生物質能碳捕集與封存（BECCS）技術逐漸成為應對氣候變化的重要武器。與傳統的碳捕集、利用與封存（CCUS）技術相比，BECCS不僅僅是捕集化石燃料燃燒中釋放的二氧化碳（CO2），而是將生物質能燃燒或轉化過程中產生的CO2進行捕集和轉化，力求在整體過程中實現負排放。尤其是在某些行業，碳排放難以完全消除，BECCS有望在未來發揮舉足輕重的作用。

國際能源署（IEA）在其《2050年凈零排放：全球能源行業路線圖》中預測，到2050年，BECCS技術每年將捕集高達1.3億噸的碳排放。當前，針對生物質能的多種技術路線已經在全球范圍內確立。然而，值得注意的是，大多數CCS（碳捕集和封存）技術仍處于示范和研發階段，相較之下，BECCS的應用前景備受關注。盡管BECCS被廣泛認為是一種極具潛力的負碳技術，但其推廣和應用依然面臨多重挑戰，特別是在土地可用性和規模化生產等方面，這些問題迫使我們關注其可能對糧食安全、生物多樣性及水資源等產生的負面影響。

當前CCUS技術的應用現狀與挑戰

截至2023年3月，全球范圍內的CCUS技術示范工程已展現出相當令人矚目的發展。根據統計，目前全球擁有573個年碳捕集能力超過10萬噸的CCUS項目（或每年捕集1000噸CO2的直接空氣捕集設施）。展望2030年，全球碳捕集能力預計將達到320.9萬噸。然而，現階段的實際運行和正在投資建設的項目數量卻較為有限，分別僅為47個和23個，占總計劃項目的12.22%.

從行業應用角度來看，電力和熱能產業在CCUS項目中占據最高比例，其次是化工行業。尤其是在這一行業，碳捕集技術被視為實現減排目標的重要手段。當前，CO2制氫、氨氣以及生物燃料的研究備受關注。這些轉化手段不僅能幫助資源的高效利用，還能降低CCUS項目的運行成本，有助于技術的快速發展。

盡管如此，水泥和鋼鐵行業的CCUS項目應用仍處于較低水平，主要受到高溫處理需求以及燃煤主導的約束。為此，未來需要持續探索和落實CCUS技術，以便高效地實現碳減排目標。

CCUS技術面臨的挑戰

在CCUS技術的推廣過程中，面臨的挑戰眾多，尤其是經濟、技術和環境等多方面因素。首先，經濟成本高昂是制約CCUS項目廣泛應用的關鍵因素。目前，單個CCUS項目的建設投資金額可以達到數千萬，甚至上億元，而如PetraNova項目這樣的大型CCUS工程光建設投資就超過了10億美元。由于經濟可持續性不足，這類項目的運營面臨巨大壓力。

我國在CCUS項目方面也有顯著進展，擁有20個相關項目，排名全球第七。盡管已有6個項目的年捕集能力達到了10萬噸，處于先進水平，但與國際間的表現相比，我國的CCUS技術亟需提升。

此外，當前的CCUS項目在工業應用、封存技術等方面與國際先進水平存在差距。為了實現碳中和目標，我國的CCUS項目預計需貢獻5到29億噸的減排量，顯然，需要加強關鍵技術的攻克，例如低能耗低成本的捕集技術、生物利用技術等。

生態環境影響及政策支持

CCUS項目在實施過程中，尤其是CO2封存和利用階段，面臨一定的環境風險。其中，地質封存技術的安全性問題不容忽視，因為潛在的地質運動和二氧化碳泄漏可能引發嚴重的生態問題。中國沿海地帶擁有豐富的CO2封存潛力，但如何確保這些潛能的安全利用，仍需進一步研究與探索。

在政策層面，我國已經陸續發布了多項相關政策文件，確立了CCUS技術在應對氣候變化方面的理想地位。然而，專項的法律法規和標準體系尚不完善。缺乏足夠的政策激勵和財稅支持，使得企業對CCUS項目的參與積極性降低。

總結而言，生物質能碳捕集與封存技術在實現負排放的過程中，展現出廣闊的前景與應用潛力。盡管面臨諸多挑戰，技術的突破、政策的支持以及行業的共同努力，有望為未來實現可持續發展和生態安全提供充足保障。