在我国能源转型的征程中,一项突破性技术正悄然改变着二氧化碳的命运。近日,国内首个海上二氧化碳封存示范项目传来捷报——累计封存量突破1亿立方米,标志着我国在二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)领域的技术实力与工程能力迈入国际先进行列。
面对全球气候变暖的严峻挑战,传统能源产业排放的二氧化碳已成为主要推手。从火力发电厂到汽车尾气,这些温室气体不仅导致冰川消融、极端天气频发,更让人类陷入“减排困局”。而CCUS技术的出现,为破解这一难题提供了创新方案——它既非简单封堵排放口,也非强行驱散污染物,而是通过科技手段让二氧化碳“变废为宝”,实现从“环境负担”到“产业资源”的华丽转身。
这项技术的核心逻辑可类比为“洪水治理”:捕集环节如同筑堤拦截,利用环节好似疏水导流,封存环节则相当于将多余水源引入地下水库。具体而言,CCUS通过三步实现二氧化碳的“隐身术”:
第一步是精准捕集。在火电、化工、水泥等高排放行业,科研人员开发出多种“捕碳神器”:化学吸收法通过液体试剂将二氧化碳从废气中“洗”出;膜分离技术利用特殊材料像筛网一样过滤目标气体;低温冷凝法则通过降温将二氧化碳“冻结”成液态。这些技术共同的目标是:在二氧化碳逸散至大气前将其“收入囊中”。
第二步是高效利用。被捕集的二氧化碳并非只能作为废气处理。在石油开采中,它可被注入地下油藏,通过“驱油”作用提高原油采收率;在化工领域,它能转化为化肥、甲醇或新型建材;甚至在食品行业,这些气体还能用于生产碳酸饮料。这种从“排放之害”到“产业之材”的转变,不仅体现了技术进步,更彰显了资源循环利用理念的升级。
第三步是安全封存。科研人员将压缩后的高密度二氧化碳流体注入地下千米深的咸水层或废弃油气藏。这些地质构造具有天然的密封性,如同为二氧化碳建造了“百年安全屋”,可确保其长期封存而不泄漏。
全球范围内,CCUS技术已从实验室走向商业化应用。我国虽起步较晚,但发展势头迅猛。据统计,全国已有超过20个CCUS示范工程投入运行,覆盖电力、石化、钢铁等多个行业。今年,珠江口盆地恩平15—1平台的海上CCUS项目正式投用,开创了“以碳驱油、以油固碳”的海洋能源循环模式。该项目计划在未来10年内回注二氧化碳超100万吨,同时带动原油增产20万吨。
然而,这项技术的推广仍面临诸多挑战。成本问题首当其冲——目前全流程处理每吨二氧化碳的成本仍达数百元,对企业而言是不小的负担。配套设施不足、跨区域协同机制缺失等问题,也制约着企业的参与积极性。尽管如此,CCUS在钢铁、水泥、化工等难以实现深度脱碳的行业,仍展现出不可替代的潜力。
从技术突破到政策支持,从试点示范到商业化探索,CCUS正以稳健的步伐走向产业前沿。在这场与气候变暖赛跑的低碳转型中,它有望成为关键“兜底”技术,为全球减碳目标贡献中国智慧。