碳捕集和封存技术发展现状研究
碳捕集与封存技术研究

碳捕集与封存技术研究一、引言地球温度的上升引起了全球气候变化的问题,使得碳排放成为了全球关注的热点问题之一。
碳排放从源头上控制已经成为了国际大势所趋。
碳捕集与封存技术就是由此派生出来的技术之一。
本文将深入探讨碳捕集与封存技术研究的现状与未来展望,旨在为碳捕集与封存技术的推广提供有益参考。
二、碳捕集与封存技术的定义和分类碳捕集与封存技术是指从燃烧排放的二氧化碳中分离出大量的碳,并将其存储在地下,以减缓温室效应的发展。
碳捕集和封存技术可以分为三类:第一类是通过气相传输或化学吸收来捕获二氧化碳的技术;第二类是将CO2压缩输送到沉淀可能存储二氧化碳的地下岩层或地质盆地;第三类是通过生物质将二氧化碳转化为其他有用的物质来减少CO2的排放量。
三、碳捕集与封存技术的现状1.技术成熟度碳捕集与封存技术研究的历史可以追溯到20世纪60年代,现在已经有了很大的进展,目前,该技术已经实现了可度量的大规模demo项目,能够进行大规模工程开发,并具有一定的经济效益。
2.实际应用迄今为止,全球已经有31个碳捕集与封存项目正在进行中,其中26个正在建设或者规划中,而另外5个已经开始了营运。
最大规模的项目是位于挪威的Sleipner项目,可以将每年约一百万吨二氧化碳存储在地下岩石中。
3.国际合作为了在全球范围内寻求碳排放解决方案,许多国际合作组织已确立,如加拿大的Saskatchewan区域和中国的城市和工业区域、阿拉伯国家等。
同时,还组织了一些国际研究计划,例如欧盟开展的“网络总结碳的战略研究”和美国“大西部碳捕集与地质封存研究联合计划”。
四、碳捕集与封存技术的发展趋势1.技术进步尽管碳捕集与封存技术已经成熟,但是目前仍然缺乏低成本,大规模应用于实际环境中的可行性。
因此在未来的发展中,必须通过技术创新来解决这些问题。
2.政策营造尽管政策环境的利好,但是能否实现大规模应用还有很大的挑战。
政府需要为碳捕集与封存技术创造更好的营商环境,因此政策的优惠和支持至关重要。
碳捕集 利用和封存技术发展现状及应用展望

在吸收剂研发方面,研究者们致力于寻找高效、稳定的吸收剂,以实现二氧化 碳的高效吸收和低能耗分离。例如,氨基甲酸盐、碳酸钾等碱性吸收剂在低浓 度二氧化碳环境下仍能保持较高的吸收效率。此外,一些新型吸收剂如金属有 机骨架(MOFs)材料也展现出了良好的性能。
在吸附剂性能优化方面,活性炭、沸石等吸附剂因具有较高的吸附容量和选择 性能,被广泛应用于二氧化碳的吸附分离。通过改进吸附剂的孔结构、表面性 质等,可进一步提高其吸附性能。此外,研究者们还探索了复合吸附剂、负载 型吸附剂等新型吸附剂体系。
三、碳捕集、利用和封存技术的 应用展望
随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,CCUS技术在未来将具有广阔的应用前 景。
1、电力行业:在电力行业中,CCUS技术可以用于提高发电效率并降低温室气 体排放。特别是在燃煤电厂中,CCUS技术可以有效地减少CO2排放。
2、工业部门:工业部门是温室气体排放的重要来源之一。CCUS技术可以用于 处理工业排放的废气,尤其是钢铁、化工、石油等重工业领域。通过使用CCUS 技术,这些企业可以减少对环境的影响并提高其产品的竞争力。
在地质封存方面,研究者们通过评估不同地质构造的封存潜力及安全性,实现 二氧化碳的高效注入和长久封存。例如,利用枯竭油气田或煤层作为封存场所, 可实现大量二氧化碳的长期封存。
在海洋封存方面,研究者们通过研究海洋环境及生物地球化学循环规律,实现 二氧化碳的高效溶解和海底封存。例如,将二氧化碳注入深海底部或海山区域, 可实现二氧化碳的长久封存和海洋环境修复。
在分离工艺改进方面,研究者们致力于开发高效、节能的分离工艺,以满足不 同工业过程的需求。例如,膜分离技术具有设备简单、操作方便等优点,被广 泛应用于二氧化碳的分离过程中。此外,新型分离工艺如化学循环汽化吸收法 主要是将捕获的二氧化碳转化为有价值的化学品或燃料,以实现碳 资源的循环利用。目前,碳利用技术的研究主要集中在光催化、电催化、生物 催化等领域。
