采煤或钻探石油与天然气的大企业面对着一个决心少用其产品的世界，去年全球最高级会议通过的“气候变化公约”要求发达国家不再增加其二氧化碳（CO₂）的排放以终止温室效应的威胁，那意味着较少燃烧化石燃料、更有效地使用能源和开发风能与太阳能那样的“可再生能源”发电。

但能源大户像埃克森、壳牌和英国煤业公司认为这类选择不必那么死板。他们相信他们的产品燃烧时每年排入空气的50亿吨CO₂的大部分可被捕集，然后以无害的方式——作为干冰巨球贮存在地下，海底，或由海洋或陆上的生命体吸收。事实上，怎么都行，只要不让它在大气中积累起来就成。

一个50万千瓦左右的中等发电厂每小时以CO₂的形式产生约500吨碳，或者说在其30年寿命期排放1.2亿吨碳。现有技术可以从排放的烟道气中除掉CO₂气体，然后加压或作为液体贮存，虽然这种处理要耗费全世界约五分之一的电力。一个更大的问题是到哪里存放这些废物。它即使被液化，也比产生它的碳燃料占的空间更多——因此工业界对解决这问题的兴趣在于埋掉它，倒掉它，冷冻它，并助长能吸收CO₂的生命形式。

石油和天然气巨头正在尝试用这些技术发明一种全新的废物处理工业，它最终会变成和能源生产本身一样庞大的行业，他们称之为“碳分离”。

欧洲委员会已开始一项国际性研究计划以评价成员国地下空洞贮存CO₂废料的能力。英国地质调查局的萨姆 · 霍洛韦（Sam Holloway）说：“我相当肯定它是可行的。我们正在寻找巨大的天然贮存所，包括像天然气田那样的封闭阱。”

在英国地下，前景并不令人鼓舞。最大的单个向岸井在多塞特郡的Wytch Farm，它足够一座50万千瓦电站用7年，不足以产生很大经济效益。

北海底下有更广大的空间，那里的石油和天然气田可容纳47.5亿吨碳，这表明可贮存全英国几十年放出的CO₂。所以也许现在的海上采油平台有朝一日会用来把CO₂泵入地层深处。不管怎么说，有些石油公司正准备这么作——冲出残余的石油。

英国海岸周围的另一个可能的贮存地是以蓄水层闻名的多空隙的地下含水岩层，英格兰低地的很多白垩，石灰岩和砂岩隆起不能用，因为它们已被用于提供新鲜的饮用水。但是向海的绝大多数蓄水层从未开采过并大部分含有咸水。霍洛韦说，其潜力是“真正巨大的”一也许是油田的10倍。

在压力之下

其他欧洲国家也研究了这种前景。丹麦的Elsamprojekt公司环境工程处的托马斯 · 克罗姆（Thomas Krom）说，Jutland和Funen岛地下3个咸水蓄水层能贮存丹麦30年排放的CO₂。他估计成本为每吨14.5美元，丹尼斯（Danes）对在地底下加压贮存如此多的CO₂可能引起的绝大多数危害想得更多：“在极长时间内我们都将监视这装置，它就像一个核废料装置。”克罗姆说：“压缩CO₂比空气密度大，任何灾难性泄露对当地居民都具有严重的危险。”

这种气体没有毒性，但如果从地下冒出来它比空气密度大，将形成厚厚的气体层，在它所经过之处窒息每一个有生命的物体，这种效果可与1986年8月在喀麦隆高地尼奥斯火山湖深处蓄积的CO₂自然喷发造成的恶果相似。

替代埋藏的一个富于想象力的办法是把CO₂制作成巨大的隔热的干冰球体存放在地面。在零下78.5℃以下，CO₂形成固体。这一思想是斯图加特大学能源经济学与能源合理使用研究所的瓦尔特 · 塞弗里兹（Walter Seifritz）提出的。他承认直径400米的干冰球——比艾菲尔铁塔还高——每个能容纳5000万吨CO₂。他建议说，“如果以这种方式贮存德国10%的CO₂，每年需建2个这种球。可以把那种尺寸的建筑物整齐地排列在旧的露天开采煤矿内。”

无论怎样，即使用一层2米厚的玻璃棉保温，这些干冰也会渐渐挥发，把CO₂释放进大气，它在800年中会蒸发一半，其余的4000年后蒸发净尽。但延迟将对转化为使用不产生CO₂的能源的人类呼吸空间威胁攀百年。

