封存二氧化碳能否有助于减排温室气体
co2地质封存计算

co2地质封存计算CO2地质封存是一种重要的二氧化碳减排技术,通过将二氧化碳气体封存于地下地质层中,有效降低了二氧化碳的排放量,对于应对气候变化和减缓全球变暖具有重要意义。
CO2地质封存的基本原理是将二氧化碳气体捕获、压缩并注入地下深层地质层中,使其长期稳定封存。
首先,二氧化碳气体需要从发电厂、工厂或其他排放源进行捕获。
捕获后,二氧化碳气体需要经过压缩处理,将其变为高压液态或超临界状态,以便进行输送和注入。
选择合适的地质层对于CO2地质封存至关重要。
通常选择的地质层是深埋在地下几千米甚至几万米的岩石层,如盐岩层、页岩层、油气储层等。
这些地质层具有较高的渗透性和封闭性,能够有效地阻止二氧化碳的泄漏和渗漏。
在注入过程中,需要进行地质勘探和评估,以确定最合适的注入点和注入条件。
地质勘探包括地质调查、地震勘探和岩心采样等,以获取地质层的相关信息。
评估包括地下水和地质层的稳定性分析,以确保注入后的地质层不会发生破裂或泄漏。
注入过程需要建设合适的注入设施和管道网络,确保二氧化碳能够安全、高效地输送到地下地质层。
注入设施包括二氧化碳压缩机、储罐、输送管道和注入井等。
注入井是将二氧化碳气体注入地下地质层的关键设施,需要进行井筒完整性测试和封堵,以确保注入过程的安全性和稳定性。
在注入后,需要进行监测和管理,以确保二氧化碳的长期封存和地质层的稳定性。
监测包括地下地质层的压力、温度和二氧化碳分布等参数的实时监测。
管理包括制定合理的管理计划和政策,确保注入过程的合规性和安全性。
CO2地质封存技术的应用可以带来多重益处。
首先,它可以有效地减少二氧化碳的排放量,降低温室气体的浓度,减缓全球变暖的进程。
其次,它可以提供一种可持续的能源转型方式,帮助实现低碳经济的发展。
此外,CO2地质封存还可以促进地下资源的勘探和开发,为经济增长提供支持。
然而,CO2地质封存技术也存在一些挑战和风险。
首先,选择合适的地质层需要进行复杂的勘探和评估工作,增加了成本和时间成本。
碳封存与降低温室气体排放的技术策略

碳封存与降低温室气体排放的技术策略温室气体的排放对全球气候变化产生了深远影响,而碳封存技术是一项旨在减少温室气体排放的关键策略之一。
碳封存是指将二氧化碳(CO2)从大气中捕捉和储存,以减少其对气候变化的贡献。
降低温室气体排放的技术策略则包括采取措施减少温室气体的产生和加强能源效率。
本文将深入探讨碳封存与降低温室气体排放的技术策略,希望为减缓气候变化提供一些参考。
首先,碳封存技术可以分为两类:封存前处理和封存后处理。
封存前处理包括捕捉和分离二氧化碳的技术,如化学吸收、物理吸收和膜分离等。
这些技术可用于降低二氧化碳的排放,特别是在高排放工业过程中,如燃煤电厂等。
封存后处理则包括将二氧化碳稳定地储存起来,以防止其再次逸出到大气中。
目前常用的封存后处理方法包括地下储存(如地下水层或矿藏中)、岩石封存和生物封存。
这些封存技术在科技和实践中都有着广泛的应用。
另一方面,降低温室气体排放的技术策略也包括采取措施减少温室气体的产生和加强能源效率。
从能源生产方面考虑,推广清洁能源是减少温室气体排放的重要途径。
太阳能、风能和水力能源等可再生能源的利用不仅减少了化石燃料的使用,还减少了温室气体的排放。
此外,提高能源效率也是减少温室气体排放的重要手段。
通过采用高效照明系统、建筑物绝热材料和节水器具等措施,可以降低能源的消耗和温室气体的排放。
在工业生产领域,降低温室气体排放的技术策略主要包括改进工艺和技术、提高能源效率和采用碳排放交易制度。
通过改进工艺和采用先进的技术,可以减少排放的温室气体,并提高生产效率。
此外,采用碳排放交易制度可以激励企业降低排放,通过经济手段促进温室气体的减排。
