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碳捕集与储存技术研究

随着气候变化和环境保护意识的增强，碳捕集和储存技术也越

来越受到关注。这项技术可以有效减少二氧化碳的排放，降低大

气中温室气体的浓度，从而减缓全球变暖的速度。本文将详细介

绍碳捕集储存技术的原理、应用现状和未来发展方向。

一、碳捕集储存的原理

碳捕集储存技术是指通过各种技术手段将二氧化碳从工业和能

源生产过程中捕集并将其转移到地下储存库中，这种技术主要分

为三个部分：碳捕集、碳输送和碳储存。

1.碳捕集

碳捕集是指将二氧化碳从各种产生源中分离和捕集出来。常用

的碳捕集技术主要有以下几种：

(1)化学吸收法

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化学吸收法是一种将二氧化碳吸收到溶液中的方法。这种方法

可以应用于各种产生源中，包括发电厂、炼油厂、化工厂等。一

般使用一种碳酸盐类化合物作为吸收剂，使其能够与二氧化碳反

应，形成可溶于水的化合物。这种方法成本相对较高，但它的效

率非常高，可以将90%以上的二氧化碳捕集起来。

(2)吸附法

吸附法是指利用吸附材料吸附二氧化碳。常用的吸附材料包括

硅胶、分子筛、活性炭等。这种方法既适用于生产过程中的废气

处理，也适用于地下气藏中的二氧化碳捕集。

(3)膜分离法

膜分离法是指通过半透膜对二氧化碳进行分离。它在化学吸收

法和吸附法之间表现出了很好的平衡。在这种方法中，气体从膜

的一侧进入，膜上的过滤材料可以滤出二氧化碳，同时保留其他

废料。

2.碳输送

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碳输送是指将捕集到的二氧化碳从生产场所运送到储存库的过

程。这一过程主要包括管道输送和船运输两种方式。

(1)管道输送

管道输送是将二氧化碳从生产场所输送到储存库的最常用方法。

这种方法非常成本效益高并且更容易保证安全。而且，这种方式

允许独立满足一定的利润率。

(2)船运输

碳捕集储存技术中的另一种输送方法是船运。这种方式通常用

于较远的地点，尤其是如果有一些难以跨越的障碍存在，比如海

底峡谷。而且，相对于管道输送，船运输可以更好地控制温室气

体的排放。

3.碳储存

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碳储存是碳捕集技术的最后一步，包括地下储存和岩石储存两

种方式。

(1)地下储存

地下储存是将二氧化碳储存在地下岩石孔穴或盐穴中。这种方

法因为成本较低，容易实现而且已经被广泛使用。

(2)岩石储存

岩石储存是将二氧化碳注入到岩石裂隙或储层中，这种方法主

要用于石油和天然气开采中。

二、碳捕集储存技术的应用现状

目前，碳捕集储存技术已经被广泛应用于各个领域，包括煤矿、

钢铁、水泥、化工、发电和交通运输等。另外，该技术还在各国

实施的大型碳捕集储存项目中得到了广泛运用。

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例如，挪威和加拿大等国已经建立了大型的碳捕集和储存示范

项目。挪威的Sleipner气田是全球首个碳捕集储存项目，自1996

年以来一直在运作。这个项目已经储存了超过25百万吨的二氧化

碳。加拿大也建立了大型项目，其中BoundaryDam发电站集成了

全球最大的二氧化碳捕集系统。

同时