碳捕集技术与碳储存的研究现状

碳捕集技术与碳储存的研究现状碳捕集技术是指在燃烧化石燃料过程中,通过降低排放的二氧化碳浓度来减少对气候变化的影响。
碳储存则是指将二氧化碳永久地储存在土地、地下或海底,从而将其在大气中的浓度降低。
这两种技术有望成为减缓气候变化的关键。
本文将从碳捕集技术和碳储存方面分别探讨其研究现状。
碳捕集技术研究现状目前,碳捕集技术主要有化学吸收、物理吸附和生物吸附三种方法。
化学吸收是最常见的碳捕集技术,其通过化学反应将二氧化碳与溶液中的化学吸收剂(如酸、碱)反应,生成可再生的溶液,从而达到碳捕集的效果。
物理吸附则是将二氧化碳吸附在材料表面,例如活性炭、硅胶等。
而生物吸附则是利用微生物或生物大分子吸附二氧化碳,类似于植物的光合作用。
在近年来的碳捕集技术研究中,化学吸收技术得到了广泛关注。
例如,近年来,研究者们已经开发出了一种新型的化学吸收剂,即设计合成的离子液体,并在实验室中展示了其高效捕集二氧化碳的能力。
同时,物理吸附方法的研究也获得了一定进展。
例如,研究者们已经通过对加热活性炭的表面进行改良,从而提高了其对二氧化碳的吸附效率。
虽然化学吸收技术和物理吸附技术在碳捕集技术领域占据了主流地位,但生物吸附技术也呈现出越来越高的潜力。
例如,近年来有研究者利用大肠杆菌开发了一种新的酵母菌,能够以低代价和高效率捕集海洋中的二氧化碳。
此类新型生物捕碳技术将有望在近几年成为碳捕集技术的主流之一。
碳储存研究现状碳储存技术一般分为地质封存、海洋储存和生物储存三种类型。
地质封存是目前碳储存技术的主要形式,是将二氧化碳储存在深处的含碳岩层中,从而将其永久封存。
海洋储存也是一种有潜力的碳储存技术,是将二氧化碳储存在海水中。
生物储存技术则是指将二氧化碳通过植物光合作用转化为有机物质,并将其存储在土壤中。
当前,地质封存技术是碳储存技术领域的主要研究方向。
例如,研究者们已经对深海底部的流沙岛屑,例如玄武岩、花岗岩等进行了封存试验,取得了一定的成果。
碳捕集与封存技术的现状与挑战

碳捕集与封存技术的现状与挑战在全球气候变化的大背景下,减少温室气体排放已成为当务之急。
碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称 CCS)技术作为一种重要的减排手段,近年来受到了广泛的关注。
本文将探讨碳捕集与封存技术的现状,并分析其面临的挑战。
一、碳捕集与封存技术的原理碳捕集与封存技术主要包括三个环节:碳捕集、碳运输和碳封存。
碳捕集是指将二氧化碳从工业排放源(如发电厂、钢铁厂、水泥厂等)中分离出来的过程。
目前主要的碳捕集技术有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集。
燃烧后捕集是在燃烧过程完成后,从烟道气中捕集二氧化碳;燃烧前捕集则是在燃料燃烧前将其转化为氢气和二氧化碳,然后分离出二氧化碳;富氧燃烧捕集是采用高浓度氧气进行燃烧,从而产生高浓度的二氧化碳,便于捕集。
碳运输是将捕集到的二氧化碳通过管道、船舶或公路槽车等方式输送到封存地点。
碳封存则是将二氧化碳注入地下深处的地质构造中,如枯竭的油气田、深部盐水层等,使其长期与大气隔离。
二、碳捕集与封存技术的现状(一)技术进展经过多年的研究和发展,碳捕集与封存技术在某些方面取得了显著的进步。
燃烧后捕集技术中的化学吸收法不断优化,提高了二氧化碳的捕集效率和降低了成本。
同时,新型的吸附材料和膜分离技术也在研发中,有望进一步提高捕集效果。
在碳运输方面,管道运输技术相对成熟,但对于长距离和大规模的运输,还需要解决一些工程和安全问题。
碳封存的地质评估和监测技术也在不断改进,以确保二氧化碳的安全封存。
(二)示范项目全球范围内已经建立了一些碳捕集与封存的示范项目。
例如,挪威的 Sleipner 项目是世界上第一个大规模的二氧化碳封存项目,自 1996 年以来,已经成功将超过 1000 万吨的二氧化碳封存在北海的海底盐水层中。
