隨著全國碳市場正式上線交易，二氧化碳排放管理進(jìn)一步趨嚴(yán),。企業(yè)多排碳,，意味著付出更高成本。除了花錢“買碳”,，有沒有其他辦法實(shí)現(xiàn)減碳,？

記者了解到，二氧化碳資源化利用正逐漸得到重視,。除常規(guī)的驅(qū)油封存等方式,，以二氧化碳為原料生產(chǎn)化學(xué)品、燃料,，經(jīng)凈化提純得到食品級(jí),、電子級(jí)二氧化碳，用作混凝土建筑材料等新型用途,，吸引企業(yè)紛紛探索,。二氧化碳循環(huán)再利用之路走得通嗎？這些技術(shù)又能給碳減排帶來多少貢獻(xiàn),？

國際能源署的數(shù)據(jù)顯示，碳捕集與封存能夠捕獲95%的碳基化石燃料（煤,、石油和天然氣）在發(fā)電和工業(yè)過程中燃燒產(chǎn)生的排放,。然而，國際能源署認(rèn)為在其發(fā)布的《2020年世界能源展望》的“既定政策”情景（“Stated Policies“）下,，到2040年,，化石燃料仍占全球能源供應(yīng)的70%以上，而風(fēng)能和太陽能的供應(yīng)量加起來只有5%,。

即使是在對(duì)可再生能源的最佳預(yù)測(cè)中（“可持續(xù)發(fā)展”情景）,，到2040年，化石燃料滿仍占世界能源需求的近55%,，是風(fēng)能和太陽能的三倍,。此外，美國農(nóng)業(yè)部預(yù)計(jì),，到2050年,，全球?qū)嶋HGDP將再增加80萬億美元的，人口再增20多億，這種穩(wěn)定增長能夠使包括化石燃料在內(nèi)的所有能源類型受益,。

一般來說,，化石燃料更廉價(jià)、更可靠,，對(duì)仍在發(fā)展中的國家（非經(jīng)合組織）尤其具有吸引力,，其人口占全球總數(shù)的85%。除應(yīng)對(duì)氣候變化外,，聯(lián)合國還明確表示,，消除貧困是“最優(yōu)先事項(xiàng)”和“壓倒一切的問題”。作為一種豐富的國內(nèi)資源,，煤炭分別占中國和印度能源消耗的60%和45%,。歐洲氣候基金會(huì)在其簡報(bào)中追蹤到正在建設(shè)的50萬兆瓦的新煤電產(chǎn)能，相當(dāng)于目前全球發(fā)電量的近25%,。在這些產(chǎn)能中,，有些采用了最先進(jìn)的設(shè)計(jì)，可以在未來幾十年內(nèi)持續(xù)生產(chǎn),。

“相比捕集、封存,，我們更應(yīng)重視利用環(huán)節(jié)”

目前,，我國年排放二氧化碳百億噸級(jí)，其中80%以上來自能源生產(chǎn)消費(fèi),?！?020年，我國化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)84.1%,。例如,，石油和化學(xué)工業(yè)以油氣、煤炭作為原料,，具有資源型和能源型產(chǎn)業(yè)雙重屬性,，但生產(chǎn)過程必然伴有二氧化碳排放?！敝袊秃突瘜W(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長胡遷林表示,，在推進(jìn)源頭減排的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“變廢為寶”同樣重要,?！凹纫_展新一代大規(guī)模低能耗碳捕集技術(shù)、二氧化碳安全可靠封存與監(jiān)測(cè),，以及運(yùn)輸技術(shù)等研究,，也需重點(diǎn)開發(fā)二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)?！?

“即便實(shí)現(xiàn)了碳中和,，化石能源消費(fèi)仍將占據(jù)一定比重,。”中國科學(xué)院院士包信和表示,，先天含碳屬性,，決定了使用化石能源總要產(chǎn)生碳排放，如何消除已經(jīng)排放的二氧化碳是一大現(xiàn)實(shí)問題,。

在近日舉行的2021年二氧化碳減排與資源化利用技術(shù)先鋒論壇上,，中國科學(xué)院院士李燦也稱，并非所有行業(yè)終端都能使用電能替代,，諸如化工,、鋼鐵、水泥等領(lǐng)域,，在很長時(shí)間內(nèi)仍需使用能量密度更高的化學(xué)燃料,。針對(duì)這部分難以消除的二氧化碳，就要采用碳捕捉,、利用與封存技術(shù)（CCUS）,。

“相比捕集、封存,，我們更應(yīng)重視利用環(huán)節(jié),。捕集二氧化碳之后，封存面臨空間,、泄漏,、安全、成本等一系列制約,，并不能從根本上解決排放問題,。”李燦舉例,，二氧化碳作為一種驅(qū)油介質(zhì),，可用于油氣開采。開采完畢,，這部分二氧化碳依然會(huì)大量釋放,，并不能實(shí)現(xiàn)完全封存?！邦愃魄闆r還發(fā)生在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,。生產(chǎn)尿素可消納一部分二氧化碳，但在使用尿素時(shí),，大部分二氧化碳還是白白排掉了,。這些難以減排的二氧化碳，若能實(shí)現(xiàn)資源化利用，在減碳同時(shí)還可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,?！?

