技术原理：碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是指将大型排放源（如化石燃料发电厂、钢铁厂、水泥厂等）产生的二氧化碳进行捕集，随后将其运输并封存于地下或海洋深处，或对捕集的二氧化碳进行再利用的技术体系 。

具体分为三个环节：

碳捕集：主要有化学吸收法、物理吸附法、膜分离法和富氧燃烧法等。化学吸收法是利用吸收剂（如醇胺溶液）与二氧化碳发生化学反应，将其从排放源气体中分离出来；物理吸附法则是借助吸附剂（如活性炭、分子筛）的物理吸附作用捕集二氧化碳；膜分离法通过具有选择性渗透的膜材料，实现二氧化碳与其他气体的分离；富氧燃烧法是采用纯氧或高浓度富氧空气替代空气进行燃烧，使燃烧后气体主要为二氧化碳和水蒸气，经冷凝去除水蒸气后即可得到高浓度二氧化碳 。

碳运输：捕集到的二氧化碳需运输至封存或利用地点，主要运输方式包括管道运输、船舶运输和罐车运输。管道运输适用于大规模、长距离运输，是目前最常用的方式；船舶运输适合海上封存或利用场景；罐车运输灵活性较高，适用于小规模、短距离运输 。

碳封存与利用：碳封存是将二氧化碳注入地下深部地质构造（如枯竭油气藏、深部咸水层等）或海洋中，使其与大气长期隔离；碳利用是将二氧化碳作为原料，通过化学、生物等手段转化为有价值的产品，如合成燃料、化工原料、建筑材料等 。

技术难题：

捕集成本高：现有碳捕集技术能耗大、设备投资高，导致捕集成本高昂，使得企业应用积极性不高。以化学吸收法为例，吸收剂的再生需要消耗大量能量，增加了运行成本 。

运输安全风险：二氧化碳在运输过程中存在泄漏风险，特别是管道运输，一旦发生泄漏，高浓度二氧化碳可能对周围环境和人体健康造成危害 。

封存长期稳定性存疑：虽然理论上地质封存可以实现二氧化碳的长期储存，但仍存在二氧化碳泄漏的可能性，需要长期监测和评估 。

利用技术不成熟：目前二氧化碳利用技术大多处于实验室或小规模示范阶段，难以实现大规模工业化应用，且产品附加值较低，经济效益不明显 。

发布于2025-4-23 15:56 武汉