农业和林业也是温室气体排放的重要领域,但同时也是潜力巨大的减排领域。
农业生产过程中的温室气体排放主要来自于畜牧业和有机肥料的使用。
减少牲畜的数量和改进饲养方式,以降低甲烷气体的排放,是降低农业温室气体排放的关键途径。
另外,采用精细化管理技术和科学农业耕作方式,可以减少化肥和农药的使用,从而降低二氧化氮和氧化亚氮的排放。
封存二氧化碳能否有助于减排温室气体

封存二氧化碳能否有助于减排温室气体*翻译:宋清;校对:苑惠明引言化石燃料供应全世界能源的75%~80%,占全球CO2排放量的四分之三。
依照预测,如果人类不采取具体措施,把人为影响气候减小到最低限度,那么化石燃料燃烧排放CO2的规模在21世纪将会扩大。
由此产生的后果,即全球气温上升1.4~5.8℃,气候变化和自然灾害数量的增加,会对后代产生不利的影响。
最近几十年,需要人类发挥聪明才智才能稳定或减少CO2和其他温室气体的全球排放量。
幸好,2001年发表的МГЭИК第三份评估报告得出结论,现有的限制排放方法是有效的,如果在相关战略中对其加强,到本世纪末就能稳定温室气体的大气浓度到标准值,限制气候的未来变化。
任何一项技术均不能单独完成这项任务,因此必须综合利用。
很多最有发展前景的技术通过提高某些生产过程和产品的能效,或把太阳能、风能和无碳能源转化成适于利用的能量,在解决这个问题中将做出贡献。
然而考虑到近十几年石油、煤和天然气依然是首要能源这个事实,政府和工厂代表同样也在研究可以用来减少使用这类燃料产生的CO2排放的技术,其中之一称做“CO2捕集与封存”,缩写为УХУ(俄语),已众所周知。
这项技术可用于大型稳定点污染源,如在热电站和工厂,从而可防止促使气候变化的CO2排放到大气中。
为了更多地了解这项技术的潜力,联合国气候变化框架公约成员国请МГЭИК评估CO2捕集和封存领域的现有认识水平。
作为回应,МГЭИК邀请了来自30个不同国家的近100名专家来准备《关于CO2捕集和封存的МГЭИК专项报告》。
2005年9月,大多数专家和政府代表分析了准备好的报告文本,并修订完成。
报告在12月份每年的公约代表会议上向成员国政府提交。
联合国环境规划署(ЮНЕП)准备了现行的简明信息手册,以更明确和通俗的形式为广大读者提供了在报告中所论述的技术方案。
CO2捕集和封存CO2捕集和封存技术包括CO2排放到大气之前的捕集、运输到安全地点并与大气隔离,如在地质建造中封存。
二氧化碳捕获和封存技术

二氧化碳捕获和封存技术
随着全球气候变暖,二氧化碳排放量日益增加,为抵御全球变暖的结果,我们需要研究减少二氧化碳排放的新技术。
二氧化碳捕获与封存(CCS)技术是对抗全球变暖的有效工具之一。
二氧化碳捕获与封存通过捕获二氧化碳并将其封存在地下,帮助减少工业废气中二氧化碳的排放,从而帮助减缓全球变暖的速度。
二氧化碳捕获与封存技术是一种技术,它可以将排放到大气中的二氧化碳从大气中捕获,然后将其封存在地下以防止对大气的影响。
一般来说,这种技术需要大量能源来捕获和提纯大气中的二氧化碳,因此它的成本相对较高。
一般来说,将捕获的二氧化碳封存在地下的成本也较高。
因此,在应用CCS技术之前,必须进行全面的成本评估。
尽管有关CCS技术的成本仍然存在较大偏差,但许多公司和组织仍在尝试开发CCS技术。
许多国家都在花费大量资源进行CCS研究。
在许多国家,科学家正在设计和评估可利用二氧化碳捕获和封存技术减少温室气体排放的技术方案,以促进可持续发展和减缓全球变暖的速度。
与其他技术不同的是,CCS技术不仅只能帮助减少二氧化碳排放量,还可以利用捕获的二氧化碳开发可再生能源。
有一种叫做化学反应传递泵(CRT)的技术,可以将捕获的二氧化碳利用起来,将其变为氢气或其他化合物,然后利用氢气发电或可再生能源。
