登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2020年,中国向世界承诺:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。如何才能实现二氧化碳“净零排放”目标?国际公认有效促进碳减排的措施——碳捕集、利用与封存(CCUS)颇受关注。
近日,中国石化宣布将开启我国首个百万吨级CCUS项目建设——齐鲁石化-胜利油田CCUS项目,预计年底投产,建成后将成为国内最大CCUS全产业链示范基地。什么是CCUS技术?其对实现碳中和来说意味着什么?《科技周刊》记者采访到相关专家,揭秘此技术如何变碳为宝。
不让资源放错位置
化石能源燃烧后往往会产生大量二氧化碳,大气中二氧化碳的浓度上升,导致温室效应加剧,可能带来一系列气候异常事件和全球生态系统失衡。那么,能否将燃烧后产生的二氧化碳“捉住”,并将其“转移”到其他的应用场景中,从而实现“物以致用”呢?“搭建人工碳循环,这实际上正是CCUS技术所做的事。”江苏省能源研究会理事长、东南大学能源与环境学院院长肖睿告诉《科技周刊》记者,CCUS是指把生产过程中排放的二氧化碳进行捕获提纯,继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存的一种技术。其中,第一个步骤碳捕集是指将大型发电厂、钢铁厂、水泥厂等排放源产生的二氧化碳收集起来,并用各种方法储存,以避免其排放到大气中。
那么,我们“千辛万苦”收集到的二氧化碳应该“何去何从”?“我们可以将收集到的二氧化碳进行资源化利用,如转化为化学品等;同时,还可以将二氧化碳压缩后深埋地下或者海底。”南京工业大学材料化学工程国家重点实验室教授周瑜介绍,实际上,人类活动(如化石燃料燃烧等)排放的大量碳一部分最终会进入海洋,因此将捕集后的碳深埋海底其实也是人类效仿自然碳循环中的一项。“因为压缩后的液体二氧化碳密度比水大,因此将其放置海底后一般不会浮起。当然,这也并非是万无一失的,一旦遇到海啸等地壳强烈运动,二氧化碳则很可能重新被释放到空气中。”
除此之外,年底即将投产的齐鲁石化-胜利油田CCUS项目中,“把碳封地下,把油驱出来”技术也是实现二氧化碳捕集、驱油与封存一体化应用示范。肖睿告诉记者,以前我们想要采到地下的油主要使用“水驱”的方式,即将水注入地下,将油“赶”出来。而“封碳驱油”是指将二氧化碳压缩成液体后,代替原先驱油用的水。“我们将压缩后的液体二氧化碳注入地下,既实现了二氧化碳的封存,同时也实现了采油。”肖睿表示,把齐鲁石化捕集的二氧化碳,运送至胜利油田进行驱油封存,这种一举两得的方式大大降低了采油和碳封存的成本。
新技术降低捕集成本
全球气候变暖问题加剧,CCUS技术被看作是最具发展前景的解决方案之一。然而,这一技术目前最大困境在于成本太高。“在碳捕集、利用与封存全流程中,捕集分离的成本占约70%。”肖睿介绍,根据燃烧状态不同,碳捕集目前主要有三种方式,分别是燃烧前脱碳、燃烧中脱碳和燃烧后脱碳。燃烧前脱碳(即前端脱碳)是指将煤气化后将二氧化碳和氢分离,即煤制氢的过程。这种脱碳方式实际上最后我们燃烧的不是碳,而是氢;燃烧中脱碳则主要是利用氧和碳生成二氧化碳的原理进行碳捕,但前提要求使用富氧而非空气进行燃烧。“这两种方式成本较高,能耗也较高,所以目前大部分采用的是燃烧后脱碳技术。”
据了解,燃烧后脱碳技术的常规方式是醇胺法,即用醇胺溶液先吸收烟气中的二氧化碳,随后再通过加热再生的方式将捕集到的二氧化碳脱附收集。“尽管这种方式吸附容量大,分离比高,但是脱附再生能耗大,从经济成本上来说不太划算。”周瑜告诉《科技周刊》记者,相比于化学吸收法,利用固体材料进行二氧化碳物理吸附近年来在碳捕集领域备受青睐。
