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自加州宣布到2045年实现碳中和的新计划以来的几个月里，媒体的注意力毫不意外地集中在将直接影响消费者的方面，包括大量关于该州计划逐步淘汰燃气灶和取暖器的文章。
但在过去20年里，加州的住宅部门只占该州温室气体排放总量的8%。相比之下，工业污染者——主要是天然气发电厂、炼油厂和水泥厂——的排放量几乎是这个数字的三倍，使它们成为仅次于交通运输的第二大碳排放来源。虽然该州有一个极其清晰的计划来遏制家用电器对气候的影响，但它处理工业污染源的计划就不那么具体了——而且部分依赖于(如果模糊的话)未经验证的技术的使用。
为了帮助减少这些工厂的碳排放，该州将其信心寄托在“碳捕获和封存”上:从烟囱排出的废气中提取二氧化碳，并将其注入地下长期储存。加州官员说，加州中央谷是一个“世界级”的储存基地，能够储存170亿公吨二氧化碳，大致相当于40亿辆汽车每年的排放量。
加州的“范围计划”，即所谓的碳中和计划，假设到2030年，大多数炼油厂将安装碳捕获装置。它还呼吁在该州的七家水泥厂实施此类计划;2020年，雷丁的里海西南水泥公司排放了超过28万吨二氧化碳，大约相当于5.5万辆汽车的排放量。
但在实现这一目标的道路上，存在着巨大的经济、技术和法律障碍。首先，虽然政府认为这些项目将消除大部分(如果不是全部)来自工业污染的过量二氧化碳，但世界各地的项目都难以实现这一目标。出于安全考虑，目前在加州，通过管道将收集的二氧化碳运输到储存地点也是非法的;在这一问题得到解决之前，该技术只能在石灰石矿床上的工厂使用，那里可以储存天然气。
然后，可能还有最大的障碍:钱。这些项目成本高昂，在没有财政激励的情况下强制使用它们，很有可能会把工厂驱赶到监管较低的州，在那里他们会继续向地球大气中排放碳。
该州计划的批评者强调了安全问题，以及向地震断层线附近的地面注入数百万吨高压气体的未知因素。其他人则认为，这些工具是一种权宜之计，忽视了真正的解决方案——向100%可再生能源过渡——同时鼓励污染者继续燃烧化石燃料。正如倡导气候变化的非营利组织“食物与水观察”(Food & Water Watch)在2020年的一份报告中指出的那样，依赖捕获和封存“将浪费公共资金，通过创造一个全新的危险行业来锁定和加倍增加化石燃料的污染足迹。”
但令人痛苦和不快的现实是，加州需要让污染者负担得起在加州实施这些项目。允许他们搬到其他州并不能使加州人免受与他们继续产生的排放相关的气候灾难，无论他们在哪里。
加州空气资源委员会气候项目副执行官、该州新气候计划的作者之一Rajinder Sahota告诉SFGATE:“我们不能强制执行最终结果是该州停止能源生产，而是在其他地方生产，然后我们只是把能源进口回该州。”
除非能与污染者达成妥协，否则加州很有可能在2045年之前无法实现碳中和的目标，甚至永远无法实现。
在进入细节之前，让我们先讨论一下术语。从技术上讲，“碳捕获”可以指范围广泛的工具，其中许多是理论上的。所有这些项目的目标都是将二氧化碳从空气中吸出——无论是排放的二氧化碳还是大气中的二氧化碳——并将其排放到其他地方。该州的计划使用了“碳捕获和封存”一词，指的是将二氧化碳从烟囱中过滤出来并注入地下的设备，在那里二氧化碳不会泄露回大气中。
加州并不是唯一一个依靠碳捕获梦想来抵消人类造成的破坏的州;事实上，根据国际能源论坛的数据，为了实现《巴黎气候协定》在2050年前实现碳中和的目标，全世界每年需要共同从大气中去除56亿吨二氧化碳。
美利坚大学碳去除法律与政策研究所联合主任威尔·伯恩斯告诉SFGATE:“从重量的角度来看，一亿吨是地球上除人类外所有物种的重量。”“只有10亿吨，我们说的是每年(5亿吨)。”
“捕获”技术已经相当发达，这要归功于碳捕获和利用的短暂鼎盛时期。碳捕获和利用是石油和天然气行业开发的一种技术，被宣传为一种提取“负碳石油”的方法。这包括从炼油厂和发电厂的废气中收集二氧化碳，然后将其注入化石燃料井，在那里挤出更多的石油和天然气。在现存的大约30个工业碳捕获项目中，大多数都是为了促进这种“提高石油采收率”而建造的，这些项目分布在俄克拉荷马州、怀俄明州、北达科他州、匈牙利、挪威、巴西和沙特阿拉伯等不同的地方。
