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捕捉二氧化碳都有什么招儿

发布时间:2021-10-14 10:02    浏览量:65     分享:

在全国两会上,“碳中和”成为被频频提及的热词。碳中和,是指国家、企业、产品、活动或个人,在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,自己抵消自己产生的排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。

在众多碳中和技术路径中,有一个治理思路,因其可高效降低大气二氧化碳浓度的前景而格外引人注意,便是碳捕捉。那么,排出去的二氧化碳,怎么能捕捉回来呢?

除了种树,固碳还要用高科技干预

花草树木,是固碳“小能手”。植物始于本能的光合作用,仿佛是它们给予地球的美妙祝福:吸收二氧化碳和水,合成构建植物躯干的有机物质,并释放氧气。森林作为陆地生态系统的主体,就是陆地上最大的“固碳仓库”。

当前碳捕捉技术的核心目的,是将人类活动产生的二氧化碳收集起来,加以储存甚至利用,避免排放到大气中。主要技术方向有三个,分别是:碳捕捉与储存、碳捕捉与能源化利用、碳捕捉与资源化利用。

碳捕捉与储存——把二氧化碳封存在地下

碳捕捉与储存,即从人类工业生产或单纯的化石燃料燃烧的尾气中分离出二氧化碳,储存起来使其不进入大气。该过程通过燃烧后技术,或采用低碳的燃烧前技术,直接从烟道气流中去除二氧化碳。完成二氧化碳捕捉后,再通过管道将其注入一定深度的地下岩层中封存起来。

通常的封存地点是废弃油田、气田等。虽然有研究表明,采用高压注水等途径,可以加速使二氧化碳以碳酸盐的形式和地壳岩块结合,实现稳定储存。但这些碳,终究只是以“打盹”的形式,维持着微妙的平衡存在于地壳之中。一些科学家担心,频繁的地壳活动,终有一天会将这些气体送回地面,其技术安全性还有待加强。

碳捕捉与能源化利用——二氧化碳也能做燃料

这是将二氧化碳捕捉之后,再次用来获取能量的一项技术路径。简单说,就是把二氧化碳变成燃料。二氧化碳一直是燃料燃烧后的尾气成分,甚至被用来灭火。碳捕捉后进行能量开发,最先人们考虑的是,采用太阳能模拟植物光合作用,将二氧化碳固定成燃料。结果发现,即便实现了这个反应,也只能算是对高品位能源的储能再释放,有点得不偿失。

碳捕捉与资源化利用——二氧化碳代替石油做化工原料

把二氧化碳作为工业生产的原料使用。当前绝大多数的人造材料、合成制品,都是石油化工的产物。换句话说,就是都源自地球上的动植物数亿年前收集的二氧化碳。理论上,以今天人类对物质的认识和改造水平,完全可以将捕捉到的二氧化碳,用于制备当前从石油中衍生得到的化学品和材料。

二氧化碳转化成本非常高昂。科学家们必须先找到一条低耗能的转化路径。截至目前,基于二氧化碳的产品开发技术,已经衍生出诸如建筑材料、化学品、塑料聚合物、碳纤维和碳材料等极具潜力的分支。

焚烧,可以说是人类延续最久的“超级技能”。几千年来,焚烧的介质从木头、油蜡、煤炭,一直到今天门类齐全的石化天然气,文明的火把相传至今。过去千百年,获取这份燃烧的热量,便是焚烧的全部意义。

今天,人类对二氧化碳排放“大户”——化工厂、水泥厂、酒厂、火电厂等进行环境评价的时候,仍然主要关注其排放物中是否有硫化物、氮氧化物、粉尘等特殊化合物,作为排放主要成分的二氧化碳,却似乎无能为力。

而碳捕捉技术,不仅正视了这个问题,还第一次将二氧化碳作为一种资源加以重视。以人类文明发展的眼光看,比起焚烧产生的那点热量所带来的经济效益,二氧化碳巨大的潜在利用价值,才是真正的宝藏。

随着碳捕捉技术成熟,回收成本渐低,利用捕捉的二氧化碳进行工业生产,将变得十分寻常。


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