挪威国油Equinor正在挪威海岸进行一项实验来确定一件事——海藻是否是碳捕获和储存 (CCS) 领域的的下一个重大技术突破。实验原理很简单：使用近海海藻养殖场来捕获CO2，而且不占用更多宝贵的陆地空间。海藻生长过程依赖于海洋中的营养物质和阳光下的光合作用，重要的是，这两者都是免费的。想要利用水产养殖推动全球 CCS 进展，所需的技术和基础建设并不便宜。一个名为“碳的海藻解决方案”联合工业项目已经展示了这一可能性。该项目唯一重点是找到使海藻种植规模化并最终与成熟的工业 CCS 技术同台竞争的方法。
- 能源公司的除碳尝试
该项目在4月份启动了第一个试点项目，得到了挪威国油Equinor和瑞典 Lundin Energy两家能源生产商的财政支持。（注：Lundin Energy已将石油资产销售给Aker bp，并更名为 Orrön Energy，公司资产已经集中于可再生能源项目）其他主要参与者，包括挪威船级社（DNV）和应用研究集团（SINTEF）。他们正在协作共同领导这项为期三年，价值300万美元的试点项目，该项目将持续到2024年底。
DNV在最近的一份新闻通稿中提到，如果试点成功，这家总部位于奥斯陆的挪威巨头最早将于2025年从一个或多个浮式农场开始在挪威中部近海进行商业规模的海藻生产。DNV补充说，最终目标是利用海藻每年捕获数百万吨 (mtpa) 的CO2。SINTEF的研究人员在最近的SPE会议上还建议，海上石油和天然气公司有朝一日可能会考虑将海藻养殖场与现有或即将退役的生产平台放在一起，作为抵消排放的新方法。总部位于特隆赫姆的 SINTEF 预估，去除 2,500吨CO2需要在1平方公里区域内种植约2万吨海藻。这意味着捕获5mtpa的CO2（约占挪威年总排放量的12%）需要在大约 2000 平方公里的海洋表面上覆盖海藻养殖设施。
今天，全世界每年种植约3000万吨短海藻。在全球生产商的带领下，这种海藻主要用于人类消费、动物饲料和化妆品。当前，海藻的主要也通过手工作业进行收获。这表明如果要达到 CCS 所需的吨位，养殖模式需要一定程度的自动化改变。在这方面，SINTEF 考虑了如何将挪威鲑鱼养殖部门使用的自动化渔业系统重新用于播种和收获海藻。研究人员发现海藻生物质具有吸引力的方面之一是它易于生长，不需要化肥或杀虫剂。此外，海藻的生长速度也是它一大优势。
此次挪威的试点项目中使用的品种，糖海带，增长速度超过1厘米/天，可以在短短几个月内长到15英尺。海藻的增长率与用于获得碳信用的所植树木形成了强烈的对比：今天种植的每棵新树都需要20到30年才能实现其全部CO2捕获潜力。 - 从海洋到土壤
位于海洋和阳光条件最适合生长的区域，海带丝静静地吸收周围水中的CO2并将其转化为碳水化合物和氧气。
大约6个月后，SINTEF的研究人员认为海藻已经捕获它可能捕获的所有CO2，应开始收获。然后，项目面临的问题就变成了如何处理海藻以使其达到 CCS 的目的。
该项目正在探索的第一种可能性是将海藻带到岸上并将其转化为生物炭。这使用了热解过程，通过该过程，海藻将在缺氧室内加热，直到它烘烤成类似于木炭的易碎黑色材料。
由此产生的生物炭可用于改善土壤富集水平。由此，CO2最终会回到土壤之中。项目报告指出，生物炭过程必须考虑到其自身的 CCS 元素，以便整个生产周期最终排放的CO2不会超过其储存量。
另一个想法是沉没海藻。项目方认为，在其方法捕获的所有CO2中，约有10%将被被动隔离，这是因为一些海藻会散开并漂流到海底。
如果将所有完全长成的海带束捆绑并沉入深水，那么其他90%的情况可能也是如此。项目方认为，在至少1000m的深度，“与地表水几乎没有混合，因此这些物质仍然被沉积在沉积物中。这意味着这些气体不会被重新释放回大气中。” - 藻类固碳，国内企业早有尝试
海藻，包括绿藻、红藻和褐藻，在海滨生态系统中起着举足轻重的固碳作用。根据专家估算，当前全球海藻每年固碳量可达0.64亿吨二氧化碳当量。同时，它们的无根特性导致海藻在衰退时不会像红树林、盐沼和海草一样将固定的碳释放到大气中，而是沉积到海底，这对固碳来讲是极大地优势。
我国能源企业很早就注意到藻类生物在固碳、降碳领域的优势。早在2012年，中国石化石家庄炼化分公司就建成我国首个以炼厂废气为碳源的“微藻养殖示范装置”。2011年，中国石化石家庄炼化分公司和中国石化石油化工科学研究院合作，开展了“炼厂CO2减排技术与产油微藻养殖示范装置开发”课题的研究。技术人员通过藻种筛选、驯化、调整培养基配方、优化养殖条件，成功实现了炼厂烟气二氧化碳的产油微藻以及雨生红球藻的高效养殖。
而在去年12月，华润海丰电厂，又建成了国内首个立柱式微藻光合反应器减排转化利用燃煤电厂烟气二氧化碳工程。
现代化微藻固碳示范基地
传统煤化工厂烟气99%浓度二氧化碳捕集液化成本低于100元/吨，燃煤电厂烟气15%浓度二氧化碳提纯捕集压缩成本约为250元/吨。如果不能利用，进行封存还需要投入费用，对于企业来说，这是一笔赔钱的“买卖”，但是通过微藻固碳则能实现碳利用，创造经济价值。目前市场上，1吨食品级的藻粉可以卖到4万元，饲料级的价格为1吨1万—2万元。通过该项技术，如果在企业旁建起了微藻生产加工厂，吃饱了二氧化碳的微藻将变为值钱的藻粉，进一步可加工成保健品、化妆品、动物饲料等。纵观全球，当前对藻类固碳的尝试尚处在一个起步阶段。但随着气候变化加剧以及各国政策的加码，各种各样的 CCUS 的尝试都将登上舞台。而小小的藻类，会迎来属于它的蓬勃发展时期吗？（2022-08-21）