碳捕獲與封存技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-02-26
碳捕獲與封存技術(shù)的實(shí)例教程
本文選自中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第6期
作者：張賢，李陽(yáng)，馬喬，劉玲娜
來源：我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2021,23(6):70-80.
編者按
碳捕集利用與封存是將二氧化碳從能源利用、工業(yè)過程等排放源或空氣中捕集分離，通過罐車、管道、船舶等輸送到適宜的場(chǎng)地加以利用或封存。碳捕集利用與封存技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)化石能源利用近零排放，促進(jìn)鋼鐵、水泥等難減排行業(yè)的深度減排，而且在碳約束條件下，可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)靈活性、保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)、抵消難減排的二氧化碳和非二氧化碳溫室氣體排放，是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)不可或缺的重要技術(shù)選擇。
中國(guó)工程院李陽(yáng)院士研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第6期發(fā)表《我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展研究》一文，對(duì)我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)水平、示范進(jìn)展、成本效益、潛力需求等進(jìn)行了全面評(píng)估。文章指出，我國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)發(fā)展迅速，與國(guó)際整體發(fā)展水平相當(dāng)，目前處于工業(yè)化示范階段，但部分關(guān)鍵技術(shù)落后于國(guó)際先進(jìn)水平。在工業(yè)示范方面，我國(guó)具備了大規(guī)模捕集利用與封存的工程能力，但在項(xiàng)目規(guī)模、技術(shù)集成、海底封存、工業(yè)應(yīng)用等方面與國(guó)際先進(jìn)水平還存在差距。在減排潛力與需求方面，我國(guó)理論封存容量和行業(yè)減排需求極大，考慮源匯匹配之后不同地區(qū)陸上封存潛力差異較大。
展開 01
前言
減碳不僅是國(guó)家政策規(guī)劃承諾的問題，也是關(guān)系到我們?nèi)祟愘囈陨娴沫h(huán)境問題。IPCC（政府間氣候變化專門委員會(huì)）關(guān)于全球變暖1.5℃的特別報(bào)告指出，CCUS（碳捕集利用與封存）技術(shù)可以有效改善全球氣候變化，并明確指出CCUS技術(shù)對(duì)于在2050年實(shí)現(xiàn)零碳排放具有重要意義。
根據(jù)2015的巴黎氣候大會(huì)披露的減碳圖表，可以看出CCUS技術(shù)主要是在2030年之后全球?qū)⒅饾u發(fā)力于二氧化碳的移除，而這與中國(guó)2030碳達(dá)峰的目標(biāo)不謀而合。
來源：Rhodes CJ. The 2015 Paris Climate Change Conference: Cop21. Science Progress 2016;99(1):97-104.
02
主流減碳技術(shù)總結(jié)
碳減排首先第一步是將二氧化碳捕集，后續(xù)可將捕集的二氧化碳直接封存也就是CCS，或是把二氧化碳能源化或資源化也就是CCU。在這些步驟中，二氧化碳捕獲是最關(guān)鍵的技術(shù)，因?yàn)樗颊麄€(gè)CCS運(yùn)營(yíng)成本的70%以上。
展開 為了對(duì)我們的凈零之旅產(chǎn)生突破性影響，我們正在探索一系列下一代技術(shù)，以幫助我們實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境的脫碳。碳捕獲、利用和儲(chǔ)存 (CCUS) 是我們尋找的產(chǎn)品組合中最重要的技術(shù)之一。今天介紹的這個(gè)技術(shù)來自國(guó)外，這是在30多個(gè)CCUS項(xiàng)目正在進(jìn)行實(shí)踐中，廠家也正在測(cè)試的技術(shù)將為2030年以后的業(yè)務(wù)脫碳奠定基礎(chǔ)。