7月中旬,南工大材料化学工程国家重点实验室、化工学院王军教授课题组合成自成型含铁丝光沸石吸附剂,其突破性成果被《科学》(Science)杂志刊发。“和化学吸收不同,我们这项成果的捕集是物理作用,含铁丝光沸石吸附剂在吸收二氧化碳后,很容易脱附解吸二氧化碳。相比于醇氨溶剂的逆反应,成本更低。”作为此论文的第一作者,周瑜解释,这项成果所用到的沸石材料成本非常低,并且在合成后无需再成型,因此非常环保;此外,通常在分离过程中,实际气体中都有水汽,有的吸附剂遇水不稳定,大部分吸附剂的亲水性导致分离二氧化碳时受水汽干扰严重。因此,常常需要先干燥再吸附,而含铁丝光沸石吸附剂分离性能不受水汽干扰,且可以反复循环使用。
实验显示,团队合成的含铁丝光沸石吸附剂在室温298 K、1个大气压条件下,其吸附量为219立方厘米每立方厘米,是迄今报道的最高值。更重要的是,所得材料对氩气、氮气、甲烷等表现出良好的筛分能力,其分离效率比工业基准13X沸石吸附剂高出多个数量级。就能耗而言,当下的工业基准13X沸石吸附剂在分离二氧化碳/甲烷(50/50)混合气时,回收一公斤二氧化碳需要消耗0.97兆焦能量,而这种新型吸附剂每吸附一公斤二氧化碳仅需消耗0.7兆焦能量。“在纯度相同的情况下,我们的吸附剂对二氧化碳的回收率大于95%,甲烷的回收率能从61.9%提升到96.9%。”王军说。
“相较于气液系统,气固系统的优势在于能耗低,降低碳捕集成本。”肖睿介绍,今年6月,东南大学能源与环境学院参与的国内规模最大燃煤电厂二氧化碳捕集示范工程成功投运,此项目中所用到的千吨级燃煤烟气二氧化碳固体吸附工业验证系统也正是利用碳酸钠颗粒对二氧化碳进行吸附。“在还原二氧化碳时,溶液气化反应时需要将溶剂加热,因此能耗大,而颗粒加热能耗则要低很多,成本也相应下降。”肖睿说。
碳中和下催生新风口
炎热的夏天,人们喜欢喝些汽水解暑,但可能很多人都不知道,碳酸饮料中充入的二氧化碳也许就源自碳捕集。“对捕集后的碳进行纯化,当达到人体能够接收的范围后便可以用作食品级二氧化碳,并将其充入啤酒、饮料等中。”肖睿介绍,二氧化碳的资源化利用方式有很多,例如有科研人员用捕集到的二氧化碳进行藻类养殖。“植物光合作用需要二氧化碳,并且藻类繁殖快,光合作用效率高,因此二氧化碳的需求量也比较大。”此外,在化工领域,二氧化碳还可以与氢发生化学反应,从而生成甲醇,甲烷等燃料或化学品。
将温室气体二氧化碳转化为可以利用的“宝贝”——发展CCUS技术已成为多个国家碳中和行动计划的“必行之路”。 数据显示,目前全球正在运行的大型CCUS示范项目有26个,每年可捕集封存二氧化碳约4000万吨。国际能源署预测,本世纪末要实现全球气温升幅控制在2℃以内的目标,9%的碳减排需要依靠CCUS;实现1.5℃以内的目标,32%的碳减排任务需要依靠CCUS。预计到2050年,CCUS将贡献约14%的二氧化碳减排量,市场应用前景广阔。
“碳中和涉及的面非常广,而CCUS无疑是碳中和领域的关键环节之一。”周瑜认为,想要实现“净零排放”目标,就需要将二氧化碳捕集利用效率提升上去。“效率提上去,成本自然降下来。”
“高能耗导致的高成本是目前CCUS发展的瓶颈之一。能否利用可再生能源进行加热,从而降低其能耗,也是许多业内人士正探索的方向。”肖睿表示,相信技术成熟后,规模化应用会使其成本大大降低。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
4月17日~21日,华能清洁能源研究院携CCUS领域先进创新技术成果亮相第49届日内瓦国际发明展,其自主研发的“一种二氧化碳捕集溶液强化再生系统与方法”从1053件专利中脱颖而出,斩获日内瓦国际发明金奖。该奖项是中国华能在国际知识产权领域获得的首项金奖,标志着华能实现了国际发明奖项“零”的突破