美国的 Petra Nova 项目采用燃烧后捕集技术,每年可捕集约 140 万吨二氧化碳,并将其用于提高石油采收率。
中国也在积极推进碳捕集与封存技术的示范项目,如神华集团在鄂尔多斯的 10 万吨/年二氧化碳捕集与封存示范项目。
碳捕集和封存技术的研究与发展

碳捕集和封存技术的研究与发展近年来,随着全球气候变化问题的日益凸显,碳捕集和封存技术成为了备受瞩目的研究领域。
这项技术可以将二氧化碳从大气中去除并将其地下封存,使之不再对地球产生温室效应,从而减缓全球气候变化的速度。
本文将从以下几个方面展开对碳捕集和封存技术的研究和发展情况进行探讨。
1. 什么是碳捕集和封存技术?碳捕集(CO2 Capture)和封存(Storage)技术是指一系列将大气中二氧化碳分离、收集、转运并最终封存于地下、水下或其他安全地点的技术方法。
该技术通过对二氧化碳的转化和压缩,将其封存在深水层地下或地下储层中,既可以减缓温室气体的排放,又可以进行永久性地封存,从而达到保护环境的目的。
2. 碳捕集和封存技术的意义及其应用领域随着全球气候变化问题的逐渐凸显,碳捕集和封存技术逐渐被广泛应用于工业生产、能源开发、建筑、汽车等领域。
主要应用领域包括:化工、石化、钢铁、水泥以及电力等行业;海运、航空、汽车等交通运输领域;建筑、制冷、供暖和制冷行业;农业、林业和其他土地使用行业等领域。
碳捕集和封存技术的应用,不仅可减缓温室气体的排放,而且可实现低碳经济发展,为国家可持续发展和环境保护的目标作出了重要贡献。
3. 目前碳捕集和封存技术的研究进展情况当前,碳捕集和封存技术的研究方向主要包括:提高捕集效率、降低捕集成本、增强封存安全性等方面。
其中,提高捕集效率和降低捕集成本是当前重点关注的问题。
近年来,随着先进材料、新型催化剂、高精度检测技术等科技的不断发展,许多新的碳捕集技术和封存技术不断涌现。
其中,最有前途和应用价值的碳捕集和封存技术包括:化学吸收法、吸附和解吸法、离子液体法、渗透膜法、光催化还原法等。
这些新的技术手段,将对碳捕集和封存技术的研究和发展起到积极意义。
4. 碳捕集和封存技术存在的问题及解决办法目前,碳捕集和封存技术存在以下几个主要问题:(1)成本高昂问题。
当前,碳捕集和封存技术还面临高昂的成本费用,这往往是企业所难以承受的。
碳捕集与封存技术的研究与应用

碳捕集与封存技术的研究与应用随着全球温室气体排放问题的不断加剧,碳捕集与封存技术成为了控制气候变化的重要手段。
本文将从碳捕集与封存技术的定义、研究进展、应用前景等方面进行论述,并探讨该技术在未来的发展方向。
一、碳捕集与封存技术的定义碳捕集与封存技术(Carbon Capture and Storage, CCS)是指将二氧化碳从工业排放源或大气中捕获,并将其永久地封存在地下储存库中的一种技术。
该技术主要包含三个步骤:捕集、运输和封存。
二、碳捕集与封存技术的研究进展随着对气候变化认识的不断深入,碳捕集与封存技术的研究也在不断发展。
目前主要的研究方向包括以下几个方面:1. 捕集技术捕集技术是碳捕集与封存技术中的关键环节,其主要方法包括化学吸收、物理吸附、膜分离和生物吸收等。
化学吸收是目前应用最广泛的捕集技术之一,其利用胺类化合物与二氧化碳发生反应,将其从气体中吸收出来。
物理吸附则是利用多孔材料如活性炭等将CO2吸附在表面上。
膜分离则是通过膜的选择性透过性对CO2进行分离。
生物吸收则借助于微生物的作用将二氧化碳转化为有价值的产品。
2. 运输技术碳捕集后的二氧化碳需要进行运输到封存地点,运输技术主要包括管道输送、船运和气体储存等。
管道输送是目前最常用的运输方式,其具有输送量大、成本低等优势。
船运则适用于远距离的二氧化碳运输,但其成本较高。
气体储存可以将二氧化碳压缩成液态或固态,便于运输和储存。
3. 封存技术封存技术是将捕集到的二氧化碳安全地储存在地下储存库中。
目前常用的封存技术有地下注入和海洋封存。
地下注入是将二氧化碳储存在地下岩层中,例如地下盐水层、油气田等。