最令人興奮的 CCUS 技術(shù)之一被稱為“礦化”，或?qū)?CO 2鎖定在礦物質(zhì)中。研發(fā)單位正在與意大利能源公司 Eni 合作，推進(jìn)他們的碳捕獲產(chǎn)品組合，將人們運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的 CO 2重新用于生產(chǎn)的綠色水泥。Eni 正在將其碳捕獲和礦化專業(yè)知識(shí)用于將 CO 2儲(chǔ)存到橄欖石中，橄欖石是一種廣泛使用的礦物。研發(fā)單位的創(chuàng)新中心的研究人員正在探索使用這種碳酸化橄欖石作為一種新的低排放原材料來配制我們的綠色水泥。
創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)展是成功應(yīng)對(duì)能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)的戰(zhàn)略關(guān)鍵，它將利用 Eni 的研發(fā)專業(yè)知識(shí)和 Holcim 的經(jīng)驗(yàn)。通過為難以減排的行業(yè)提供合適的解決方案，這項(xiàng)技術(shù)使人們能夠加快脫碳進(jìn)程。Holcim 和 Eni 的全球運(yùn)營(yíng)，加上 olivine 在全球范圍內(nèi)的廣泛可用性，將使該 CCUS 解決方案具有高度可擴(kuò)展性。它將使 CO 2永久封存 到建筑材料中以實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的建筑，從而增加我們范圍廣泛的創(chuàng)新低排放原材料。研發(fā)廠家的團(tuán)隊(duì)目前正在繪制歐洲最相關(guān)的地點(diǎn)，以進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的試點(diǎn)。這種伙伴關(guān)系符合人們的凈零旅程以及埃尼對(duì)其行業(yè)脫碳的承諾。
世界需要變革性技術(shù)來加速人們向凈零排放的過渡。通過將 CO 2儲(chǔ)存 在橄欖石等新礦物中，廠家正在擴(kuò)大我們的綠色水泥解決方案范圍，使可持續(xù)建筑在全球成為現(xiàn)實(shí)，同時(shí)減少企業(yè)運(yùn)營(yíng)的足跡。
展開 主流碳分離技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)分析（來源：DeepTech）
除了以上三種對(duì)化石燃料和工業(yè)過程產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行捕集的傳統(tǒng)CCUS捕集技術(shù)。近年來，生物質(zhì)能-碳捕集（BECCS）技術(shù)和空氣碳捕集（DACCS）技術(shù)也取得了一定的發(fā)展。生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院按照可持續(xù)發(fā)展情景估計(jì)，到2070年，生物質(zhì)能和空氣碳捕集途徑占比將進(jìn)一步上升，從2050年的19.6%上升至36.2%。
生物質(zhì)能-碳捕集與封存（BECCS）技術(shù)利用植物的光合作用，結(jié)合生物質(zhì)能和CCUS來實(shí)現(xiàn)溫室氣體負(fù)排放，將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并以植物生物質(zhì)的形式積累存儲(chǔ)下來，在長(zhǎng)期緩解二氧化碳排放方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，在全球范圍內(nèi)具有可觀的碳潛力。目前美國(guó)、英國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了BECCS相關(guān)的示范工程，預(yù)計(jì)接下來將有更多的國(guó)家投入到這一領(lǐng)域。
生物質(zhì)能-碳捕集與封存（BECCS）示意圖
直接空氣碳捕捉（DACCS），指利用化學(xué)反應(yīng)，將空氣中的碳提取出來，當(dāng)空氣經(jīng)過裝有液體溶劑或固體吸附劑（均為常見的化學(xué)品）的裝置時(shí)，二氧化碳會(huì)留在溶劑或吸附劑中，而其他成分則離開裝置回到空氣中。當(dāng)溶劑或吸附劑“裝滿”了二氧化碳后，對(duì)充滿二氧化碳的溶劑或吸附劑進(jìn)行加熱脫碳，溶劑或吸附劑得以循環(huán)利用，而脫出的二氧化碳被注入并封存在地層，或者被直接利用。至今技術(shù)最成熟的幾個(gè)公司分別是Climeworks, Carbon Engineering和Global Thermostat。