4月8日,国家能源集团宁夏煤业300万吨/年CCUS示范项目一期工程装置外管廊C1段轴基础土方开挖已完成770立方米,完成率100%;用于碳源捕集的两个容量分别为1000立方米的球罐焊接工作全部完成,较计划节点提前22天,为后期高质量推进项目建设打下了坚实的基础。300万吨/年CCUS示范项目是由地方政府牵手宁
为深入贯彻党的二十大精神和省委、省政府关于高质量建设制造强省的决策部署,《广东省培育发展未来绿色低碳产业集群行动计划》(以下简称《行动计划》)经省政府同意,由省发展改革委、省科技厅、省工业和信息化厅联合印发实施。《行动计划》前瞻布局未来绿色低碳产业,围绕包括二氧化碳捕集利用与封存
天津市科技局发布关于征集2024年绿色低碳领域重大技术需求的通知,征集范围包含CCUS与工业流程耦合技术及示范,应用于船舶等移动源的CCUS技术,新型碳捕集材料与新型低能耗低成本碳捕集技术,与生物质结合的负碳技术(BECCS)等。天津市科技局关于征集2024年绿色低碳领域重大技术需求的通知各有关单位:
3月9日,国家重点研发计划“利用大型油气藏埋存二氧化碳关键技术标准研究与应用”项目启动会暨实施方案论证会在京举行。“利用大型油气藏埋存二氧化碳关键技术标准研究与应用”项目的设立,是全面贯彻落实党的二十大关于“积极稳妥推进碳达峰碳中和”的战略部署,也是积极落实碳达峰碳中和“1+N”政策
2月29日,榆林能源革命创新示范区创建部署会在榆林召开,陕西省委书记赵一德出席会议,省长赵刚主持会议。国家能源集团总经理余兵参加会议并发言。余兵表示,榆林能源革命创新示范区创建,是贯彻落实能源安全新战略,推进高质量发展的重要举措。国家能源集团将深入贯彻习近平总书记三次视察集团公司重
3月2日,辽宁省与央企深化合作恳谈会在北京召开。会议全面贯彻落实党的二十大精神,深入学习贯彻习近平总书记在新时代推动东北全面振兴座谈会上的重要讲话精神,携手续写央地合作新篇章。辽宁省委书记郝鹏主持会议并讲话,辽宁省委副书记、省长李乐成出席会议并讲话,国家能源集团党组书记、董事长刘国
近日,生态环境部等六部门联合印发《国家重点低碳技术征集推广实施方案》(以下简称《实施方案》)。生态环境部应对气候变化司有关负责同志就《实施方案》相关情况回答了记者提问。问:《实施方案》发布的背景是什么?答:习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时强调,科技创新能够催生新产业
编者按:主题教育开展以来,国家能源集团各级党组织和广大党员坚持学思用贯通、知信行统一,聚焦能源保供、转型发展、扭亏脱困等,攻坚克难、砥砺奋进,形成了一大批以学促干、学用贯通的具体实践。本期刊发江苏泰州公司转型发展的有关经验做法。2023年6月2日,初夏的天气略显闷热,9时35分,第一辆满
在我国电力系统转型过程中,风力、太阳能等新能源比例将大幅增加,最终成为主体电源。为适应新能源电源运行特点,电力系统需要配备大量的调节性电源。从当前技术条件及经济性看,大规模商业化部署新型储能设施还不成熟,灵活可靠的燃煤发电仍是最佳选择,这就需要煤电加快清洁低碳化发展与提升灵活调节
近日,国家标准化管理委员会发布关于下达碳达峰碳中和国家标准专项计划及相关标准外文版计划的通知,华能清能院联合中国标准化研究院等单位主编的3项国家标准获批立项,分别为《烟气二氧化碳捕集压缩装置运行与管理规范》、《火电厂碳封存CO2检测方法》和《二氧化碳捕集第1部分:电厂燃烧后CO2捕集性能
工业和信息化部规划司4月17日公布的数据显示,2023年,我国178家国家高新区集聚了全国范围内约30%的高新技术企业、40%的专精特新“小巨人”企业、60%的科创板上市企业。作为国家级高新区的代表之一,合肥高新技术产业开发区(以下简称“合肥高新区”)已聚集了超过8万家企业,拥有省级以上的研发平台、
