奇想。挪威從事類似嘗試可以追溯到上世紀九十年代中期,早期的“斯萊普納”項目已在此領域積累了長足的經驗。如今,“長船”將這條路徑推向了規模化與商業化,項目總投資超過三百四十億挪威克朗。二氧化碳被捕集並分離提純後,經加壓液化,由特種船舶運至海上。最終,這些氣體通過深井注入海牀下的岩層,被上覆的緻密泥岩封閉,逐漸溶解、吸附、礦化。按照設計,它們將不再有機會重返大氣。
在既有骨骼上生長
挪威成爲這一領域的先行者,背後是地理、產業與政策多重因素的交疊。挪威作爲歐洲重要的油氣生產與出口國,相關產業長期佔據其經濟核心。豐厚收益的同時也伴隨着排放責任,挪威政府早在1991年便開徵碳排放稅,促使產業界必須嚴肅面對碳成本問題。地理條件提供了另一種可能,挪威大陸架及北海盆地在地質結構上被認爲適合封存二氧化碳,據估算其理論封存潛力可達700億噸。從1996年啓動的“斯萊普納”的試驗,到如今“長船”的宏大藍圖,挪威降低了企業參與門檻,並在能源部下設立專門機構統籌協調。相關研究人員介紹,油氣行業積累的深海工程經驗、項目管理能力與基礎設施,迅速轉化爲發展碳管理產業的基礎,“像是在既有骨骼上生長出的新肌肉”。
二氧化碳的捕集主要圍繞三個節點展開:燃燒前分離、富氧燃燒環境以及燃燒後捕集。其核心思路,都是從工業排放的混合氣體中,通過物理或化學方法將二氧化碳分離提純。無論始於何處,最終得到的都是高濃度二氧化碳流。運輸環節借鑑了能源行業的成熟經驗,管道與船舶均爲可行選項,經濟性與距離、規模相關。
封存則是終點。地質封存是將二氧化碳以超臨界態注入地下合適岩層,如廢棄油氣田、深部鹹水層或玄武岩層。海洋封存則指向深海海牀之下的地質結構。兩者原理相通,都是利用地層的封閉性與化學反應,實現氣體的長期固定。
挪威“長船”項目採用的海底封存,便屬於後者。注入的二氧化碳並非簡單地“儲存在海底”,而是被囚禁於多層地質屏障之下,上方厚重的巖蓋層是天然的密封艙壁。隨着時間的推移,部分氣體會與岩層中的礦物質反應,生成穩定的碳酸鹽礦物。雖然礦化需以數百年乃至更長時間計,但封存本身從注入完成那一刻即告開始。
北歐共建區域答案
“長船”項目從誕生之初,眼光就未曾侷限於挪威國界之內。它由挪威國家石油公司、殼牌集團和道達爾能源公司聯合組建的北極光公司運營,其商業模式本質是向歐洲高排放工業提供“碳運輸和封存服務”。如今,一個以北歐爲核心、輻射歐洲的碳管理協同網絡已清晰浮現。
瑞典是這一網絡的關鍵參與者。斯德哥爾摩能源公司計劃在其生物質熱電廠投資建設碳捕集設施,並與北極光公司簽署了爲期15年的協議,自2028年起,每年將最多90萬噸生物源二氧化碳運往挪威封存。這項生物能源碳捕集與封存技術,不僅減少排放,更能實現“負排放”,對瑞典實現氣候目標至關重要,也因此獲得了歐盟投資銀行2.6億歐元的貸款支持。
在丹麥,能源巨頭沃旭能源公司正在推進其“凱隆堡二氧化碳中心”項目,計劃從兩家沼氣發電廠捕獲二氧化碳,同樣交由北極光公司處理。而在荷蘭,化肥生產商雅苒國際公司早已簽署協議,計劃將工廠的碳排放送至挪威海底。這些跨國合約表明,碳管理基礎設施正在像電網或天然氣管道一樣,成爲一種可共享的區域公共品。
這種協同不僅停留在商業合同層面,更上升到了國家間的制度安排。2024年4月,挪威、丹麥、比利時、荷蘭和瑞典五國共同締結了一項關於跨境碳捕獲與封存的國際協定。該協定旨在爲二氧化碳的跨國運輸與封存掃清法律和監管障礙,推動北海地區形成一個統一的碳捕集與封存市場。挪威石油與能源大臣泰耶·奧斯蘭對此表示,氣候挑戰超越國界,必須制定跨境解決方案,這對於歐洲第一個全鏈條碳捕集與封存項目“長船”意義重大。
正因如此,北海之下的“碳墳場”,遠非挪威一國的孤立工程。它是北歐國家乃至歐洲大陸,面對共同氣候挑戰時,嘗試以基礎設施共享、商業合作與制度協調的方式,所構建的一個區域性答案。