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二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術，是減緩全球氣候變暖、實現(xiàn)碳減排的一項不可缺少的技術，目前，我國正采取科學的方法來推動和部署CCUS項目，借鑒先進國家CCUS技術的發(fā)展過程和成功經驗，以及“一帶一路”國家的減排需求，CCUS項目的廣泛應用可為我國企業(yè)“走出去”開拓更大的空間。

CCUS技術

二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術是指將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現(xiàn)二氧化碳永久減排的過程。據(jù)科技部社會發(fā)展科技司數(shù)據(jù)，到2050年，我國CCUS項目年產值將超過3300億元。CCUS是履行“碳中和”承諾、保障能源安全、構建生態(tài)文明和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

碳捕集

碳捕集是指將二氧化碳從工業(yè)生產、能源利用和大氣中分離出來的過程。拿電力行業(yè)來說，傳統(tǒng)的碳捕集方式包括燃燒前捕集、富氧燃燒、燃燒后捕集等；在煤化工、鋼鐵、水泥等行業(yè)中二氧化碳的工業(yè)分離過程屬于燃燒前捕集。燃燒前捕集成本相對較低、效率較高，但適用性不高。因為此技術局限于基于煤氣化聯(lián)合發(fā)電裝置，投產的項目較少。

富氧燃燒采用純氧或者富氧將化石燃料進行燃燒，燃燒后的主要產物為二氧化碳、水和一些惰性組分。水蒸氣冷凝后，通過低溫閃蒸提純二氧化碳，提純后的二氧化碳濃度可達80%~98vol%，提高了二氧化碳捕集率。但其對操作環(huán)境要求高，目前仍處于示范階段。

由于燃燒前捕集和富氧燃燒需要合適的材料和操作環(huán)境來滿足高溫要求，因此這兩種技術的研究與開發(fā)和示范性項目較少。相比較而言，燃燒后捕集技術是當前煉廠應用較為廣泛且成熟的技術，該技術具有較高的選擇性和捕集率，但相對能耗和成本更高；常用的方法如化學吸收法、膜分離法、物理吸附法等。

碳運輸

碳運輸是指將捕集到的二氧化碳運送到需要利用或封存的地方的過程。二氧化碳的運輸方式包括管道運輸、罐車運輸、船舶運輸?shù)?。碳運輸方式的選擇需要具體參考項目區(qū)域、項目規(guī)模等因素。

管道適合長距離、大規(guī)模運輸，但其建設投資大；公路罐車適合短距離、小規(guī)模運輸，鐵路罐車適合長距離、大規(guī)模運輸，然而罐車運輸存在蒸發(fā)泄漏、運輸成本高的缺點；船舶運量大、運距遠、適合近海封存運輸，但投資成本較高。當前我國罐車和船舶運輸技術已開展商業(yè)應用，運輸潛力最大的管道運輸技術已開展相關示范。

碳利用

二氧化碳的資源化利用包括物理利用（滅火劑和碳酸性飲料添加劑、制取干冰等）、化工利用（生產純堿、小蘇打以及各種金屬碳酸鹽等大宗無機化工產品，加氫合成甲醇、合成乙烯和丙烯等）、生物利用（微藻固碳和二氧化碳氣肥）、地質利用。其中，地質利用技術包括二氧化碳強化石油開采技術、強化天然氣開采技術、增強頁巖氣開采技術等。我國現(xiàn)階段主要以地質利用為主，化工利用和生物利用相對較少，主要是將二氧化碳注入地下，進而實現(xiàn)能源采收率的提高。

碳封存

碳封存是指將捕集到的二氧化碳封存到地底或海底，專業(yè)術語叫地質封存。地質封存又可進一步劃分為咸水層（鹽水層）封存、深部不可開采煤層封存、廢棄油氣藏封存三種主要類型。目前，國際上已開展海上鹽水層及廢棄油氣田埋存二氧化碳的示范項目。

我國地質封存潛力巨大，約為1.21~4.13萬億噸，其中，通過二氧化碳強化石油開采技術可以封存約51億噸，利用枯竭氣藏可以封存約153億噸，通過二氧化碳強化天然氣開采技術可以封存約90億噸，深部咸水層的二氧化碳封存量約24200億噸。

總之，二氧化碳捕集利用與封存技術是實現(xiàn)雙碳目標的不可或缺的方法，隨著經驗的不斷積累和實踐，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術在全球范圍內得到了廣泛的研究和應用，并在多數(shù)示范項目中取得了成功。通過不斷改進和創(chuàng)新，這項技術將為我國實現(xiàn)雙碳目標加快步伐。