224.2008年:碳回收
坐落于德国勃兰登堡(Brandenburg)的世界上第一座通过CCS技术分离二氧化碳的褐煤发电厂。
拇指汤姆蒸汽机车(1830年),莱特兄弟的飞机(1903年),电厂除尘器(1971年),阿尔塔风能中心(2010年),艾文帕太阳能发电系统(2014年)
在工程学中有这样一个事实:许多工程学中解决问题的方案自身会产生一系列的问题,而这些问题的解决方法又需要到工程学中去寻找。这是一个有趣的事实,你可以把它看作工程学最大的特点,也可以看作是工程学的阿喀琉斯之踵。如无意外,这个特点将成为工程学专业学生的就业保障。
碳排放问题印证了工程学的这一特点。当今社会非常依赖于化石燃料提供的能源,汽车、火车、轮船、飞机都在使用液态的化石燃料。工程师们已经使化石燃料的大规模生产变得可靠和廉价,这一点可以从以下事实中看出:人类每天要生产和消耗8500万桶原油。
化石燃料的大规模生产带来了二氧化碳排放的问题—―每年有数十亿吨的二氧化碳被排放到环境中。一个工程学上的解决方法是:尽可能多地捕获和填埋二氧化碳。
有众多关于碳回收的想法,主要可以分为以下三类:
(1)将二氧化碳压缩为液态并存放于地下或海洋深处。
(2)促进植物生长,例如海洋里的藻类。
(3)制造化学反应,例如把碎石灰石投入海洋。
对于像燃煤发电站这种巨大的、静态的、会产生二氧化碳的设施,碳捕获是最容易做到的。有一个工程师们已经发展成熟的方法:使煤在纯氧中燃烧,经过脱水和洗涤之后得到纯净的二氧化碳,然后将二氧化碳压缩至液态后注入深入地下的设施中。2008年德国的黑泵电厂(The Schwarze Pumpe Power Station)正式开始运行,它是世界上第一个使用该项技术的燃煤电厂。
工程师们可以选择的另一个解决问题的途径是发明比化石燃料成本更低的新技术。风能的成本最近降到了化石燃料之下,太阳能也在向这个方向发展。聚变核能是另一个选项,不过现在还遥遥无期。■ 工程学之书