在气候新闻里，碳捕集是一个高频词，常常和「难以减排」「净零」这类大词一起出现。对新加坡来说，碳捕集比对大多数城市都更重要，因为全国相当大一部分排放来自集中在裕廊岛（Jurong Island）及周边的炼油厂、石化厂和发电设施。本文介绍碳捕集与封存（CCS）的原理、新加坡为什么关注这项技术、主要挑战有哪些，以及它在国家气候规划中处于什么位置。
碳捕集与封存是怎样运作的
CCS 由三个环节组成，每一个环节本身都是一个独立的产业。
- 捕集：在大型排放源（例如炼油厂、化工厂或燃气电厂的烟囱）把二氧化碳（CO2）从其他气体中分离出来。最成熟的方法是让烟气通过一种能吸收 CO2 的液体溶剂，再加热溶剂，释放出高浓度的 CO2。其他方法包括在燃烧前捕集 CO2，或在纯氧中燃烧燃料，使尾气主要只剩 CO2 和水。
- 运输：捕集到的 CO2 经压缩后通过管道输送；如果距离较远，则冷却成液态，用专用运输船运走。
- 封存：CO2 被注入地下深处合适的岩层，通常是枯竭的油气田或咸水层，上方有一层不透水的盖层岩石密封。随着时间推移，一部分 CO2 会溶入地层盐水，一部分会矿化，从而被更持久地锁住。
与之相关的概念是碳捕集与利用（CCU），即把捕集到的 CO2 用来生产建材、化学品或合成燃料，而不是封存起来。两者常被合称为 CCUS。
CCS 不同于碳信用（carbon credit）。碳信用是一种可交易的单位，代表在别处避免或清除的一吨排放；而 CCS 是在物理上阻止某座工厂的 CO2 进入大气。它也不同于直接空气捕集（direct air capture），后者从普通空气中提取 CO2，耗能要高得多。
新加坡为何关注碳捕集
新加坡已承诺在 2050 年实现净零排放，这一目标写在国家气候变化秘书处（NCCS）发布的长期低排放战略中。难点在于新加坡的经济结构。
- 庞大的工业基础：裕廊岛是全球重要的能源与化工枢纽之一。许多工艺需要高温，或者在化学反应过程中本身就会产生 CO2，因此仅靠改用电力并不能消除全部排放。
- 可再生能源选择有限：新加坡国土小、地势平坦，风力一般，也没有可用于水力发电的大河。太阳能有帮助，但土地稀缺。这也是新加坡同时推进低碳电力进口和氢能的原因。
- 碳价：碳税让大型排放企业有了减排的经济动力，政府也已表示税率会逐步上调。排放成本越高，CCS 就越有吸引力。
包括 NCCS 和经济发展局（EDB）在内的政府机构，都把 CCUS 列为工业脱碳的多种技术路径之一。低碳技术研究也获得国家科研经费支持，由各大学和新加坡科技研究局（A*STAR）开展相关工作。
封存难题：为什么很可能要在海外进行
新加坡缺乏规模大、地质特征清楚、适合在本地封存 CO2 的地下岩层。因此，较可能的模式是跨境 CCS：在新加坡的工厂捕集 CO2，再用船运到区域内其他地方的封存地点。
这带来了几个仍在逐步解决的问题：
- 国与国之间的协议：跨境运输 CO2 进行封存，需要政府之间就责任归属、监测以及排放如何计算作出安排。新加坡已与区域伙伴签署了探讨 CCS 的合作文件。具体内容和进展会变化，最新信息请查阅 NCCS 和贸工部（Ministry of Trade and Industry）的公告。
- 国际规则：把 CO2 运往海底地层封存，涉及防止海洋污染的国际条约，这些条约已经修订，允许在一定条件下出口 CO2。
- 基础设施：大规模捕集需要在裕廊岛铺设收集管道，建设液化和装船码头，还需要运输船以及目的地的注入设施。
- 成本：捕集、压缩、运输和封存 CO2 都很昂贵。项目一般要依靠碳定价、政府支持或长期合同才能算得过账。
行业团体已就裕廊岛的碳捕集开展过可行性研究，但大型商业规模项目从规划、审批到建成需要多年时间。在项目做出最终投资决定之前，看到的任何时间表都只能当作参考。
CCS 与其他脱碳方案对比
| 方案 | 作用 | 优势 | 局限 |
|---|---|---|---|
| 碳捕集与封存 | 在排放源捕集 CO2 并封存于地下 | 能处理无法电气化的工艺排放 | 成本高，需要海外封存地和跨境协议 |
| 低碳电力进口 | 通过海底电缆引入可再生电力 | 可大规模削减发电排放 | 依赖邻国，建设周期长 |
| 氢和氨 | 替代天然气作为燃料 | 可能适用于发电和部分工业 | 低碳供应仍然有限且昂贵 |
| 提高能效 | 以更少能源获得同样产出 | 往往最便宜，现在就能做 | 单靠它无法实现零排放 |
| 碳信用 | 用别处的减排来抵消排放 | 灵活，目前即可使用 | 质量参差，无法减少排放者自身的 CO2 |
大多数气候规划，包括新加坡的规划，都假设要多管齐下。CCS 并不是要取代提高能效或清洁电力，而是用来处理那些最难用其他方式削减的剩余排放。
围绕碳捕集的争论
CCS 有支持者也有批评者，了解双方观点会有帮助。
支持的理由：
- 它可以削减水泥、化工和炼油行业的排放，而这些行业几乎没有其他选择。
- 相关技术已在全球多座工厂得到验证。
- 对裕廊岛这样的工业枢纽来说，它可能让现有的就业和投资以更低碳的形式延续下去。
提出的担忧：
- 实际工厂的捕集率有时达不到设计目标。
- 它可能被用来延长化石燃料资产的寿命，而不是替代它们。
- 捕集设备本身耗能可观，会增加成本；如果所用能源不清洁，还可能增加排放。
- 封存地点需要长期监测，以确保 CO2 不会泄漏。
比较平衡的看法是：CCS 对特定的难减排源是一个有用的工具，前提是对其效果如实计量，并且不拖延其他更便宜的减排措施。
对普通居民意味着什么
你不会在自家组屋楼下看到 CO2 管道，但工业脱碳仍然会影响到每个家庭。
- 价格：碳税和清洁技术的成本，可能会随着时间逐步传导到电费和商品价格上。
- 就业与技能：能源与化工领域可能出现工程、项目管理、监测和环境合规等新岗位。
- 公众咨询：政府机构有时会就气候政策征求意见。关注 NCCS 和永续发展与环境部（Ministry of Sustainability and the Environment）是掌握动态的最好方式。
个人的碳足迹依然重要。在家节约用电、选择节能电器、支持新加坡绿色发展蓝图中的各项目标，都是贡献；而 CCS 处理的是个人行动触及不到的那部分排放。
新加坡的碳捕集仍在不断发展。技术是真实可行的，封存难题需要区域合作，经济账则取决于政策。多关注官方发布的最新信息而不是新闻标题，你就能更清楚地看到它最终会扮演多大的角色。