关于碳捕集和封存(CCS)

发布网友发布时间：2024-10-18 22:58

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热心网友时间：2024-12-14 16:06

碳的捕集与封存（Carbon Capture and Storage, CCS）是将工业过程中产生的CO2与其他成分分离并集中捕获和存储的技术。其目的旨在避免直接排放到大气中，以减轻温室气体带来的气候效应。核心问题在于如何安全、经济且长期地封存CO2。目前，将CO2封存地下是公认的可行方式之一。根据地质特性，当前研究重点集中在五类地质储层：含盐地层、油气储层、不可开采型煤层、有机质页岩层和玄武岩层。实现将CO2封存在地下，一种可能的方式是将其以超临界流体（Supercritical Fluid）形式储存。超临界CO2在特定温度和压力条件下，具有液气两相特征，且体积远小于常温常压条件下的体积，便于储存。CO2的封存机制主要包括构造捕集、剩余捕集、溶解捕集和矿物捕集。其中，构造捕集通过物理方式*CO2在岩层内部，剩余捕集则指CO2在多孔岩层内迁移后，残留在岩石间隙中的少量CO2，溶解捕集是指部分CO2溶于岩石孔隙中的卤水，而矿物捕集则是CO2与岩层中矿物离子结合生成碳酸盐沉淀，实现永久捕获。地下CO2储层的特征包括可注入性、存储容量、结构完整性以及储层深度等。含盐地层因其广泛的分布和可观的存储容量，被认为是CO2储存容量最大的地层类型。而油气储层在开采后留下的空间，具备储存CO2的条件，同时有助于提高油气采收率。不可开采型煤层因具有良好的渗透性和高存储容量，成为储存CO2的理想场所。有机质页岩层在页岩层中，部分页岩层具有与煤层相似的特性，通过吸附作用捕获CO2。玄武岩层因其物理和化学特性，以及内部结构，成为安全且稳定的CO2捕集方式。今天，世界各地正在开展多个大规模的CCS项目，积累了丰富的运营经验。澳大利亚、美国和欧盟国家也在积极投入CCS项目。世界各地正在进行大量CCS勘探及评估项目，以进一步验证和量化地质封存技术的安全性和可持续性。全球范围内已开展了超过200项CO2捕集和/或封存作业，证明了地下封存方法的可行性和可持续性。