3月2日，碳中和板块领涨两市，中钢国际、国网英大、南网能源等纷纷涨停。
伴随碳中和火爆的，还有近段时间被许多人广泛关注和讨论的CCUS碳捕捉技术。
什么是CCUS碳捕捉技术？它对实现碳中和又有什么样的影响？
今天，我们就来给大家简单科普一下。
01
什么是CCUS碳捕捉技术？
CCUS（Carbon capture, utilisation and storage的简称），指的是二氧化碳捕集、利用与封存的技术，目标是实现二氧化碳的减排。
它的思路其实非常简单和粗暴，就是“捕捉”二氧化碳气体，并把它“囚禁”起来，然后加以利用或者进行封存。
一般来说，以封存为例，就是在需要大量燃烧能源的石化厂、发电厂、炼油厂等大型工厂中，通过化学或物理的方法，把排放的二氧化碳废气收集起来，通过施加8MPa以上的压力，使其变成二氧化碳液体，再转移到选定的地点进行封存。
02
二氧化碳气体平时都扩散在大气中，如果要把它大量封存起来，应该怎么做呢？
我们来回想一个场景。
天气热时，买一瓶可口可乐，拧开盖后，一股气流冲瓶而出。喝下一口可乐，感觉胃里立刻有气体往上冲，于是爽爽地打了一个响嗝，可乐里的气体，正是被压缩溶解到可乐中的二氧化碳。
既然可乐可以储存二氧化碳气体，那么把二氧化碳封存在水中，也就是顺理成章的事了。
为了封存大量二氧化碳，人们选择了辽阔浩瀚的海洋。
通常是用船把液态的二氧化碳运到海洋中，再向海洋深处倾倒二氧化碳液体。
当把液态的二氧化碳注入深度为200-500米的深海时，二氧化碳将上升100米左右，并全部溶解在海水中。通过这种方法，二氧化碳可以封存50年左右。
继续往深海倾注，当注入的深度大于500米时，由于海水巨大的压力，二氧化碳将保持液态的形式存在，但密度小于海水，有可能缓慢浮到海面并最终逸出。这个深度下可以封存二氧化碳长达200至300年之久。
而当注入深度大于3000米时，二氧化碳液体的密度将大于海水密度，并自动沉淀到海底，形成一个巨大的“二氧化碳湖”。通过这种方式，将有可能让二氧化碳在海底沉睡上千年。
海洋封存二氧化碳虽然立竿见影，但这种方法却存在一些隐患。
比如，大量的二氧化碳溶于海水，将导致海水酸化，从而对海洋中生物的生存构成威胁。
另外，如果海洋升温，或海底地质变动，都有可能使封存的二氧化碳逸出，重新回到大气中。
还有一点必须要考虑的，就是海洋上的运输成本不菲。
如何安全、可靠、便宜地封存二氧化碳，是人们在关注环保的同时，也必须考虑的。
因此，除了海洋封存，人们还选择将二氧化碳封存在地下。
当深入地下800到1000米处时，二氧化碳即呈现出液体特性，可以被封存在地下岩石的间隙中。此类机理研究较为全面，如果天然气能够安全封存在地下，人们找不出其他理由为什么二氧化碳不能老老实实待在地下。
这种封存方式可以一劳永逸地把二氧化碳深埋在地下，是解决二氧化碳温室效应的有效方案。
目前，已在多个国家获得应用。
此外，人们还将用于封存的二氧化碳液体，注入到已开采枯竭的油气田或煤气层中，用以驱赶岩缝中的原油或天然气，使得这些宝贵的资源可以进一步供人类开采。
通过这种废物利用的方式，在油田或煤层气中封存二氧化碳不仅更加安全，而且还可以为企业实现盈利，这是一种集环保与经济于一体的可持续发展方案。
03
CCUS碳捕捉应用现状
目前，碳捕集的主要应用领域包括：
煤气化制氢以及甲烷重整制氢过程。
工业部门的化石燃料燃烧过程。
化工原料相关碳排放和水泥生产的过程排放等。
电力部门中的应对短期和季节性峰值的火力发电。
2019年，中国共有18个捕集项目在运行，二氧化碳捕集量约170万吨；12个地质利用项目运行中，地质利用量约100万吨；化工利用量约25万吨、生物利用量约6万吨。
在CCUS捕集、输送、利用与封存环节中，捕集是能耗和成本最高的环节。
二氧化碳排放源可以划分为两类：
一类是，高浓度源（如煤化工、炼化厂、天然气净化厂等。
另一类是，低浓度源（如燃煤电厂、钢铁厂、水泥厂等）。
其中，高浓度源的捕集成本大大低于低浓度源。
捕集环节：典型项目（低浓度燃煤电厂）的成本约在300-500元/吨。
运输环节：罐车运输成本约为0.9-1.4元/吨/公里，管道运输成本约为0.9-1.4元/吨/公里。
利用封存环节：驱油封存技术成本约在120-800元/吨，同时可以提高石油采收率。咸水层封存的成本约为249元/吨。
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