CCUS技术：未来碳捕获的新希望？
CCUS技术：未来碳捕获的新希望？
随着全球气候变化形势日益严峻，《巴黎协定》提出了将全球平均气温较前工业化时期的上升幅度控制在2℃以内的目标。为了实现这一目标，CCUS（碳捕获、利用与封存）技术成为关键。中国作为世界最大的二氧化碳排放国，亟需CCUS技术的快速突破来保障国家能源安全和经济社会稳定发展。最新的研究显示，通过高附加值碳基材料、化工利用、人工生物合成等多种途径，CCUS技术不仅能有效减少CO2排放，还能产生经济效益，形成新型碳经济。这为实现碳中和目标提供了新的希望。
什么是CCUS技术？
CCUS技术，即碳捕获、利用与封存技术，是应对气候变化、减少温室气体排放的重要技术手段。它主要包括三个环节：
碳捕获（Carbon Capture）：从工业排放源或大气中捕获二氧化碳。主要方法有燃烧前捕获、燃烧后捕获和富氧燃烧等。
碳利用（Carbon Utilization）：将捕获的二氧化碳转化为有价值的产品，如化学品、燃料、建筑材料等。
碳封存（Carbon Storage）：将二氧化碳注入地下深处的地质结构中进行长期封存，防止其进入大气。
国内外发展现状
国际发展现状
全球范围内，CCUS技术已取得显著进展。截至2023年，全球碳捕集与存储能力达到5500万吨，其中美国和巴西占据了60%的市场份额。美国凭借多样化的独立设施，展现出其在碳捕集技术方面的强大实力。具体而言，美国的多座发电厂运用燃烧后捕集技术，极大地提高了其碳捕集能力。
中国发展现状
中国在CCUS技术领域发展迅速，已形成碳捕集、利用与封存全流程技术体系。截至2024年8月底，中国已投运CCUS项目67个，统计到的碳捕集产能约700万吨二氧化碳/年。2021年，CCUS技术首次被写入中国经济社会发展纲领性文件，政策重点支持CCUS技术研发与示范，涉及技术标准、投融资方面的政策条款逐渐增多。
应用案例
能源行业
美国德克萨斯州的Petra Nova项目是全球最大的燃煤电厂碳捕集项目之一。该项目每年可捕获140万吨二氧化碳，并将其用于提高油田采收率（EOR），不仅减少了碳排放，还提高了石油产量。
化工行业
Lake Charles Methanol公司的Blue Methanol计划耗资40亿美元，将生产超过500万吨的氢气，用于合成360万吨的蓝色甲醇。该项目结合了蓝氢生产和CCS技术，可以生产出多用途氢载体燃料。
水泥行业
瑞典Cementa公司的Slite CCS项目计划到2030年捕获和储存180万吨/年的二氧化碳，这相当于瑞典总排放量的3%。该项目正在加快可行性研究，目标是在2026-2027年做出最终投资决策。
面临的挑战
尽管CCUS技术展现出巨大潜力，但在推广过程中仍面临多重挑战：
经济成本高昂：单个CCUS项目的建设投资金额可达数千万至上亿元。如PetraNova项目这样的大型CCUS工程光建设投资就超过了10亿美元。
技术瓶颈：低浓度碳源捕集效率低、能耗高，需要进一步研发高效捕集材料和技术。
环境风险：地质封存存在潜在的泄漏风险，需要加强监测和安全性评估。
政策支持不足：缺乏专项法律法规和财税支持，影响企业参与积极性。
未来前景与展望
面对气候变化的紧迫挑战，CCUS技术的未来发展充满希望。预计到2050年，全球每年需要移除至少10亿公吨的二氧化碳，CCUS技术将成为实现这一目标的关键手段。中国作为全球最大的二氧化碳排放国，CCUS技术的发展不仅关乎自身碳中和目标的实现，也将为全球气候治理作出重要贡献。
总结而言，CCUS技术在实现碳中和目标的过程中展现出广阔前景。尽管面临诸多挑战，但通过技术创新、政策支持和国际合作，这一技术有望为构建绿色低碳的美好未来奠定坚实基础。