因此,在使用CCS技术减少二氧化碳排放量的同时,还可以利用该技术开发可再生能源。
因此,二氧化碳捕获和封存技术是一项重要技术,它可以有效减少温室气体排放,减缓全球变暖。
此外,它还可以帮助开发可再生能源,促进可持续发展。
然而,在CCS技术发展较为成熟之前,我们仍需要加强相关研究,以便可以成功应用于实际场合。
co2封存评价

co2封存评价CO2封存评价随着全球气候变化的日益严重,减少温室气体的排放成为了当务之急。
CO2封存技术作为一种减少二氧化碳排放的解决方案,备受关注。
本文将对CO2封存技术进行评价,并探讨其优势和局限性。
CO2封存技术是一种将二氧化碳气体从燃烧过程中分离出来,并将其封存在地下储存库中的技术。
该技术的核心是将CO2压缩成液体形态,然后注入地下的岩石层中。
这种封存方式可以防止二氧化碳进入大气,从而减少温室效应的发生。
CO2封存技术具有多重优势。
首先,它可以降低大气中CO2的浓度,减少温室气体的排放。
二氧化碳是主要的温室气体之一,通过封存技术可以有效地减少其排放量,从而降低全球气候变化的风险。
其次,CO2封存技术可以帮助实现碳排放的中性。
通过将二氧化碳封存在地下储存库中,可以将其长期地储存起来,避免其进入大气,从而减少对气候的影响。
此外,CO2封存技术还可以促进地质储层的开发,为能源资源的利用提供了新的途径。
然而,CO2封存技术也存在一些局限性。
首先,封存过程需要大量的能源消耗。
二氧化碳的压缩和注入都需要大量的能源支持,这可能增加能源成本,并对环境产生负面影响。
其次,封存地点的选择是一个重要的问题。
封存地点应具备一定的地质条件,以确保封存的安全性和持久性。
而这些地点并不是随处可寻的,需要经过认真的评估和选择。
此外,CO2封存技术还面临着监管和管理的挑战。
封存过程中的安全风险和环境风险需要得到有效的管理和监控,以确保封存技术的可持续发展。
为了更好地评价CO2封存技术,需要综合考虑其环境效益、经济性和可行性。
从环境效益来看,CO2封存技术可以有效地减少温室气体的排放,降低全球气候变化的风险。
从经济性来看,CO2封存技术可以促进地质储层的开发,为能源资源的利用提供新的途径。
然而,封存过程中的能源消耗和封存地点的选择等问题需要得到解决,以确保封存技术在经济上的可行性。
此外,监管和管理的挑战也需要得到有效的解决,以确保封存技术的可持续发展。
二氧化碳捕获和封存技术

二氧化碳捕获和封存技术
二氧化碳捕获和封存(CCS)技术是指将二氧化碳从工业排放源捕获,然后将其封闭,使其不释放到大气中的一项技术。
CCS技术有助于减少温室气体排放,可以帮助延缓全球变暖的进程。
它可以有效地降低温室气体排放,通过在排放源收集二氧化碳,将其有效地用作能源开发,如提升采油和采气效率。
CCS技术伴随着几个挑战。
首先,CCS技术的成本非常高,大多数国家可能不会愿意为其承担费用。
其次,CCS技术将引入新的技术,这将需要一段较长的时间来研究和开发。
此外,部署该技术的环境影响也非常大,可能会威胁人类的生存环境。
最后,必须确保二氧化碳在封存后不会释放。
尽管CCS技术存在一些挑战,但它仍然是减少温室气体排放的一种有效方法。
它可以防止大规模二氧化碳释放,从而可能帮助减缓全球气候变暖的进程。
它还可以帮助工业界将二氧化碳收集和利用,从而有助于可持续发展。
因此,应该采取必要措施来推动CCS技术的发展。
首先,应制定有利于CCS技术发展的法规,并建立监管机制,以促进在安全前提下的CCS技术的部署。
此外,政府应通过支持CMS技术的研究与开发,降低其成本,应实施合理的税收减免政策,以促进CCS的部署。
最后,应该加强对技术部署的环境影响的监测,确保其不会影响环境安全。
