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碳捕集利用与封存

碳捕集利用与封存（CCUS）是一种潜力巨大的技术手

段，对于减少温室气体排放、缓解气候变化具有重要意义。

本文将详细介绍CCUS的定义、分类以及评估方法，并探讨

不同利用和封存方式的应用。同时，我们还将深入探讨CCUS

技术的研究现状、发展前景以及可能面临的挑战。

一、碳捕集利用与封存基本概念

CCUS是指通过捕获、利用和封存二氧化碳（CO2）来

减少温室气体排放的过程。根据不同的应用和技术，CCUS

可以分为燃烧碳排放捕集、二氧化碳管道输送、二氧化碳驱

油（EOR）、化工利用、生物利用、燃料利用等碳利用，以

及碳陆上封存和碳海上封存。

在评估CCUS项目时，需要考虑多个因素，包括技术可

行性、经济性、环境影响等。技术可行性评估主要关注捕集、

运输和封存CO2的技术成熟度和可靠性。经济性评估则考虑

项目的投资成本、运营成本以及收益情况。环境影响评估则

关注项目对当地生态系统和人类健康的潜在影响。

二、燃烧碳排放捕集

燃烧碳排放捕集是CCUS的一种常见方式，通过燃烧过

程中的捕集装置将CO2从燃烧废气中分离出来。这种方式适

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用于发电厂、工业炉窑等大规模燃烧设备。燃烧碳排放捕集

技术又可以分为直接空气捕集和氧气燃烧捕集两种方式。直

接空气捕集技术通过化学反应将空气中的CO2捕获并转化

为固体碳酸钙或碳酸氢钠等物质，再将其封存或利用。氧气

燃烧捕集技术则是在燃烧过程中将氧气分离出来，用纯氧替

代空气作为燃料燃烧，从而产生高浓度的CO2气体，再将其

捕获并处理。

1.燃烧后捕集

燃烧后捕集是在燃烧过程中将CO2从排放的烟气中分

离出来。这种技术主要应用于大型火力发电厂和工业锅炉。

目前，燃烧后捕集技术已经比较成熟，具有较高的捕集效率

和经济性。

2.燃烧前捕集

燃烧前捕集是在燃料燃烧前将其与水蒸气反应生成氢

气和二氧化碳，然后分离出二氧化碳并输送到燃气轮机中燃

烧，同时将氢气输送到蒸汽轮机中燃烧。这种技术可以大大

降低二氧化碳的排放，同时提高燃料的利用率。但是，燃烧

前捕集技术的成本较高，还需要解决一些技术难题，如二氧

化碳分离和氢气储存等。

3.氧燃烧技术

氧燃烧技术是一种新型的燃烧方式，它使用纯氧替代空

气作为燃料燃烧的氧化剂。这种技术可以大大降低氮氧化物

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和二氧化碳的排放量，同时提高燃料的利用率。但是，氧燃

烧技术的成本较高，需要解决一些技术难题，如纯氧的生产

和二氧化碳的分离等。

三、二氧化碳管道输送

二氧化碳管道输送是CCUS中不可或缺的一环，将捕获

的CO2通过管道输送到封存地点或利用设施。管道输送技术

要求管道材料具有耐腐蚀、抗磨损、抗压等性能，同时需要

解决管道内CO2结垢、冻堵等问题。这种方式需要建设长距

离的管道网络，并且需要考虑管道的安全性和泄漏风险。目

前，全球已建成多个CO2管道输送项目，其中最长的管道长

达数百公里。

四、二氧化碳驱油

二氧化碳驱油（EOR）是一种广泛使用的石油开采技术，