在加州，有几个这样的项目正处于规划阶段，直到去年，该州的立法者实际上禁止了这种做法，他们认为，鼓励更多的化石燃料从地下开采，会把我们引向错误的方向。
圣何塞州立大学环境研究教授达斯汀·马尔瓦尼告诉SFGATE:“如果你用这些二氧化碳来增加石油产量，你把二氧化碳放回地下是件好事，但最终，你会有更多的石油从地下冒出来，因为你实际上是在让这些油田更经济。”
现在，加州希望天然气发电厂和其他工业污染企业将重新利用他们在碳捕获方面学到的知识，纯粹是为了气候效益，而不是利润，收集气体并将其“隔离”到地下深处。不过，到目前为止，这种做法的证据充其量也只是喜忧参半。斯坦福大学2019年的一项研究发现，配备捕获和封存技术的燃煤电厂在20年内只能抵消10%至11%的排放，尽管最初的目标是抵消85%至90%的排放。
不过，加州至少有两个这样的项目正在规划阶段，都在克恩县的天然气发电厂:一个在埃尔克山发电厂，另一个在雪佛龙公司拥有的贝克斯菲尔德克恩河Eastridge发电厂。在加州禁止这种做法之前，埃尔克山工厂一直计划使用碳捕获来加强天然气钻探。
这两家工厂恰好都位于石灰石矿床上，在那里可以注入和储存天然气，消除了所有权和运输问题。但并不是加州所有的工业污染企业都如此幸运，剩下的企业将不得不等待加州扫清一堆安全和监管障碍，然后才能考虑安装碳捕获工具。
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去年，加州的立法者阻挠了碳封存计划，抢先禁止使用管道运输捕获的二氧化碳。议员们说，一旦联邦监管机构敲定了运输这些项目将产生的高浓度二氧化碳的新安全标准，禁令将被取消。
担心二氧化碳的安全性听起来可能有些奇怪，因为我们周围的空气中当然就有二氧化碳。但碳捕获工具将气体压缩成一种密度极高的物质，如果吸入高剂量，可能导致呼吸困难、混乱、血压升高，甚至死亡。
三年前，在密西西比州萨提亚社区附近的一条二氧化碳管道破裂后，联邦监管机构开始努力更好地监管二氧化碳管道。居民们报告说，小镇周围山谷里弥漫着恶臭的雾，让人恶心、呼吸困难，感觉就像被晒伤了一样;事故导致45人被送往医院，200人被迫撤离。去年公布的一项联邦调查发现，如果二氧化碳没有与硫化氢混合，泄漏可能不会这么快被发现。硫化氢是一种无色但刺激性的气体，可以让当局确定破裂的来源。二氧化碳本身是无味无色的，这意味着泄漏很难检测到。
美利坚大学研究员伯恩斯认为，管道基础设施在加州面临着一场法律和政治上的艰苦战斗。他以爱荷华州为例，那里的农民因拒绝将地役权授予那些想通过管道在他们土地上运输二氧化碳的公司而受到国际关注。
“如果爱荷华州的农民反对，那么当这些东西经过加州时会发生什么?他说。“这可能是大幅扩大这一计划的一个巨大政治阻力。”
还有人担心，在加州这样一个被数百条断层线纵横交错的州，将数百万吨二氧化碳储存在地下。虽然加州计划中提出的将二氧化碳气体注入地下进行长期储存的工业规模从未实现过，但有证据表明，这样做可能会导致地震活动增加。这一点在水力压裂法中已经得到了证实。水力压裂法将液体注入地下，破坏基岩，释放化石燃料。也有可能发生不幸的地震，导致水库破裂，将碳释放回空气中或污染地下水。
克莱蒙特皮策学院的研究人员利用美国地质调查局的数据发现，几个潜在的项目地点非常靠近地下断层线，包括南加州的一个“直接位于危险的液化带上方”。
这些研究人员在他们的报告中写道:“这些只是我们所知道的故障。”“有许多未绘制的断层，在像加州一样复杂的地理位置上，美国地质调查局报告说，位于CCS站点附近的一些已绘制的断层线具有'较差的测绘确定性'，因此可能比所注意到的更近或更远。”
即使州政府官员能够克服监管障碍，缓解对安全隐患的担忧，也无法保证工业污染企业会以必要的速度和规模实施碳捕获和封存项目，帮助加州在2045年实现碳中和。
这就提出了一个重要的问题:加州能不能通过州政府的授权，强迫污染者采用这种技术?