因此,CMS技术为我们提供了一种新的方法来减少温室气体排放,但它也面临着一些挑战,因此我们应该采取必要措施来促进其部署。
仅有政府和相关行业共同努力,才能使CCS技术发挥最大作用,为人类提供一个可持续发展的未来。
二氧化碳封存技术改善碳排放问题提供有效解决方案
二氧化碳封存技术改善碳排放问题提供有效解决方案随着全球能源消耗的快速增长和工业化进程的加速,碳排放成为了环境保护的一大挑战。
高水平的碳排放不仅导致大气中二氧化碳浓度的增加,加剧了全球气候变化的速度和程度,还对人类健康和生态环境造成了巨大的威胁。
为了解决这一问题,二氧化碳封存技术应运而生,并成为改善碳排放问题的有效解决方案。
首先,二氧化碳封存技术通过将二氧化碳气体从排放源捕获,并确保其长期储存于地下地层,有效地减少了碳排放到大气中的数量。
这项技术利用地质存储的地下盆地或岩层作为二氧化碳封存的储存库,潜在地减少了二氧化碳气体直接进入大气的可能性。
在选择地下储存地点时,需要考虑储存潜力、地质条件以及地下水和地表生态系统的保护,以确保封存的二氧化碳能够安全地保存。
其次,二氧化碳封存技术在某种程度上可以为碳排放问题提供可再生能源的替代品。
二氧化碳捕获技术可以与燃煤发电厂等大型能源生产设施结合使用,减少二氧化碳排放的同时,利用捕获的二氧化碳生成气田燃气或工业原料。
这种碳捕获利用技术有助于实现碳排放源的减排和碳循环利用,为可再生能源领域的发展提供了更多选择。
此外,二氧化碳封存技术的长期效果也值得推崇。
相比于其他减排手段,如减少能源消耗或采用清洁能源替代传统能源,二氧化碳封存技术可以在短时间内实现大规模的减排效果。
储存的二氧化碳通过地下封存可以稳定地保持数十年甚至数百年,从而长期维持碳排放的减少效果。
这为人类创造了更多时间和空间来推动可再生能源领域的发展,并逐步实现低碳经济的转型。
当然,二氧化碳封存技术也面临一些挑战和问题。
首先,封存地点的选择是一个困难而复杂的任务,需要对地质条件、地表生态系统、地下水资源等多个因素进行全面评估和综合考虑。
其次,封存过程需要耗费大量的能源和经济成本,对封存技术的开发和应用提出了挑战。
此外,对二氧化碳封存技术的监测与管控也是一个重要的问题,需要建立健全的监测体系和管理制度,以确保封存的二氧化碳能够长期稳定地储存。
二氧化碳捕集与封存
二氧化碳捕集与封存全球变暖是当今时代人们面临的最大环境问题,大量二氧化碳(CO2)排放正在加剧全球变暖现象。
二氧化碳收集和封存技术(CCS)被认为是减少温室气体排放的有效途径之一。
然而,从技术和经济角度看,二氧化碳的捕集和封存是一项艰巨的任务,也是当今世界面临的主要挑战之一。
二氧化碳收集和封存(CCS)是指将燃烧过程中产生的二氧化碳从气体流中分离出来,然后在地下封存起来,这样可以有效地阻止二氧化碳进入大气环境,从而减少全球变暖和温室效应。
CCS技术通常是指以三种方式实现二氧化碳收集和封存:大气CCS,陆地CCS和海洋CCS。
大气CCS是指从空气中捕集CO2,比如从火力发电厂的废气中收集CO2,然后从大气中封存。
陆地CCS是指将CO2注入地下,以减少CO2进入大气。
海洋CCS是指将CO2注入海洋,这样CO2就不会进入大气。
尽管CCS技术有助于减少CO2的排放,但它也有一些潜在的风险,比如地震、地质不稳定、区域环境污染和其他环境污染等。
此外,由于CCS技术成本较高,因此可能会抑制经济发展。
为了有效地利用CCS技术,有必要采取一些步骤。
首先,加强CO2收集和封存技术研究,并开展相关培训项目,以提高人们对CCS 技术的认知度。
其次,加强对二氧化碳收集和封存项目的监督,以确保收集和封存的安全性和有效性。
最后,加强对收集和封存技术的法律法规管理,以防止滥用或滥用。