展開 了解DAC的不同之處
簡(jiǎn)而言之，DAC直接從大氣中捕獲CO?，而點(diǎn)源碳捕獲則針對(duì)CO?排放源（如發(fā)電廠和工業(yè)設(shè)施）進(jìn)行捕獲。那么，哪種方法更好呢？Octavia Carbon熱工程師Hannah Wanjau表示，其實(shí)兩種方法都有助于減少碳排放，各自服務(wù)于不同的目的，并具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
她指出，點(diǎn)源捕獲可防止CO?在排放時(shí)進(jìn)入大氣，但僅限于特定位置，而且無(wú)法應(yīng)對(duì)已存在于大氣中的CO?。另一方面，DAC可去除空氣中現(xiàn)有的CO? ，并可在具有充足可再生能源的任何地方進(jìn)行部署，因此具有更高的通用性。
她說：“因此，DAC將在應(yīng)對(duì)“歷史排放”（數(shù)百年來累積的CO?排放），以及抵消航空和重工業(yè)等領(lǐng)域不可避免的污染物排放方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用?！盌AC專注于去除大氣中的CO?，與點(diǎn)源捕獲相輔相成，有助于實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)和凈負(fù)排放潛力，從而幫助扭轉(zhuǎn)氣候變化?！?為了增強(qiáng)Octavia Carbon的DAC技術(shù)，Wanjau和其他工程師向Ansys尋求強(qiáng)大的多物理場(chǎng)仿真解決方案。
Octavia Carbon流體工程師Victoria Barasa表示：“我們的技術(shù)涉及氣體流動(dòng)，因此我們需要一款工具來幫助我們優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)最低成本、最高性能和最高安全標(biāo)準(zhǔn)。
DAC的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，捕獲的CO?可以永久封存在深層地質(zhì)構(gòu)造中，防止其再釋放到大氣中。此外，捕獲的CO?還可以轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品，例如合成燃料、建筑材料和塑料。
然而，其優(yōu)勢(shì)還遠(yuǎn)不止于此。Octavia Carbon工程師表示，DAC技術(shù)具有精確的量化產(chǎn)出和可擴(kuò)展性，從而確保碳去除工作的透明度。與點(diǎn)源碳捕獲不同，DAC技術(shù)還可在占地面積更小的前提下實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，因?yàn)樗皇芴囟▍^(qū)域限制，并可部署于排放源以外的地點(diǎn)。
展開 
碳捕獲與封存技術(shù)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
碳捕獲與封存技術(shù)的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《Kenyan Startup Harnesses Nature and Simulation To Advance Carbon Capture》
作者： Susan Coleman | Ansys高校和初創(chuàng)公司計(jì)劃總監(jiān)
Jennifer Procario | Ansys市場(chǎng)傳播經(jīng)理
編輯整理：郭曉東 | Ansys主任應(yīng)用工程師
“Ansys仿真將有助于降低我們的
<p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(34, 34, 34);">2026第四屆上海國(guó)際碳捕集技術(shù)展覽會(huì)暨中國(guó)CCUS技術(shù)發(fā)展論壇</span></p><p class="ql-align-justify">時(shí)間：2026年4月13-15日</p><p>地點(diǎn)：上海新國(guó)際博覽中心</p><p class="ql-align-justify
前言
作為生化技術(shù)的一個(gè)門類，“活性污泥法”通常是中大型污水處理系統(tǒng)的核心，其運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣將直接關(guān)系到水中的污染物指標(biāo)（主要包括CODCr、BOD5、NH3-N等）能否達(dá)到排放要求。