海洋封存则是将二氧化碳储存在深海中,但其对海洋生态环境的影响尚需进一步研究。
三、碳捕集与封存技术的应用前景碳捕集与封存技术具有重要的应用前景,可以在一定程度上减少温室气体排放并控制气候变化。
其主要应用领域包括以下几个方面:1. 电力行业电力行业是二氧化碳排放的主要来源之一,采用碳捕集与封存技术可以将排放的二氧化碳捕集并封存,减少对大气的释放。
全球碳捕集技术研究现状分析及展望

全球碳捕集技术研究现状分析及展望随着全球气候变化日益严重,碳排放已成为人类面临的重大环境问题。
为了减缓气候变化带来的影响,全球各国纷纷加大了对碳捕集技术的研究和发展。
碳捕集技术的发展不仅可以减少二氧化碳的排放,还可以将已经排放的二氧化碳捕集和储存,有效降低温室气体的浓度,为地球的环境和气候做出贡献。
本文将从全球碳捕集技术研究的现状出发,分析当前主流的碳捕集技术,并对未来的发展做出展望。
一、碳捕集技术研究现状1. 化学吸收技术化学吸收技术是目前应用最广泛的碳捕集技术之一。
它主要通过溶剂吸收二氧化碳,形成碳酸盐或氨基酸盐,再经过分离和脱除二氧化碳,最终得到高纯度的二氧化碳。
目前最为成熟的化学吸收技术就是酸碱吸收法,其中最典型的就是氨法和胺法。
这两种方法都能够高效地吸收二氧化碳,但是基于能耗和成本的考量,它们在工业应用中仍然存在一定的局限性。
2. 膜分离技术膜分离技术是利用半透膜对二氧化碳进行分离和捕集,其优势在于能耗低、效率高。
不同于化学吸收技术需要大量的溶剂,膜分离技术只需要利用薄膜进行分离,具有节能环保的特点。
目前,膜分离技术已经在一些领域得到了广泛应用,但是由于膜材料的性能和寿命限制,其在大规模应用中仍然面临挑战。
3. 生物捕集技术生物捕集技术是一种利用植物或微生物对二氧化碳进行捕集和固定的技术。
植物通过光合作用能够将二氧化碳转化为有机物,微生物则利用酶或其他生物催化剂将二氧化碳转化为有机物。
生物捕集技术具有无需能源投入、环境友好等优势,因此备受研究者的关注。
但是由于生物活性和生长环境的限制,其在工业应用中的可行性和效率尚待进一步验证。
二、碳捕集技术的未来展望1. 技术的集成与优化未来碳捕集技术的发展方向之一是将各种不同的捕集技术进行集成与优化。
可以将化学吸收和膜分离技术相结合,从而提高捕集效率,降低成本。
结合生物捕集技术的优势,将生物系统与化工过程相结合,形成生物化工系统,也是未来的发展方向之一。
碳捕集与封存技术研究现状与展望

碳捕集与封存技术研究现状与展望一、前言随着气候变化的加剧,碳捕集与封存技术(CCS)作为减少温室气体排放的重要手段,受到越来越多的关注。
为了减缓全球气候变化的影响,各国政府和企业在减排措施方面投入了大量的研发资金和人力资源。
本文将介绍CCS技术相关概念和现状,并对未来的发展进行探讨。
二、碳捕集存在的问题碳捕集与封存技术的核心是将二氧化碳从工业排放中截留并封存在地下储层中,从而达到减排的目的。
目前CCS技术的瓶颈在于高成本和低效率,这导致了其难以被大规模推广应用。
其中,碳捕集环节中的能耗和成本是主要的问题。
1. 能耗问题碳捕集环节是CCS技术的关键环节之一,其主要过程涉及酸碱中和、膜分离、吸附等多个步骤。
这些过程中需要耗费大量的能源,从而导致了碳捕集效率的降低。
2. 成本问题CCS技术的成本主要包括捕集、封存和后处理三个环节。
其中,捕集环节是最昂贵的一环,其成本占总成本的40%~80%。
由于CCS技术的高成本,其应用范围非常有限,难以实现大规模商业应用。
三、碳捕集与封存技术研究现状1. 碳捕集技术目前常用的碳捕集技术主要包括物理吸附、化学吸收、膜分离、渗透分离等多种技术。
(1) 物理吸附技术物理吸附技术是目前最成熟的碳捕集技术之一,其主要原理是利用吸附剂吸附二氧化碳分子,从而降低二氧化碳浓度。
目前常用的吸附剂包括活性炭、硅胶等。
(2) 化学吸收技术化学吸收技术是另一类常用的碳捕集技术,其主要原理是将工业排放气体通过吸收剂进行吸收,最终将二氧化碳分离出来。
目前常用的吸收剂包括胺类和氨类物质。
(3) 膜分离技术膜分离技术是一种新兴的碳捕集技术,其主要原理是利用特殊的膜材料将二氧化碳分离出来。