“只有少數(shù)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行性和工業(yè)化放大的可拓展性”

較早參與研發(fā)的奧克控股集團(tuán)董事局主席朱建民告訴記者，資源化利用包括以二氧化碳為原料生產(chǎn)化學(xué)品或燃料,、利用微藻類進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化,，用作混凝土建筑材料，二氧化碳增強(qiáng)油田再生等10種途徑,。用途雖多,，現(xiàn)階段卻存在不少瓶頸。

朱建民舉例,，理論上說,，二氧化碳可制備多種化學(xué)品，“但目前,，只有少數(shù)技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行性和工業(yè)化放大的可拓展性,。最大規(guī)模的化學(xué)利用途徑是生產(chǎn)尿素，當(dāng)前我國每年有1.4億噸二氧化碳用于生產(chǎn)2億噸尿素,。下一步,，生產(chǎn)燃料耗用的二氧化碳可能達(dá)到幾億噸，具有一定前景,，但充滿不確定性,。”

記者還注意到,，已有的二氧化碳資源化利用項(xiàng)目規(guī)模普遍較小。例如,，中國石化勝利油田二氧化碳捕集驅(qū)油項(xiàng)目,，每年預(yù)計(jì)減排僅3萬多噸；華能北京高碑店熱電廠將捕集的二氧化碳賣給食品店,，年回收二氧化碳只有3000噸,；山東能源集團(tuán)利用化工裝置產(chǎn)生的二氧化碳制備高價(jià)值化學(xué)品，年可減碳3.5萬噸,。

“我們接觸了很多技術(shù),，不同技術(shù)各有先進(jìn)性，研究探索值得鼓勵(lì),。然而,，一項(xiàng)技術(shù)到底能擴(kuò)大到多大規(guī)模、成本是否可承受,，可以為減碳作出多大貢獻(xiàn),，同樣很關(guān)鍵。對(duì)于企業(yè)真金白銀投入而言，做好前瞻性考量十分必要,?！币晃粯I(yè)內(nèi)資深人士向記者坦言。

包信和稱,，現(xiàn)有的二氧化碳轉(zhuǎn)化利用還面臨規(guī)模不對(duì)等問題,。“比如,，我國需求量最高的大宗化學(xué)品乙烯,，目前年產(chǎn)量在6000萬-7000萬噸。即便拿出1億噸二氧化碳用于制備,，也只占到排放總量的百分之一,。由于二氧化碳分子能量低，必須先活化,、再利用,，通過加氫反應(yīng)才能完成。目前,，氫能基本來自以煤為主的化石能源,，注入的能量比釋放的能量還要多?！?

關(guān)注研發(fā)、試驗(yàn)及檢測(cè)評(píng)估與認(rèn)證的全流程平臺(tái)

“二氧化碳資源化利用是一種可行的減排思路,，但必須找到正確途徑,。目前部分技術(shù)過于理想化，甚至存在一些錯(cuò)誤方向,。即便單個(gè)項(xiàng)目通了,，要么難以從根本撬動(dòng)減排，要么能耗過高,、得不償失,。”上述人士進(jìn)一步稱,。

包信和認(rèn)為,，有效的二氧化碳利用途徑必須滿足兩個(gè)條件：一是保證持續(xù)的可再生能源供給，二是能從非碳資源獲得氫氣,?！稗D(zhuǎn)化利用途徑主要包括熱催化,、電催化及光化學(xué)過程。目前來看,，前兩者比較有希望,，能夠通過二氧化碳加氫反應(yīng)得到我們需要的產(chǎn)品。而在此過程中,，綠氫才是真正實(shí)現(xiàn)減排的關(guān)鍵,。”

上述思路已有實(shí)踐,?！霸谧匀唤纾参锬馨芽諝庵械乃投趸嫁D(zhuǎn)化成生物質(zhì),、蔬菜等,。借鑒這一思路，也可把二氧化碳和水變成我們所需的燃料,?！崩顮N提出，利用太陽能等可再生能源實(shí)施電解水制氫,，并將二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化為甲醇等液體燃料,，即可實(shí)現(xiàn)有效資源化利用?！凹状伎商娲?，也可用在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域。每噸甲醇可轉(zhuǎn)化1.375噸二氧化碳,，我國每年約有8000萬噸甲醇產(chǎn)能,，若能大規(guī)模推廣，可以減排億噸級(jí)二氧化碳,?！?

國家能源集團(tuán)新能源研究院碳中和中心相關(guān)負(fù)責(zé)人徐冬表示，除了單個(gè)項(xiàng)目,，國家能源集團(tuán)還將開展原理驗(yàn)證與顛覆性技術(shù)研發(fā)、中試技術(shù)放大與驗(yàn)證,、CCUS全流程檢測(cè)評(píng)估平臺(tái)建設(shè),。“目前,，國內(nèi)外尚無針對(duì)研發(fā),、試驗(yàn)及檢測(cè)評(píng)估與認(rèn)證的全流程平臺(tái)。計(jì)劃采用政策與環(huán)境結(jié)合,、機(jī)體機(jī)制與制度結(jié)合,、資料分析與調(diào)查分析相結(jié)合等方式,，開展全流程標(biāo)準(zhǔn)制定、CCUS碳交易研究推廣及戰(zhàn)略規(guī)劃服務(wù),，實(shí)現(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),、規(guī)模化發(fā)展,?！?

這一切絕非易事。全球碳捕集與封存研究所認(rèn)為,，要實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo),，到2050年要將碳捕獲與封存能力提升100倍。摩根士丹利認(rèn)為,，到2050年,，要使碳捕集與封存滿足《巴黎氣候協(xié)定》，將需要大約2.5萬億美元的投資,。要使碳捕集與封存技術(shù)對(duì)投資者具有長期吸引力,，可以通過政府的減排激勵(lì)政策，以及為降低和儲(chǔ)存的碳排放定價(jià)或給予信用,。

文章來源： 中國能源報(bào),，海洋能源與工程資訊平臺(tái)