碳捕集利用与封存(CCUS):重新审视能源的未来

CCUS技术可以改造现有的能源设施以及发电厂,也就是说,现存的基础设施适用于CCUS技术。否则,这些行业在未来50年将排放600亿吨CO2(据IEA)。

一系列政策法规的颁布加强了良好健康和可持续环境的价值,这加速了世界朝着温室气体净零排放的方向发展。确保一个清洁健康的社会的一个关键途径是投资清洁能源技术,这在短期和长期都是有益的。因此,世界必须重视“碳捕集利用和封存(CCUS)”。
CCUS是指一套涉及CO2捕集、利用与封存的技术。捕集即从大型点源和非点源捕集CO2的技术,包括发电和使用化石燃料或生物质做为燃料的工业设施,这项技术也可以直接从大气中捕集CO2。捕集之后如果不在现场利用,可以将CO2压缩然后通过船舶、卡车或者管道运输,然后将其进行一系列的利用。封存即将捕集的CO2注入地层中,如油气藏或者咸水层中永久封存。CO2排放量减少的程度取决于从点源/非点源捕集的气体量以及利用和封存的气体量。
鉴于CCUS是基于对现有能源的再利用和高效利用,它有可能被广泛使用:
这套技术可以作为能源密集型依赖行业的解决方案,这些行业很难依赖可再生能源。其中常见的是水泥厂、钢铁厂以及化学制造业。事实上,大型油气公司拥有所需的工程专业知识、熟练的项目管理人员和财务能力,可以加快CCUS的开发和部署。
这是减少使用不可再生能源的垂直行业排放的最具成本效益和经济效益的方法之一。这一转变还将使企业在国际市场上成为一个具有环保意识的组织,这一点已成为各国政府的强制性要求。
为了向替代能源发展,各地的科学家们都在研究氢燃料电池。根据国际能源署的数据,到2070年,全球可持续发展中的氢使用量将增加700%,达到5.2亿吨。因此,我们需要有效的方法来生产低碳氢气。目前只有两种方法可以做到这一点,一种是在CCUS中(另一种是利用清洁电力进行水电解)。采用CCUS是长期能源技术采用的需要。
根据IEA的报告“清洁能源转型中的CCUS”,中国、欧洲和美国电力和工业设施的CO2排放量发现,70%的排放量在100公里的潜在封存范围内。这意味着产生的CO2可以就地使用,而无需对CO2运输基础设施进行过度投资。这一经济优势将使碳封存和利用更加实际,从而加强部署CCUS技术的情况。
在使命创新计划部长级组织(Mission Innovation)中,CCUS是公认的创新挑战。使命创新计划部长级组织是由24个国家和欧盟发起的全球倡议,旨在加速全球清洁能源创新,印度政府科技部是该计划的积极合作伙伴。看到这些发展,CCUS在全球能源转型的四大支柱中扮演着重要角色,与可再生能源电气化、生物能源和氢气并驾齐驱。
捕集的CO2
捕集的CO2可有多种利用方式,包括生产清洁的航空燃料。认识到这一潜力,自2008-2009年金融危机以来,CCUS的部署已增长了300%,潜在应用范围大大扩大(数据来源:IEA)。
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