膜分离技术具有能耗低、操作简单、成本较低等优点。
(4) 渗透分离技术渗透分离技术是一种新兴的碳捕集技术,其主要原理是利用能量梯度将二氧化碳分离出来。
这种技术具有能耗低、成本低、操作简单等优点。
2. 封存技术封存技术主要包括地下储存、海洋封存、矿物化封存等多种方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
碳捕集和封存技术发展现状研究【摘要】近年来,随着大气中二氧化碳含量的增加、温室效应的加剧,碳捕集和封存技术逐渐走进了人们的视野。
它主要分为二氧化碳的捕集、运输和储存三个环节,将工业生产中的二氧化碳永久地封存在地下,对于减少大气中的二氧化碳含量具有巨大的潜力。
不过由于目前各项政策的不稳定以及社会的接受程度不足,碳捕集和封存技术仍面临着巨大的挑战。
本文就当前碳捕集和封存技术的背景和发展现状,提出了相应的解决思路。
【关键词】碳捕集和封存二氧化碳温室效应发展现状随着工业化进程的加快,各种因素导致大气中的二氧化碳含量大幅度增加,引起温室效应。
如何减少碳排放量成为当今科学研究的一个重要课题。
碳捕集和封存(carbon capture and storage,以下简称ccs)就是基于目前的时代背景产生的,用来解决碳排放量问题的一项技术。
尽管ccs技术能有效地封存过多的二氧化碳,对于缓解温室效应具有很好的前景,但是由于各种经济、政策以及其他的一些原因,ccs技术目前乃至将来几十年都面临着巨大的挑战。
1 推广ccs技术的必要性二氧化碳对于人类的生活和生产至关重要。
它能够阻挡太阳的热量逸散进太空,使地球温度基本恒定,让动植物得以生存。
然而近几年来,人类的工业化进程显著地提高了大气中二氧化碳中的含量。
从碳排放的角度来看,工业生产如炼油、制钢、发电等,每天都向大气层释放出大量的二氧化碳。
人们在日常生活中的碳排量也是罪魁祸首之一。
小汽车、船舶、航天飞机以及家用设备等排放出的二氧化碳也显著增加。
从碳吸收的角度来看,全球植被面积有减无增,地球吸收和调节大气中二氧化碳含量的能力也有所下降。
种种因素都导致全球大气层中二氧化碳含量持续攀升,从而引发温室效应。
温室效应将使大气升温,大气和海洋循环发生改变,影响人们的正常生活[1]。
据统计,在2010年碳排放量达到了历史性的最高值。
国际能源机构iea(international energy agency)最近报告说按照这种趋势下去,到2100年的时候全球温度将升高超过3.5℃[2]。
解决或者说缓和这个问题的方法大概可以分为两种:一是找到清洁的能源,二是让生产出的二氧化碳更少地进入大气层中。
对于前者,相比于目前大量、廉价而且易于获得的化石燃料,清洁能源的市场占有率仍旧十分有限,化石燃料的主导地位在未来几十年不会有太大的变化。
按照全球碳捕集与封存研究所(global ccs institute)提供的数据,全球能源需求在未来20年将增长40%,石油、天然气等化石燃料的燃烧将继续向大气排放出大量的二氧化碳,温室效应将愈发严重。
对于后者,许多地区和国家已经采取了一些地方政策来减少工业中的碳排放,有的是自愿性、义务性的,也有的是通过商业贸易的形式来执行。
近年来人们推出了新的思路,那就是ccs技术。
它是一种将工业生产中的二氧化碳捕获、集中起来,再通过管道或者其他设备运移到一个适合封存的地质场所,把二氧化碳长期储存起来的一项新技术。
尽管二氧化碳早在几十年前就因为各种原因被注入地下(如石油工业中通过向储层注入二氧化碳来提高原油的采收率等),长期地将二氧化碳封存起来还是一个新概念。
据估计,到2050年,在工业生产中ccs每年可以减少40亿吨的二氧化碳,约为2050年所需减少的二氧化碳的9%,数量相当可观。
但是为实现这个目标,20%到40%的生产设备需要配有ccs技术[3]。
由此我们可以预见ccs 技术必须得到充分的重视和推广。
2 ccs技术的基本原理一般来说,ccs技术主要包括三个环节:捕集,运输和储存。
