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第17章:什么是碳捕集、利用与封存(CCUS)?

碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage,简称CCUS),即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存。长期以来,CCUS一直被认为是减少化石能发电和工业过程中二氧化碳排放的关键技术。CCUS技术是CCS(Carbon Capture and Storage,碳捕获与封存)技术新的发展趋势, 与CCS相比,可以将二氧化碳资源化,能产生经济效益,更具有现实操作性。

二氧化碳的资源化利用技术有合成高纯一氧化碳、烟丝膨化、化肥生产、超临界二氧化碳萃取、饮料添加剂、食品保鲜和储存、焊接保护气、灭火器、粉煤输送、合成可降解塑料、改善盐碱水质、培养海藻、油田驱油等。其中合成可降解塑料和油田驱油技术产业化应用前景广阔。

如果你还想了解与碳捕集、利用与封存(CCUS)相关或衍生的低碳知识,可以访问:

1. 什么是巴黎协定

2. 什么是气候投融资

3. 什么是碳排放强度

2018年10月8日,政府间气候变化委员会(IPCC)在韩国仁川发布了《全球升温 1.5°C 特别报告》,以及报告的“决策者摘要”。根据该报告,将全球变暖限制在1.5℃需要社会各方进行快速、深远和前所未有的变革。报告中,二氧化碳去除(Carbon Dioxide Removal)作为重要的技术路径被重点强调。报告认为,所有限制全球变暖在1.5°C以内的路径都需要去除1000–10000亿吨数量级的二氧化碳。如此庞大的碳去除无法通过单一技术手段实现。报告评估了一系列可供选择的“负排放”技术,包括造林和再造林、土地恢复和土壤固碳、直接空气碳捕获和储存和CCS。

此次IPCC报告中评估的CDR技术(如造林、土壤固碳等)多是从大气中吸收二氧化碳的技术,唯独CCS技术与工业生产过程中的排放息息相关。工业排放中的二氧化碳浓度高、捕获相对容易。从根本上讲,CCS是一项减排技术。中国在CCS原有三个环节的基础上,增加了二氧化碳利用(Utilization)环节,即CCUS技术,希望通过资源化利用以产生经济效益。

IPCC报告公布前一个月,中国生态环境部和南非环境部刚刚签署了《关于气候变化领域合作的谅解备忘录》。根据《备忘录》,为共同加强气候变化领域能力建设,双方将在CCUS等优先领域开展合作。

此前的2017年,作为中美联合气候变化声明成果的一部分,中国在陕西榆林建成了第一个大型碳捕集封存示范项目,通过从煤化工工厂捕集二氧化碳,提纯后注入油田进行驱油(CCS-EOR)和封存,该项目计划每年捕获41万吨二氧化碳。国家发改委能源研究所高级研究员姜克隽告诉中外对话,中国和南非的合作也可能采取类似示范项目的形式。

中国发改委明确提到开展CCUS试点项目的行业涉及火电、煤化工、水泥和钢铁行业。另外,中国大型国有石油企业对于该技术的兴趣也是与日俱增,两大石油巨头中国石油天然气集团公司和中国石油化工集团公司都有专门的研究院从事相关的科研工作。

中国境内的大型CCS示范项目(更新时间:2018年8月)

数据来源:全球碳捕集与封存研究院


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