随着人们对全球变暖问题的深入研究,人们意识到二氧化碳收集和封存作为解决全球变暖问题的方法变得越来越重要。
二氧化碳收集和封存技术是一项技术复杂的工作,但如果正确使用,它可以长期地减少温室气体的排放,从而减少全球变暖的影响。
简述几种碳封存技术
简述几种碳封存技术碳封存技术是指通过各种方法将二氧化碳气体永久地储存起来,以减少大气中二氧化碳的浓度,从而缓解气候变化问题。
下面将简要介绍几种常见的碳封存技术。
1.地质碳封存技术地质碳封存技术是将二氧化碳气体封存在地下地层的一种方法。
这种技术利用地下深层储层的孔隙和裂隙来储存二氧化碳气体,通常是选择岩石层或盐穴等地质结构作为封存层。
通过封存技术,二氧化碳气体可以在地下长期储存,避免其进入大气层,减少温室气体的排放。
2.海洋碳封存技术海洋碳封存技术是将二氧化碳气体封存在海洋中的一种方法。
这种技术利用海洋的吸收能力和深海的高压环境,将二氧化碳气体通过管道或船只输送到深海中,然后将其释放到深海中的稳定层或沉积物中。
海洋碳封存技术可以有效地降低大气中二氧化碳的浓度,但也需要注意对海洋生态系统的影响和安全性的考虑。
3.生物碳封存技术生物碳封存技术是通过植物和生物质来封存二氧化碳气体的一种方法。
植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,将其转化为有机物质,并将一部分碳储存在植物体内。
生物质能源技术可以将植物的生物质转化为固体、液体或气体燃料,这些燃料在燃烧过程中释放出二氧化碳气体,并将其封存在大气中。
生物碳封存技术可以通过种植大量植物来吸收和封存大量的二氧化碳气体。
4.矿化碳封存技术矿化碳封存技术是将二氧化碳气体转化为固态矿物的一种方法。
这种技术将二氧化碳气体与含有镁、钙等金属离子的水溶液反应,生成固态的碳酸盐矿物,如镁碳酸盐。
这些矿物可以长期稳定地储存二氧化碳气体,并具有较高的封存能力。
矿化碳封存技术可以将二氧化碳气体转化为无害的矿物,从而避免其进入大气层。
地质碳封存技术、海洋碳封存技术、生物碳封存技术和矿化碳封存技术是几种常见的碳封存技术。
这些技术通过不同的途径将二氧化碳气体封存起来,减少其进入大气层,从而减缓气候变化问题。
这些技术各有优缺点,需要综合考虑其环境影响、经济可行性和安全性等因素,以选择合适的碳封存方法。
二氧化碳的减排技术及其应用前景
二氧化碳的减排技术及其应用前景随着工业化进程的不断加速和人类的高密度生活,二氧化碳的排放量日益增多,这也导致了温室气体的排放,从而加速了气候变化的进程。
如何降低二氧化碳的排放量,成为了各国政府和企业共同面临的挑战。
本文将从二氧化碳减排技术及其应用前景两个方面来探讨这一问题。
一、二氧化碳的减排技术1.碳捕集和封存技术碳捕集和封存技术是通过将二氧化碳捕集并储存于地下或水下层,从而降低其排放量的一种技术。
在生产过程中,燃烧后的二氧化碳会被可以捕集二氧化碳的设备捕获,然后借助专用管道将其输送到储存基地,进行封存处理。
通过这种方式,可以将二氧化碳的排放量降低幅度控制在合理范围内。
2.清洁能源代替传统能源传统能源如煤炭、石油、天然气等,是人类以加工、制造和生活过程中常用的能源。
然而,这些能源的使用会产生大量的二氧化碳排放,并在空气中逗留较长的时间。
因此,采用清洁能源,如太阳能、风能、水能等,可以有效地减少二氧化碳排放量和温室气体的排放。
3.停止烧林开荒和砍伐雨林大量的森林被砍伐和烧毁,这将造成严重的二氧化碳排放,导致气候变化。
因此,森林的保护和恢复是降低二氧化碳排放的重要途径之一。
通过采取减少采石、工厂建设、农业等不当活动,可以大大减少森林砍伐活动,从而减低二氧化碳的排放量。
二、二氧化碳减排技术的应用前景随着环保意识的不断提高,越来越多的企业和政府开始引入二氧化碳减排技术。