塞弗里兹承认这办法的缺点是：“为了固化CO₂你将消耗一个电厂生产的能源的一半。”所以德国将需要多达2倍的发电站，每两个球体中就有一个将是另一个的副产品。况且，虽然CO₂的排放被推迟到很久以后，但这系统最终将把两倍的CO₂释放到大气中。

这么搞真是发了疯。可是如果有朝一日国家或政府限制能源公司的CO₂排放量或使其面临昂贵的碳排放超标惩罚税，会计师们会认为推迟和分散碳排放也许还值得一试。

消除气体CO₂方案中最迫切的是找到把CO₂置入本星球最大的垃圾箱——海底的廉价和有效的方式。这方案提供了几乎是无限的空间——为人们提供了CO₂决不会重返地面的保证。海洋是CO₂最大的天然“下水井”。海洋表面吸收了人类排入大气的全部CO₂的25~40%。海洋总共含有约40万亿吨碳（不包括沉积物），这是反映碳主要以溶解CO₂的形式铺天盖地存在的一幅图景，虽然它也包括生命形式的贡献。那么，为什么不鼓励它多吸收一点？

海底之旅

英国煤炭公司经营的格罗斯特郡的“煤炭研究建设”的伊埃恩 · 萨摩菲尔德（Iain Summerfild）画了一幅图，显示他会如何处置东Midland一座标准的50万千瓦电站排放的CO₂。一条直径0.5米的管道将把气体CO₂加压，横穿英国300公里输送到南威尔士的米尔福德-哈文附近海岸某处的终点，然后顺海床延伸进入北大西洋，在这里每天把1万吨CO₂送入爱尔兰附近2000米深度以下的位置。或者进一步延长管道直到能排放到中部大西洋脊附近深4000米的封闭洋盆——海上行程共约1100公里。

萨摩菲尔德承认，“还没人需要在这样的深度铺设管道，但依我看没有理由说为什么不能作。”无疑，每公里管道费用会超过50万英镑，对于处理一座中等电厂排放的CO₂来说这将是一笔巨大的投资。他列出了分离和处理每吨碳的总费用在20~100英镑之间的账单。如果一条管线穿过英国时能用管网汇集几座电站的废气的话，或许成本能保持在估计的下限。即便如此，费用也比丹麦在蓄水层存放废气估计的费用至少大1倍。

挪威国营企业Statoil研究与发展中心的奥托 · 斯考夫豪特（Otto Skovholt）说：“如果你想象为一个或几个国家进行大面积服务的大规模CO₂输送系统——成本会大幅度下降，目的是使管线成本低于CO₂排放税，那是向大气排放CO₂的任何公司都得交纳的。

然而，深海处置方案的主角必须回答一个最基本的问题：CO₂会待在下面吗？如果是这样，能待多长时间？

埃克森工程研究公司的布赖恩 · 弗兰纳利（Brian Flannery）警告说：沉下去的东西最终还会浮上来。沉入海洋1000米以下的CO₂能在下面待数百年，甚至几千年，但不是永远。而且就像干冰（方案）的选择，这个体系的缺点，比起简单地把CO₂放入天空排放的CO₂还多20%。他说，所有这些，最终将返回大气层。

接下来是什么……

但多久就返回？把CO₂注入不到500米的海下，不到100年就会发生，比以前简单地在第一地点释放CO₂使大气中CO₂增多还要早。弗兰纳利说，即使将CO₂埋葬在最深的海底，最终其表面将与海水混合。在与海洋缓慢混合的1000年里，形成气泡缓慢浮升。他说：“几乎在所有的情况下，经过足够长时间之后，大气CO₂排放量实际上超过其基值，这对确定多长时间够用是严峻的

处理CO₂的第三条道路是促使本星球CO₂的自然降低：地球的生命物质，或叫生物质是碳化合物构成的，它们生长时吸收更多的碳，不管是从大气还是海洋。

不幸的是，当生物质燃烧或腐烂时也放出它自身的碳。所以，为了认空气中去掉CO₂而种植生物质，种植者必须要么不收获或贮存植物（保存在干燥之处使其腐烂的危险降到最低程度），或者得增加植物总生长蓄积量。人们可以收获和利用生物质作为化石燃料的替代物。