“傳統(tǒng)活性污泥法”是眾多活性污泥法中發(fā)展最早、運(yùn)用最廣泛的一種，其有效性無(wú)論是在時(shí)間維度上（百年發(fā)展史）還是空間維度上（全球范圍）均得到了充分的驗(yàn)證。有別于填料接觸氧化法、生物濾池技術(shù)或MBBR技術(shù)，傳統(tǒng)活性污泥法中
譜尼測(cè)試集團(tuán)低碳領(lǐng)域?qū)＜沂苎诒敬闻嘤?xùn)會(huì)上以切實(shí)提高東營(yíng)市重點(diǎn)排放單位碳排放工作能力和管理水平為最終目標(biāo)，圍繞碳排放核查中存在的問題、短板，當(dāng)前面臨的形勢(shì)以及提升東營(yíng)市重點(diǎn)行業(yè)碳排放管理能力措施等方面作了精彩的講解分享，并與參會(huì)企業(yè)進(jìn)行了深入充分的交流。
本次會(huì)議通過視頻形式舉行，東營(yíng)市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合執(zhí)法支隊(duì)、大氣科相關(guān)人員，共20家發(fā)電行業(yè)企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人在主會(huì)場(chǎng)參會(huì)；各分局相關(guān)負(fù)責(zé)人員及43家非發(fā)電行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人在分會(huì)場(chǎng)參加會(huì)議
譜尼測(cè)試集團(tuán)低碳領(lǐng)域?qū)＜沂苎诒敬闻嘤?xùn)會(huì)上以切實(shí)提高東營(yíng)市重點(diǎn)排放單位碳排放工作能力和管理水平為最終目標(biāo)，圍繞碳排放核查中存在的問題、短板，當(dāng)前面臨的形勢(shì)以及提升東營(yíng)市重點(diǎn)行業(yè)碳排放管理能力措施等方面作了精彩的講解分享，并與參會(huì)企業(yè)進(jìn)行了深入充分的交流。
本次會(huì)議通過視頻形式舉行，東營(yíng)市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合執(zhí)法支隊(duì)、大氣科相關(guān)人員，共20家發(fā)電行業(yè)企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人在主會(huì)場(chǎng)參會(huì)；各分局相關(guān)負(fù)責(zé)人員及43家非發(fā)電行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人在分會(huì)場(chǎng)參加會(huì)議
....
技術(shù)概述
美國(guó)宇航局格倫研究中心（NASA Glenn Research Center）的創(chuàng)新者與路易斯維爾大學(xué)和美國(guó)空軍合作，開發(fā)了一種增材制造技術(shù)，使用熱固性聚酰亞胺樹脂生產(chǎn)具有高溫性能的復(fù)合材料零件。
該工藝使用選擇性激光燒結(jié)（SLS）來熔融加工NASA新型RTM370酰亞胺樹脂的粉末狀產(chǎn)品
撰文 | 張書銘
編輯 | 郭郭
CCUS
針對(duì)全球氣候問題，2008年的G8峰會(huì)上，八國(guó)集團(tuán)提出，在2020年前后普及CCS技術(shù)。CCS（carbon capture and storage）即二氧化碳的捕集和封存技術(shù)，是將CO2從電廠等工業(yè)或其他排放源分離，經(jīng)富集、壓縮并運(yùn)輸?shù)教囟ǖ攸c(diǎn)，注入儲(chǔ)層封存以實(shí)現(xiàn)被捕集的CO2
CCUS是溫室氣體減排的關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)展對(duì)于促進(jìn)化石能源的高效利用、如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)愿景具有重要意義。目前，我國(guó)CCUS仍處于發(fā)展早期，部分先進(jìn)技術(shù)尚處于研究階段。未來，隨著政策支持不斷、關(guān)鍵技術(shù)逐步成熟以及各行業(yè)巨大減排需求拉動(dòng)，我國(guó)CCUS將向著低成本、商業(yè)化、集群化方向發(fā)展，產(chǎn)值規(guī)模有望在2050年突破3,000億元。
發(fā)展概況