全球气候变化问题不仅影响到环境,也对人类的生产、生活和经济发展产生了巨大的影响。
因此,加强二氧化碳减排技术的应用,是未来环境保护和全球经济可持续发展的重要推手。
一方面,二氧化碳减排技术可以为企业带来更好的形象和声誉。
在公众和经营者对环境和气候变化问题的日益关注下,企业和组织需要采取更多的环保措施和实践,这对于企业的形象和品牌影响至关重要。
采用不同的技术进行二氧化碳减排,是企业提高形象和声誉的一种途径。
另一方面,二氧化碳减排技术可以为生态环境带来更好的改善。
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封存二氧化碳能否有助于减排温室气体*翻译:宋清;校对:苑惠明引言化石燃料供应全世界能源的75%~80%,占全球CO2排放量的四分之三。
依照预测,如果人类不采取具体措施,把人为影响气候减小到最低限度,那么化石燃料燃烧排放CO2的规模在21世纪将会扩大。
由此产生的后果,即全球气温上升1.4~5.8℃,气候变化和自然灾害数量的增加,会对后代产生不利的影响。
最近几十年,需要人类发挥聪明才智才能稳定或减少CO2和其他温室气体的全球排放量。
幸好,2001年发表的МГЭИК第三份评估报告得出结论,现有的限制排放方法是有效的,如果在相关战略中对其加强,到本世纪末就能稳定温室气体的大气浓度到标准值,限制气候的未来变化。
任何一项技术均不能单独完成这项任务,因此必须综合利用。
很多最有发展前景的技术通过提高某些生产过程和产品的能效,或把太阳能、风能和无碳能源转化成适于利用的能量,在解决这个问题中将做出贡献。
然而考虑到近十几年石油、煤和天然气依然是首要能源这个事实,政府和工厂代表同样也在研究可以用来减少使用这类燃料产生的CO2排放的技术,其中之一称做“CO2捕集与封存”,缩写为УХУ(俄语),已众所周知。
这项技术可用于大型稳定点污染源,如在热电站和工厂,从而可防止促使气候变化的CO2排放到大气中。
为了更多地了解这项技术的潜力,联合国气候变化框架公约成员国请МГЭИК评估CO2捕集和封存领域的现有认识水平。
作为回应,МГЭИК邀请了来自30个不同国家的近100名专家来准备《关于CO2捕集和封存的МГЭИК专项报告》。
2005年9月,大多数专家和政府代表分析了准备好的报告文本,并修订完成。
报告在12月份每年的公约代表会议上向成员国政府提交。
联合国环境规划署(ЮНЕП)准备了现行的简明信息手册,以更明确和通俗的形式为广大读者提供了在报告中所论述的技术方案。
CO2捕集和封存CO2捕集和封存技术包括CO2排放到大气之前的捕集、运输到安全地点并与大气隔离,如在地质建造中封存。
1 捕集CO2应该把CO2与燃烧或处理过程中产生的其他气体分离,然后压缩和净化,以便尽可能地简化其运输和封存。
在工业生产过程中生成的一些气流,如在净化天然气或生产氨气的过程中产生的气体,非常纯净,没有其他的杂质。
在燃烧过程中产生的CO2,特别是发电过程中生成的CO2可以通过采用三个制定系统方案的其中一项的进行捕集。
燃烧后的捕集系统可以使用有机溶剂把CO2与其他废气分离。
燃烧前的捕集系统采用蒸汽、空气或氧气预先处理原始燃料。
因此形成的一氧化碳在反应槽的第二个塔中与水蒸气发生反应,形成了用来产生能量或热量的氢,同时还有被分离和捕集的CO2。
这两项技术在市场上已应用了几十年,目的不同,但相似。
目前预先和随后的捕集系统可以保障捕集所产生的85~95%CO2。
但是因为要实施УХУ需要增加10%~40%的能量,而被称作CO2“预防排放”的净容积达到80%~90%。
第三个捕集系统称为氧燃料燃烧系统,因为燃烧燃料时用氧替代空气。
结果是废气中主要含有水蒸气和CO2。
水蒸气是用冷却和压缩气流的方法分离的。