具体来说,首先是将动力工厂或者各种来源的二氧化碳通过某种方法捕获起来,然后将其压缩、运输到某个地点,注入地下,利于该处的上覆岩层来封隔二氧化碳,阻止二氧化碳向上逸散。
随后,再利用一些监测设备以确保二氧化碳被安全、永久地封存起来。
在一个适宜的地质场所,如较深的咸水层、报废的油气藏或者是不再开采的煤层等,二氧化碳可以被安全封存达百万年之久[4]。
据美国能源部估计,大概有36000亿吨的二氧化碳可以被储存在地下(指美国和加拿大境内)。
相比于世界上每年排放大约130亿吨的二氧化碳,ccs技术对于减少二氧化碳具有很广阔的应用前景。
在捕集二氧化碳的环节中,常用的三种方式有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集。
捕集方式的选择按照不同的生产过程而定。
例如对于水泥厂排放的二氧化碳常采用燃烧后捕集,而对于钢铁生产过程排放的二氧化碳则采用富氧燃烧捕集。
由于实际操作中捕集到的二氧化碳往往不纯,其中或多或少地含有其他气体,所以捕集二氧化碳之后还需要对它进行进一步的分离处理。
可采用某些溶剂来吸收杂质或者是用半透膜等方法进行气体的分离。
在二氧化碳运输环节,首先将二氧化碳压缩成液态,然后通过卡车或者火车来将其运输到目的地。
由于二氧化碳的运输量巨大,考虑到运输的安全性和经济性,现在普遍采用管道来运输。
最后一个环节是将二氧化碳注入到一个多孔的地下岩层中,深度往往在800米甚至更深。
在这个深度,二氧化碳受到高温高压的作用以浓稠状的液态形式存在,密度相当于水的50%到80%之间。
在这种较低的密度条件下,由于浮力的作用二氧化碳将向上运移,驱替地层原始孔隙中的液体。
这也就是注入二氧化碳以提高石油采收率的基本原理。
3 推广ccs技术的挑战ccs技术能否实施很大程度上基于整个项目周期的风险评估,包括从选址、设计、建造,到监测、报告、报废等。
风险评估时一个很重要的因素就是解决法律和经济上的责任,解决这些责任如何被合理地分配给各个群体。
这种风险性和不确定性包括商业层面、法律层面、以及技术层面等。
理解这些风险是制定决策的前提条件。
商业层面上,一个企业或者说国家在推广ccs技术时,如果能有效地发挥市场运行的机制,把二氧化碳作为一种商品来进行销售和购买,吸引投资和回馈收益,则可以激活和调动人们科学研发的积极性,提高ccs技术在人们心中的认可程度等。
如果一种商品只有买进,而不见具体的产出,或者产出极小,那么它也就失去了作为一种商品对于投资者的吸引力,勉强推广ccs技术的企业也会面临很大的风险。
法律层面上,合理和具体的法律法规是规避高风险(如推广ccs 技术)的基础。
模棱两可的建议和号召无法吸引投资者真正行动起来自主研发ccs技术,而只有明文条款如国家支持、政府补贴等,才能给有心运行ccs技术的企业以物质和精神上的保障。
技术层面上,由于二氧化碳大部分是从工厂的废气中收集来的,各种杂质掺混,使得分离和捕集二氧化碳的成本十分高昂。
而且由于捕集来的二氧化碳需要长期地封存在地下,它的安全性也需要技术上的保障。
所以现有的挑战是严峻的。
我国ccs科技研发方面,“十一五”期间在973、863、支撑计划的部署以及相关国际科技合作项目的支持下,国内有关高校、研究院所、企业围绕ccus开展了基础理论研究、技术研发和一些中小规模工程示范[5]。
但在目前的条件下,较高的成本使其在国内外的应用受到了限制[6]。
就现有碳捕获技术而言,捕获一吨二氧化碳最高成本400英镑(642.4美元),成本过高,不适用于大规模商业生产。
据路透社报道,全球碳捕集与封存研究所在其本年度关于全球碳捕集与封存部署情况的报告中警告说,根据目前的投资水平和监管不确定性来看,从现有的16个项目激增至130个项目的目标是不可能实现的。
该研究所预计,其年度报告中确定的59个项目中,届时可能只有51个能投入运行,而有些项目则不太可能实施[7]。
推广ccs技术还有很长的路要走。
4 推广ccs技术的一些建议如果没有行之有效的措施,到2050年二氧化碳的排放总量将翻倍甚至更多。