简单的答案是否定的——至少目前如此。
加州空气资源委员会的官员Sahota说，加州法律禁止该机构强制执行将对该州经济造成重大损害的命令。
这是一个微妙的平衡。任何增加运营成本的命令都可能导致监管机构所说的“泄漏”，当污染企业将业务转移到要求不那么繁重的州时，特别是混凝土等材料，这些材料很容易在其他地方生产，然后卖回给加州人建造房屋和道路。
Sahota说:“除了减少温室气体外，我们还必须在这方面与减少泄漏的计划相平衡。”“排放的流失、工作的流失、经济活动的流失和成本效益的流失，所以我们一直在试图弄清楚如何设计能够满足所有这些要求的项目，因为立法机构没有优先考虑一个作为我们目标的标志。”
毕竟，排放到大气中的碳无论来自哪里都会影响到加州;把它运到其他地方可能会让它从国家的资产负债表上消失，但对地球没有帮助。这意味着要做出妥协——包括帮助污染者支付实施碳捕获和封存技术的费用。
该州已经在尝试这么做了。财政激励以两项州级举措的形式存在，即限额与交易计划和低碳燃料标准。第一种是向污染者发放货币“津贴”的制度;那些没有超过国家规定的排放“上限”的企业可以将其配额出售或“交易”给其他污染者牟利。第二项是给予某些污染者税收抵免，作为采取措施减少排放的奖励。
Sahota说，该州认为碳捕获和封存项目每控制一吨二氧化碳的成本可能在60到100美元之间。该州每吨约75美元的税收抵免，以及每吨约85美元的联邦税收抵免，加起来可能足以支付这些成本。但这些信用额度的数量是有限的，随着越来越多的污染企业开始安装这种技术，获得这些信用额度将变得困难。此外，这些信用额度可能无法完全抵消购买和安装碳捕获设备的前期成本，这些设备可能需要数亿美元。
专家表示，如果加州希望这项技术在帮助我们到2045年实现碳中和方面发挥作用，就需要立即在州一级采取更多措施，激励污染者采用碳捕获和封存技术。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室(一个联邦资助的研究机构)的碳管理伙伴关系主任乔治·佩里达斯(George Peridas)告诉SFGATE，他不认为污染者会很快加入加州目前的计划，即使现在有激励措施。
他说:“这些项目不赚钱，而且是一项相当艰巨的任务，所以我不认为有人会因此一夜暴富。”
事实上，自2018年以来，加州的炼油厂和天然气发电厂已经获得了用于安装碳捕获技术的税收抵免;截至去年12月碳排放计划最终确定时，还没有一家工厂接受该州的提议。
佩里达斯认为，最好的办法是州政府尽可能多地为第一波项目买单，这将为使这些项目既符合成本效益又高效提供宝贵的经验教训。
“州政府可以说，‘好吧，我们将鼓励第一波项目或示范，我们将利用这些机会降低成本，并确切地弄清楚这些计划需要如何设计和操作。然后从学习中，我们将有一个更顺利的扩大规模的道路，’”佩里达斯说。
随着技术和法规的发展，未来几十年可能会发生很大变化。就在去年，州议员通过了三项专门旨在鼓励和监管碳捕获技术的法案，承认该州可能将捕获和封存视为实现碳中和的重要组成部分。但Sahota表示，这些法律只代表了所需法律框架的骨架。
Sahota说:“虽然我们已经公布了我们认为需要部署多少(技术)的数字，但我们目前还没有建立一个监管和法定框架来实现这一切。”
专家们承认，一个新行业的起步和监管需要时间。
毫无疑问，前面的道路将是艰难的;加州必须克服技术和监管障碍，消除安全担忧，并设法与该州的工业污染者妥协。但是，只要这些污染者继续使用制造碳排放的技术，我们就需要捕获和封存技术来帮助减少每年数亿公吨的产量。
考虑到我们正在迅速接近气候变化的不归点，很明显，不采取一切可能的手段减少排放将意味着灾难。但专家指出，加州也有机会成为开发这些工具的领导者。在这样做的过程中，不仅有可能将所学到的经验应用于限制污染工厂的排放，而且有可能将所谓的“遗留”碳从大气中去除。虽然这项技术还处于起步阶段，但专家们认为，它将在未来几年发挥关键作用。
伯恩斯说:“最重要的是，因为我们已经等了这么久，我们将不得不从大气中去除遗留的碳，并努力减少这些行业的碳排放量。”“这些方法必须发挥作用。”