5月16日,张家口源网荷储一体化碳中和示范项目(二期)张北50万千瓦光伏项目EPC总承包招标,张家口源网荷储一体化碳中和示范项目(二期)张北50万千瓦光伏项目勘察设计采购施工(EPC总承包)交钥匙工程,装机容量交流侧500MW,直流侧装机容量为605MWp的光伏场区(直流侧建设容量最终以电网批复文件或相
指导单位:届时拟邀请陕西省发展和改革委员会、陕西省工业和信息化厅、陕西省生态环境厅作为指导单位主办单位:陕西省节能协会、陕西省资源综合利用协会、陕西省环境保护产业协会承办单位:西安丝路碳博会展有限公司协办单位:相关行业协会和企事业单位【展会背景】为贯彻落实习近平总书记关于碳达峰碳
无锡市建汇建设工程咨询事务所有限公司受宜兴经济技术开发区管理委员会的委托,就碳达峰碳中和试点园区及“源网荷储”示范园区申报进行采购,现欢迎符合相关条件的供应商参加报价。一、采购项目主要信息:①项目名称:碳达峰碳中和试点园区及“源网荷储”示范园区申报②项目简要说明:详见采购文件③本
5月11日,中共河北省委河北省人民政府关于发布加快建设天蓝、地绿、水秀的美丽河北以实际行动全面推进美丽中国建设的实施意见,文件指出,积极稳妥推进碳达峰碳中和。严格落实国家有计划分步骤实施碳达峰行动政策要求。大力削减煤炭消费,积极发展非化石能源。推动能耗双控逐步转向碳排放总量和强度双
为持续提高能源资源开发利用效率,推进绿色低碳高质量发展,连云港市工业和信息化局起草了《连云港市加强全社会节约用能促进碳达峰实施方案(征求意见稿)》,现针对实施方案内容、是否违反公平竞争审查制度等方面,向社会公众征求修改意见。连云港市加强全社会节约用能促进碳达峰实施方案(征求意见稿
日,郑州市科学技术局发布关于《郑州市科技支撑碳达峰碳中和实施方案(征求意见稿)》向社会公开征求意见的通知,其中提到,开展一批典型低碳零碳技术应用示范项目,推进绿色低碳技术转化应用,引领绿色低碳转型发展。在能源领域,强化光伏风电等新能源技术研究应用,推广分布式光伏发电技术与综合能源
北极星售电网获悉,5月10日,河北张家口“源网荷储一体化”碳中和示范项目(二期)张北50万千瓦光伏项目发布招标计划变更公告,根据公告,以下修改内容如下:1.原招标计划公告内容:项目总投资为290761万元,现变更为259429.61万元。2.原招标计划公告内容:招标项目概况:拟在张北县公会镇及周边区域实
北极星售电网获悉,近日,郑州市科学技术局发布关于《郑州市科技支撑碳达峰碳中和实施方案(征求意见稿)》向社会公开征求意见的通知,其中提到,开展一批典型低碳零碳技术应用示范项目,推进绿色低碳技术转化应用,引领绿色低碳转型发展。在能源领域,强化光伏风电等新能源技术研究应用,推广分布式光
安徽省发展改革委、安徽省统计局、安徽省生态环境厅、安徽省市场监管局、安徽省工业和信息化厅、安徽省住房城乡建设厅、安徽省交通运输厅等部门印发《安徽省碳排放统计核算体系建设工作方案》,目标到2025年,围绕新能源汽车、光伏、电池等重点行业制定10个左右碳足迹核算规则和标准,完成100个左右重
宁夏回族自治区发展改革委发布关于做好绿色低碳先进技术示范工程建设和项目谋划工作的通知,详情如下:自治区发展改革委关于做好绿色低碳先进技术示范工程建设和项目谋划工作的通知宁发改碳减排〔2024〕275号五市发展改革委、宁东经济发展局:2023年8月,国家发展改革委等10部委印发《绿色低碳先进技术
北极星电力软件网获悉,近日,河南省公共资源交易中心开通碳减排量化公示板块。即日起,所有通过交易中心进行的电子招标采购项目均可在线查看其碳减排成效,并获得由“双碳”领域专业第三方机构出具的碳减排证书。这是全国公共资源交易领域首次探索开展交易活动的碳足迹管理。据介绍,交易中心碳减排量