近年来某些电力公司已许诺种植可吸收相当于他们的电厂排放碳计算量的森林。支持发电站拥有自己的“室内”生物质碳沉降（池）的思想日益风行，一种建议是在隶属于发电厂的广阔浅池培养巨大数量微藻类，并使CO₂气流通过浅池鼓泡。科罗拉多国家可再生能源实验室的刘易斯 · 布朗（Lewis Brown）说，藻类大量生长的基本要求是阳光，大面积平地，淡水或咸水和一些CO₂原料。不管是在海边的还是有地下咸水的沙漠都能满足这些要求。近年来，中间试验厂计划已在以色列内格夫沙漠和美国新墨西哥州和亚利桑那州沙漠中进行。

按布朗计算，80万千瓦的电站有一个覆盖130平方公里的微藻池就能使其CO₂重复利用。如果亚利桑那的30%，或者说约10万平方公里土地用于建微藻池，将能吸收美国现有发电站排放的全部CO₂。从这种体系收获的数量极大的藻类也能作电站的燃料，成为一个良性循环。

确定用哪种藻类的工作还不多，虽然日本科学家对培养小球藻已经胸有成竹，这最早从稻田分离出来的一种可大量吸收碳的藻类，现在日本被广泛地作为一种健康食品。

去年亚利桑那州塔克森环境研究实验室的爱德华 · 格伦（Edward Glenn）提出一种与此有关的思想，关于在海边沙漠用海水或地下咸水灌溉的盐沼中大面积种植耐盐植物，或嗜盐植物。格伦估计在沙特阿拉伯，在澳大利亚埃利（Eyre）湖，前苏联咸海盆地，巴基斯坦因都斯河谷和美国的沙漠地区，可能有7.5亿公顷以上的不毛之地适用于此目的。合适的作物，像种籽含油脂的嗜盐植物海蓬子属Bigelovii种，每公顷一年吸收的碳高达6吨。如果用其全部草代替化石燃料发电，这体系能吸收人类目前释放的CO₂的10%之多。

通过“肥化”海洋刺激海洋生物吸收更多的碳的思想颇具吸引力，但却难以实现。

无论怎么说，提高大自然吸收大气中CO₂能力最直接和最明显的途径是种植更多的树木和保存我们已有的树木、森林是陆地上最大的碳沉积体系。

伦敦帝国学院生物教授戴维 · 哈尔（David Hall）说，最要紧的是停止砍伐森林，这种活动每年放出20亿吨碳进入大气。“其后我们需要在电站用生物质代替煤”。电厂燃烧的每1吨煤都增加着地球大气的碳负荷。但用来发电燃烧的每1吨木头都被新生的树林替代，用温室效应术语说，都是中性的。树林新生和所有的植物生长一样，在光合作用时吸收CO₂，它们以此用太阳能制造营养。哈尔说；“如果你想用廉价的方法除掉大气中的碳，毫无疑问你会通过生物质途径。”以此除碳的成本开始时估计是5美元1吨，比用管道把CO₂通入油井或海底便宜得多。

和其它生物质选择方案一样，局限之处是土地短缺。每公顷林地一年吸收5吨碳，像德国和荷兰这样人口稠密的国家即使把现有的每公顷土地都用来种树也无法长出足以吸收目前他们排放的全部CO₂的树林。

以树为本

美国，加拿大和部分东欧国家曾有CO₂污染的最坏记录，它们都有这份土地。尽管美国应为全世界CO₂排放的五分之一以上负责，如果其领土的五分之一种植森林吸收碳，就能吸尽最后的每1吨碳。

美国能源部的唐纳德 · 罗森瑟（Donald Rosenthal）说，植树可能是把美国CO₂排放量至少到2030年都稳定在1990年水平上的美国未来战略的基石，其经济支出仅是其它措施的五分之一。美国农业部的肯尼思 · 理查德（Kenneth Richard）说在美国国内植树在未来数十年中可以抵消美国四分之一的碳排放量。他锋：“森林使美国能源政策能像以前那样大力推行一直延续到2015年。”卷入温室效应论战的科学家几乎没人相信把CO₂长期排放量稳定下来就够了。对美国这个世界上CO₂人均排放量多的来源，“老一套地”探讨能源问题肯定难于满足，要把大气温室气体总量稳定在目前水平上需要把全球排放量削减60%。罗森瑟的计算表明森林对任何（削减CO₂）战略潜在的重要性，造林比其它任何措施更能使“兆级技术”工程师和环境保护主义者心灵沟通。

[New Scientist，1993年7月17日]