这项技术暂时还处于试验示范的阶段,可以捕集在燃烧过程中实际产生的全部CO2,但是需要制氧和清除污染物,如硫和一氧化氮的气体处理附加系统,这样使CO2“预防排放”总水平降低到大约90%。
图1 捕集系统示意图2 CO2运输除了当排放源离封存地点很近时,必须要运输CO2。
有几个运输方法。
高浓度CO2气流可以通过管道在高压状态下进行安全输送。
从1970年代初期开始采用管道输送,到目前已成为输送CO2的主要方法。
在美国,如大部分位于得克萨斯州的、在提高石油产出率项目中使用的CO2输送管道系统的总长度达到了2500多千米。
气体管道在远离海岸区,经过人口稠密地区、山川和河流铺设煤气管道的成本非常高。
采用经常运输液化石油天然气的油船液态方法同样可以运输CO2。
采用油灌车或带有恒温装置的油罐货车中运输CO2技术上可以实现,但是不经济。
3 CO2封存从经济和生态观点出发,地质建造是封存CO2可以采用的最合适的方法,特别是如果考虑到在石油和天然气工业中已积累的经验。
可以利用已在石油和天然气开采领域使用的多种钻探技术和监测方法把压缩的CO2放置在地表下疏松岩石建造中。
油气田、深部咸水层和废弃煤层是CO2封存的三个主要的地质建造。
一般情况下,封存地点深度应该超过800米,此处CO2在高压和高温的情况下可呈现液态。
图2 地质封存方案示意图潜在的地质封存地在世界各地都有,如深海和陆地。
根据专家的评估,封存CO2的空间总容量变化范围很大,不过封存CO2完全足够,相当于CO2几十年、甚至是上百年的排放量(以目前的水平计算)。
除此之外,还有大部分运行的热电厂和其他点污染源,其分布在离潜在的天然储层地区不到300千米的地方。
虽然现有地质储库,“大概”对于未来明显减排CO2是足够的,但其实际的容量暂时还未确定。
这对于一些经济急速发展的地区,如南亚和东亚是非常典型的。
通过固定的管道或从船舶向深水下的海洋深处注入捕集的CO2也成为封存CO2的一种方法。
作为可选方法之一,可将CO2放置在3000多米深的海底,在此CO2将比水的密度大。
然而这些工艺技术暂时还处在研究阶段,没有进行大规模的试验,也可能会对海洋环境产生不利的影响。
通过CO2的化学转化变为无机矿物碳酸盐来保障有效长久封存CO2的技术目前还处于研究阶段。
其中某些方法进行了小规模的示范。
然而对于实现这些技术必须要大量的能量和矿物原料。
为了可以把这些技术当做可以实现的封存CO2的方案,需要对方案进行一系列的修改。
最后可以说,从技术方面看在化学工业过程中使用捕集的CO2是可行的,然而这种方法减少CO2排放量的潜能非常小。
潜在用户УХУ三个主要组成环节:捕集、运输和封存—已单独使用。
目前,CO2通常是在净化其他工业气体,如天然气或氨气时排放。
然而从2005年中期已经进行了三个商业方案,包含三个组成环节,目的是限制CO2排放到大气中(见插入部分)。
一些大型CO2点源将成为未来УХУ的主要潜在用户。
这根本不是如最初所指的:在热电站,工厂和其他大型的污染源的排放量约占全球温室气体排放量的60%,这都是燃烧化石燃料形成的。
这些特征用于确定作为采用УХУ技术最好的任意候选源,如下叙述:图3 海洋封存方案示意图——大规模。
CO2捕集系统目前暂时仅在一些小企业采用,最近几年甚至几十年在一些较大工厂用于附加检测。
然而很明显的是,越大的企业,经济规模就越大,因采用УХУ工艺技术每吨CO2“预防排放”的成本就越低。
在世界各地有很多人申请采用УХУ工艺技术,然而有4个特别值得关注的地区:北美洲的东部和中西部、欧洲西北部、中国东部沿海地区和南亚地区。
大型发电站和工厂的数量在2050年前的这段时间会大规模的增加,最有可能的是在东亚和南亚地区。
——高浓度的CO2。
比较纯净的CO2排放从经济角度看是更有利的。
