二氧化碳捕集、封存與利用技術(shù)
近年來(lái),溫室效應加劇問(wèn)題使環(huán)境與經(jīng)濟可持續發(fā)展面臨嚴峻的挑戰。二氧化碳捕集、封存與利用技術(shù)是一項新興的、具有大規模二氧化碳減排潛力的技術(shù),有望實(shí)現化石能源的低碳利用,被廣泛認為是應對全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術(shù)之一。
《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要(2006-2020年)》將“主要行業(yè)二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放控制與處置利用技術(shù)”列入環(huán)境領(lǐng)域優(yōu)先主題”;《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃》、《中國應對氣候變化科技專(zhuān)項行動(dòng)》、《國家“十二五”應對氣候變化科技發(fā)展專(zhuān)項規劃》均將“二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)”列為重點(diǎn)支持、集中攻關(guān)和示范的重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域。現簡(jiǎn)單介紹二氧化碳捕集、封存與利用技術(shù),供大家對該技術(shù)進(jìn)行了解參考。
CO2捕集技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將原本排至大氣層的CO2收集起來(lái),方便以后的輸送和封存。根據捕集原理和技術(shù)方法的不同,通常將CO2的捕集技術(shù)分為四種:燃燒前捕集、富氧燃燒、化學(xué)鏈燃燒技術(shù)以及燃燒后捕集。
CO2封存技術(shù),就是為了避免CO2進(jìn)入大氣層,采取一定技術(shù)手段將原本排放大氣的CO2捕集起來(lái),然后輸送至地底或海洋深處進(jìn)行封存。目前研究與應用的CO2封存技術(shù)有地質(zhì)封存、海洋封存和礦石碳化。
CO2在化工合成上的應用:CO2除了成熟的化工利用(例如合成尿素、生產(chǎn)碳酸鹽、阿司匹林、制取脂肪酸和水楊酸及其衍生物等)以外,現在又研究成功了許多新的工藝方法,例如合成甲酸及其衍生物,合成天然氣、乙烯、內烯等低級烴類(lèi),合成高分子單體及進(jìn)行共聚,制成高分子材料等。CO2合成碳酸二甲酯、CO2加氫合成甲醇及CO2加氫合成二甲醚是當前CO2化工合成的三大應用發(fā)展方向。
CO2在農業(yè)上的應用:CO2作為一種廉價(jià)的原料,可用于蔬菜、瓜果的保鮮貯藏和糧食的貯藏。另外,CO2作為人工降雨劑,用于飛機在高空噴灑固態(tài)的CO2,可以使空氣中水蒸氣冷凝,形成人工降雨。當前利用CO2代替傳統的農藥作殺蟲(chóng)劑,也在研究之中。
隨著(zhù)研究的不斷深入和多種新興技術(shù)的成熟,CO2捕集成本將進(jìn)一步降低,并為CO2捕集與封存技術(shù)的大規模部署做出貢獻。在現有的幾類(lèi)CO2捕集技術(shù)中,燃燒后捕集技術(shù)和富氧燃燒捕集技術(shù)適用于現有CO2排放源的改造,有望較早實(shí)現工業(yè)化應用。
比較理想的地質(zhì)封存環(huán)境是無(wú)商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的深部煤層(并促進(jìn)煤層天然氣回收)、油田(并促進(jìn)石油回收率)、枯竭天然氣田、深部咸水含水地層。封存深度一般要在800 m 以下,該深度的條件可使CO2處于高密度的液態(tài)或超臨界狀態(tài)。地質(zhì)封存是CO2封存最為經(jīng)濟可行并且環(huán)境上可接受的方案。
實(shí)現CO2的資源轉化,不僅能生成有機燃料,合成其他有機化工原料,中間體或有機化工產(chǎn)品,同時(shí)還可以減少由其他化工原料反應而帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。
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