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“捕捉”刚性碳排放

2022-01-28 10:06:31 人民网

大气中的碳排放有没有可能收集起来呢?这不是异想天开,实际上“碳捕捉”技术——碳捕集利用与封存(CCUS)正越来越受国际关注。据联合国政府间气候变化专门委员会发布的《全球升温1.5℃特别报告》显示,CCUS是确保实现《巴黎协定》气候目标的重要技术支撑,绝大多数气候模式都需要它以实现深度减排目标。

CCUS是指将二氧化碳从工业或其他碳排放源中捕集,并运输到特定地点加以利用或封存的技术,包括碳捕集、碳储运、碳地质利用与封存、碳转化利用等环节,具有减排规模大、减排效益明显的特点。

根据碳排放浓度不同,捕集技术有燃烧后捕集、燃烧前捕集、富氧燃烧等,目前直接空气捕集技术也被关注。碳储运包括槽车、船运、管道运输等方式。捕集来的二氧化碳,可以进行地质封存,或与地质利用相结合。比如目前应用最多的驱油技术是将二氧化碳注入油藏中,使原先不具备开采条件的原油变得可流动,在显著提高原油开采效率的同时减少碳排放;也可以进行转化利用,以二氧化碳为主要原料,通过化工或生物过程转化为高附加值产品,如制备碳酸酯、微藻养殖并转化为生物质燃料等,是未来重要的发展方向。

CCUS不仅可以实现直接碳减排,还能带动相关低碳产业的发展。比如在氢能产业中,由化石能源产生的“蓝氢”在CCUS技术的支持下可以减少碳排放,成为较为理想的二次能源。此外,用生物质与燃煤混合发电再配合碳捕集,也被证明是一种高效且稳定的技术路径,有待进一步推广。

能源转型、能效提升、节能减排是当前减碳的主要途径。然而在一些行业,比如水泥、钢铁、化工等,由于工艺特性,即使在工艺路线改进和产能优化后,仍然存在化石能源的需求以及二氧化碳刚性排放。CCUS是中和这部分工业碳排放的支撑技术,对全球减排贡献估计占10%—30%。从上世纪80年代起,一些发达国家开始相关技术探索和工程示范。截至2020年底,全球共部署有CCUS项目65项,其中26项正在运行,每年可捕集和永久封存约4000万吨二氧化碳。

总体来看,CCUS能够将二氧化碳从排放源头拦截,称得上减碳的“强效药”;由于技术环节多、工程复杂,目前还是一种成本很高的“贵价药”。尤其是在捕集环节,成本可能高达200—500元/吨碳。随着材料化学等领域的技术进步和大规模工业化应用,成本制约有望被破除。目前,英国、日本等多国已将CCUS作为碳中和行动计划的重要组成部分,未来这一技术将迎来广阔发展空间。

我国不久前出台的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中,CCUS被列入绿色低碳重大科技。近年来,我国相关领域研究取得积极进展,开发出多项具有自主知识产权的技术,具备了全流程设计能力,2021年启动了百万吨级的全链条碳捕集驱油与封存项目、全国首个海上二氧化碳封存项目等。未来,通过加强国际交流、吸收先进经验,CCUS技术有望得到进一步推广应用。




责任编辑: 江晓蓓

标签: 碳排放

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