然而绝大多数潜在排放源所排放的CO2气体流的浓度不超过15%。
所有使用化石燃料的工业排放源中有不到2%所产生的CO2气体流的浓度超过95%。
这些排放源对于УХУ具有最初级的潜能,因为这种情况下捕集CO2需要脱水和压缩。
——分布在封存地点附近。
总体上,全世界主要污染源和设想的封存地点的潜在关系是比较不错的:多数的排放源直接分布在潜在的埋藏地或离埋藏地不到300千米的上方。
前三个УХУ的方案为了避免挪威征收(沿岸工程项目产生)的CO2排放税,挪威国家石油公司“Статойл”在离海岸线250千米远的北部海域建立了“Слейпнер”工程项目。
从“西-Слейпнер”天然气田中开采的天然气含有的CO2浓度为90%,先从主要的天然气流中分离,然后注入位于在海底下方约800米深处的大范围盐土群系中。
注入CO2的工作从1996年10月开始。
2005年初期以一昼夜2700吨的强度注入了700万立方米的CO2。
预计在拟定方案存在时将弃置总计2000万吨的CO2。
借助CO2技术增加石油开采量的“Уэйбернский”工程项目位于“Уиллистонский”盆地—地质构造中,从加拿大中心南部横贯延伸到美国地区。
CO2从位于美国地区北达科他州Уэйберна南部大约325千米处的达科他州煤气公司工厂输送到埋藏地点附近。
工厂从煤中制取煤气的目的是生产合成的天然气(沼气)并获取作为副产品的比较纯净的CO2气体。
然后把CO2气体干燥、压缩并通过管道输送到加拿大用于Уэйнберна油田,在此为了提高石油开采率向含油层注入CO2。
“Уэйбернский”工程计划利用CO2 15年,然后安全封存。
采用高分辨率地震勘探和地表监测全方位监测封存地。
目前在地表或在近地表层还没有任何CO2泄露的迹象。
在阿尔及利亚撒哈拉中部的Ин-Салаха区的天然气开采工程是阿尔及利亚国家石油和天然气公司、英国石油公司和挪威国家石油公司共同合作的项目。
在Ин-Салаха区的Крешб天然气田,从一些地质矿床开采的天然气中CO2的含量达到10%。
为了符合供应的技术条件,这种气体在经过专门的处理和除去CO2以后用来供应欧洲市场。
从2004年4月份开始,通过三个钻孔把CO2注入到埋深1800米深处的储层。
在项目实施期间,打算在这些地质储存地注入近1,700万吨的CO2。
预计在天然气区枯竭以后注入的CO2将会迁移到天然气田区。
通过应用地震和其他数据完成了油田的三维绘图。
可以获得的利益对于从事研究必须解决最复杂和最艰巨的温室气体减排或限排任务政策的专家来说,УХУ技术可以保证两个潜在的好处。
首先,这项技术可扩大其现有的方案种类,给予其巨大的潜能和更多的操作灵活性。
其次,可减少采用减轻影响措施的总费用。
以模拟预测为基础完成的一系列研究表明,使用УХУ与其他技术方法结合,如与提高能量的转换效率、向低碳燃料类型过渡和更加广泛地使用再生能源,可以很明显地降低用于稳定大气中CO2浓度的费用。
根据这些研究,在今后100年内УХУ技术能够降低减缓气候变化后果的费用。
除此之外,УХУ系统以广泛采用的技术形成了如核能和再生能源一样强有竞争力的系统。
УХУ有利的方面之一在于,其可以补充和简化采用其他潜在的重要技术,这些技术可以长期地减少CO2排放。
例如,这些技术可以在CO2低排放或零排放的从含碳燃料中制氢的企业里采用,和在使用生物质能的大型系统中采用,这些系统将装备УХУ技术,这样可引起CO2排放的“负平衡”,因为稳定培养的生物量可把CO2从大气中分离出来。
考虑到这些技术有竞争能力的价格和大概的封存空间容量,利用УХУ技术的地质储层可承担所减少排放量总体积的很大一部分(15~55%),必须到2100年前完成以稳定大气中温室气体的浓度。