产品碳足迹是产品系统中以二氧化碳当量(CO2eq)为单位表示的温室气体排放量和温室气体清除量之和,它反映了产品从原材料获取到报废回收的全生命周期的碳排放量。开展产品碳足迹相关工作,构建客观准确反映产品全生命周期碳排放的规则体系,是连接政府、企业、市场等多个主体,从生产、消费等多个层面
2024年,碳圈迎来“开门红”。(来源:中国电力企业管理)1月22日,阔别七年的全国温室气体自愿减排市场正式重启,补齐全国碳市场拼图,市场体系更加完整;1月25日,《碳排放权交易管理暂行条例》正式发布,首次以行政法规的形式明确了碳排放权市场交易制度,开启了碳市场法治新局面;两会政府工作报告
4月25日,中国电力国际发展有限公司2024年度第一期熊猫绿色中期票据(可持续挂钩)成功发行,标志着全国首单CCER碳减排量挂钩债券成功落地,完成碳金融融资20亿元,实现两个“创新”和一个“最低”:一是创新在国内首次将CCER开发量作为关键绩效指标与债券利率挂钩;二是创新以全国CCER市场首单碳保险
近期,国家金融监督管理总局、工业和信息化部、国家发展改革委联合发布《关于深化制造业金融服务助力推进新型工业化的通知》(以下简称《通知》),有关司局负责人就相关问题回答了记者提问。一、《通知》发布背景是什么?习近平总书记高度重视推进新型工业化相关工作,强调要以中国式现代化全面推进强
近日,国家金融监督管理总局、工业和信息化部、国家发展改革委近日联合发布《关于深化制造业金融服务助力推进新型工业化的通知》。其中提出,着力支持工业智能化、绿色化发展,加大对数字经济核心产业的支持力度,强化对智能装备、数字基础设施、工业互联网新业态等领域的金融服务;与此同时,大力推动
河南省工业和信息化厅办公室关于培育河南省碳资产管理示范企业的通知各省辖市、济源示范区、航空港区工业和信息化主管部门:为贯彻落实《工业和信息化部等七部门关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》《国家发展改革委等部门关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》《河南省制造业绿色低碳高质量发
江苏省教育厅4月9日发布《江苏省绿色低碳发展国民教育体系建设工作方案》。提出把绿色低碳发展理念全面融入国民教育体系,加强绿色低碳相关学科专业建设。优化学科专业结构。服务国家碳达峰碳中和重大战略需要,支持有条件的高校和职业院校加快储能、氢能、碳捕集利用与封存、碳排放权交易、碳汇、绿色
双碳战略提出后,生态环境部门积极推动国家碳排放交易市场(强制减排)和自愿减排市场建设,旨在运用经济手段促进各行各业都通过各自的行动向着2030年碳达峰、2060年碳中和的目标努力。物资再生领域作为天然的减碳行业一直备受关注,构建废弃物循环利用体系是实施全面节约战略、保障国家资源安全、积极
北极星碳管家网获悉,3月31日,中国中煤山西公司原相煤矿低浓度瓦斯综合利用项目二期汽轮机发电工程竣工并网发电,标志着全国首个风排瓦斯热电联供碳减排项目正式竣工投产。该项目供电量2400万kWh/年,利用瓦斯标况纯量约1800万m3/年,CO2减排量29万吨/年,工业产值约2700万元/年,碳减排收益约2300万
2024年3月29日,山东省发展和改革委员会、山东省工业和信息化厅、山东省生态环境厅、山东省能源局、山东省统计局联合发布《关于试行开展固定资产投资项目碳排放评价的通知》。《通知》从项目范围、主要内容、组织实施、工作要求四个方面作出规定,要求项目建设单位新上重点碳排放项目时,应科学核算项
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!