即使ccs技术对于减少碳排放具有极大的潜力,但如果没有政府和相关机构对ccs技术的认可和支持,ccs技术也不可能得到充分发展[8]。
目前我国科技部发布了ccs发展技术路线图,但主要还是从技术研发角度,还没有考虑到政策支持、资金支持、公众参与等措施。
所以针对目前存在的问题,现有以下几点建议:其一,政府可以通过减免税收等手段确保应用ccs的工程项目有足够的资金。
许多生产单元如生物工程、炼油厂、水泥厂等在采用ccs 技术之前,往往综合考虑各种经济因素,如果资金不足,就算这种技术如何减排、如何保护环境,也不可能付诸于生产实践中。
其二,政府应鼓励科研人员更加重视ccs技术的研发,使这项技术更加成熟可行。
技术的成熟一方面可以捕获更多的二氧化碳,另一方面还可以节约成本,是ccs长足发展的基础。
同时,如果将天然气加工厂、煤气厂等捕获的二氧化碳用于油藏之中的话,还可以作为提高原油采收率的原料之一,实现废物的二次利用。
其三,政府对于ccs技术的宣传还应加大。
目前ccs的应用所引起的重视还不够,尽管ccs的应用前景已经得到了广泛认证,人们对ccs技术的研究仍集中于动力单元。
如果人们想达到预期的减排目标,ccs应当被用于更多的领域、更多的国家和地区;应当让更多的人意识到ccs技术的广阔前景,使得有关企业更快地掌握和实施ccs技术,推动ccs的广泛发展。
许多示范工程已经具备一定的竞争力,并开始执行hse标准(health, safety and environment)。
这些示范工程可能对建立合理的节能标准以及增加社会的认可度有一定的帮助。
5 结语总的来说,ccs技术的发展有赖于各项技术的协同进步,有赖于企业和政府对其的肯定和支持。
在技术方面,通过改进技术从而降低捕集、运输和封存的费用,例如深入研究各种物理、化学的吸附效率,减少捕集成本。
在政策和环境方面,用支持性的法律法规吸引更多的企业来研发和运用ccs技术。
只有这样,已推行ccs技术的企业才能获得充足的资金来长期投资、不断研究,未推行的企业也会逐渐投身于ccs技术的推广中来,从而有效地降低大气中二氧化碳含量,遏制温室效应的加剧。
参考文献[1] ipcc, 2005: ipcc special report on carbon dioxide capture and storage. prepared by working group iii of the intergovernmental panel on climate change [metz, b., o. davidson, h. c. de coninck, m. loos, and l. a. meyer (eds.)]. cambridge university press, cambridge, united kingdom and new york, ny, usa, 442 pp[2] carbon capture and storage: bring carbon capture andstorage to market. sbc energy institute, 2012: http:/// sbcinstitute.aspx[3] technology roadmap-carbon capture and storage in industrial applications. oecd/ international energy agency and united nations industrial development organization,2011.[4] global ccs institute website: http://www. [5] 彭斯震. 国内外碳捕集、利用与封存(ccus)项目开展及相关政策发展[j]. 低碳世界,2013,(1)[6] 王景云,郭茹,杨海真. 碳捕捉与封存研究进展浅析[j]. 环境科学与技术,2012,第35卷,(12)[7] 中国城市低碳经济网: http://.cn/news_detail.php?id=221728。