浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)：二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù) | Engineering
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從政策建議、從業(yè)規(guī)范、交流合作、能力培訓(xùn)以及標(biāo)準(zhǔn)制定等多方面落實(shí)國(guó)家“碳達(dá)峰碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)，積極參與全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)工作，助推企業(yè)低碳發(fā)展能力的不斷提升
以下文章來(lái)源于Engineering ，作者林青陽(yáng) 等
Engineering是中國(guó)工程院院刊主刊，中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃領(lǐng)軍期刊，OA出版，月刊。SCI、EI、Scopus、DOAJ、CSCD等收錄，IF 12.8，工程綜合領(lǐng)域Q1區(qū)。CN 10-1244/N，ISSN 2095-8099。
人類(lèi)活動(dòng)造成的二氧化碳（CO 2 ）排放是引起全球變暖和氣候變化的主要原因之一。絕大部分CO 2 的排放來(lái)源于化石燃料燃燒，以及鋼鐵和水泥生產(chǎn)等工業(yè)過(guò)程。CO 2 的排放會(huì)導(dǎo)致氣候變化，而CO 2 捕集、利用與封存（CCUS）是一種可持續(xù)性技術(shù)，在減排方面具有前景。CCUS用于捕集發(fā)電廠、工業(yè)廠房等排放源以及大氣中的CO 2 。捕集的CO 2 可用作原料，或者注入地表深處，被永久地安全封存。如果不能成功應(yīng)用CCUS，應(yīng)對(duì)氣候挑戰(zhàn)則會(huì)耗費(fèi)更多財(cái)力。
浙江大學(xué)能源高效清潔利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高翔院士團(tuán)隊(duì)在中國(guó)工程院院刊 Engineering 2022年7月刊發(fā)表了題目為《二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)》的綜述性文章，對(duì)各種化學(xué)溶劑吸收二氧化碳的能力和速率進(jìn)行了總結(jié)。二氧化碳的利用重點(diǎn)在于電化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑，即將二氧化碳轉(zhuǎn)化為具有潛在價(jià)值的化學(xué)品，這一途徑已經(jīng)備受關(guān)注。通過(guò)不同二氧化碳減排產(chǎn)品的法拉第轉(zhuǎn)換效率，可對(duì)效率的改善情況進(jìn)行說(shuō)明。為了成功應(yīng)用二氧化碳封存技術(shù)，需要更好地了解流體力學(xué)、地質(zhì)力學(xué)以及反應(yīng)運(yùn)移，文章詳細(xì)討論了這幾點(diǎn)。
圖 二氧化碳封存機(jī)制以及地質(zhì)地層中已封存二氧化碳的潤(rùn)濕狀態(tài)。
從科學(xué)的角度而言，雖然CO 2 封存概念和機(jī)制已經(jīng)得到證實(shí)，但是按照預(yù)想將CO 2 注入地下后的封存效率及其長(zhǎng)期命運(yùn)仍是令人關(guān)注的問(wèn)題。CO 2 地質(zhì)利用和封存相關(guān)的問(wèn)題仍然存在：如何將CO 2 圈閉在孔隙中以及圈閉會(huì)如何造成沉積盆地、枯竭油田或疏水層等地質(zhì)系統(tǒng)以及頁(yè)巖、煤層和破碎巖石等非常規(guī)環(huán)境的變化？物化非均勻性對(duì)封存有何影響？如何設(shè)計(jì)CO 2 注入使封存安全性最大化？CO 2 封存如何與提高石油采收率技術(shù)和提高氣采收率技術(shù)相結(jié)合，以便被永久封存并且有效、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠地生產(chǎn)燃料？若要獲得問(wèn)題的答案，需要良好地了解下述三個(gè)重要方面：①應(yīng)力狀態(tài)和上覆壓力等地質(zhì)力學(xué)對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)和流動(dòng)特性（如滲透性）變化的影響；②反應(yīng)運(yùn)移（例如，在儲(chǔ)層條件下，孔隙中若存在CO 2 時(shí)巖石會(huì)溶解）及孔隙結(jié)構(gòu)、流動(dòng)路徑和流動(dòng)特性變化對(duì)其產(chǎn)生的影響；③孔隙中多個(gè)流體相的復(fù)雜流體力學(xué)，這三個(gè)方面有助于設(shè)計(jì)提高封存效率的注入和封存策略。
文章表明，就CO 2 捕集而言，化學(xué)吸收是可用作商用的潛在解決方案。但是，要求技術(shù)成本降至30~50 USD·t ?1 ，捕集CO 2 的能耗大約低于0.21 MWh·tCO 2 ?1 。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要采用高效且再生成本低的吸收劑，以便在成功應(yīng)用該技術(shù)時(shí)降低捕集成本。就CO 2 利用而言，電化學(xué)轉(zhuǎn)換具有將CO 2 轉(zhuǎn)換為有價(jià)值的化學(xué)品的潛力。未來(lái)該技術(shù)的發(fā)展方向是開(kāi)發(fā)高活性、高選擇性和高穩(wěn)定性的電催化劑，優(yōu)化電解槽設(shè)計(jì)，在試點(diǎn)規(guī)模內(nèi)推廣示范，有利于評(píng)估該過(guò)程的整體能源效率和成本。在地下封存CO 2 這一途徑極具潛力，其中CO 2 封存可與能源生產(chǎn)相結(jié)合，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
引用信息：Qingyang Lin, Xiao Zhang, Tao Wang, Chenghang Zheng, Xiang Gao. Technical Perspective of Carbon Capture, Utilization, and Storage [J]. Engineering, 2022, 14(7): 27-32.
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原文鏈接：http://doi.org/10.1016/j.eng.2021.12.013
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加拿大二氧化碳封存現(xiàn)狀：當(dāng)前和未來(lái)發(fā)展方向（2023CCUS國(guó)際會(huì)議）Farshid Torabi，加拿大里賈納大學(xué)教授。