| 不要的“碳”能去哪儿?

类别: 行业资讯

“双碳”问题已经成为全社会的共同关注,二氧化碳过多会引起气候问题已经成为全球共识。在控碳、降碳的同时,我们不禁想问,有没有什么办法减少现在大气当中已经有的那些二氧化碳?不要的碳能去哪儿?

去向1工业用途

物理应用

其实,有很多工业行业需要使用二氧化碳。有的是作为生产原料,例如汽水中需要充入二氧化碳;有的是作为生产辅助,例如电焊使用二氧化碳气体作为保护。大气中多余的碳完全可以供应给这些工业企业使用。

我想到一个问题……

充进汽水的二氧化碳后来又去哪儿了?

其实人类喝掉汽水,也不能吸收二氧化碳的。

那去哪儿了?打嗝出来了?

那不还是进大气?

其实是的……

那不是一样吗?

还有什么意义??

也不能这样说吧……

你这样想,本来汽水也要充二氧化碳的,改用“废碳”,省下来工业生产的纯二氧化碳,里外算下来也是为整个地球省一笔碳负担。

这样算也有道理……

生产纯二氧化碳也要能耗啊,又省一笔。

说不定以后都用回收的碳,不生产二氧化碳了。

听起来有点遥远。

这样能消耗多少废碳呢?汽水也没用多少吧?

那倒是……

 

去向2 化工合成

化学应用

二氧化碳能在大气中越来越多,也说明它是一种十分稳定的气体,不会轻易发生化学反应。但是如果给它一定的温度、压力,再找到合适的催化剂呢?比如,二氧化碳是CO2,甲酸是CH2O2,就差2个原子二氧化碳就可以变成有用的化工原料了,能不能想想办法呢?目前有很多科学家在进行这方面的研究。

矿化利用

有没有什么物质天然能吸收二氧化碳呢?这条思路下找到的是一些碱性物质的或金属氧化物的矿物或废渣,它们能和作为弱酸性气体的二氧化碳发生化学反应,生成稳定的固体矿物盐,从而实现固定。类似的过程在自然界中其实也在缓慢发生。

我又有一个问题,

工业上用二氧化碳是直接用空气里的吗?

空气里面才多少二氧化碳?

工业生产肯定想用比较纯的二氧化碳吧?

那怎么办?

怎么把空气里的二氧化碳“抓起来”?

是很难,科学家们还在研究。

这个研究领域叫做CCUS:碳捕集(或称“捕获”)利用和封存(Carbon Capture, Use and Storage)

对啊,先抓住,才能说利用什么的。

捕集+利用,是一套“连招”啊!

哎?你刚才说除了利用还有什么?封存?

 

去向3碳封存

地质埋藏

能不能把多余的碳找个地方放着、封住?在远离天空的地方,人们看向了大地:二氧化碳好麻烦,埋了吧?

这并不是异想天开。地下的岩层、水层都可以储存气体,经常听说采矿或基建遇到瓦斯的事,天然气不也是从地下开采出来的吗?如果我们找到或创造一个类似的地下空间,不就可以把二氧化碳封存进去了吗?沿着这个思路,科学家们研究出了一些二氧化碳地质埋存技术,并更进一步,利用二氧化碳注入地下的过程把我们想要的东西“挤”出来:用于强化石油开采的二氧化碳驱油技术(CCUS-EOR)、二氧化碳驱替煤层气开发(CCUS-ECBM)、二氧化碳强化深部咸水开采(CCUS-EWR)、二氧化碳铀矿浸出增采(CCUS-EUL)等。目前最为成熟的二氧化碳驱油技术。

驱油

在多年的研究和实践中,人类提出了一种结合碳利用和碳封存的思路:在石油开采时将分离出来的二氧化碳打入地下,一方面驱出石油,另一方面也将这一部分二氧化碳永久储存于地下。将二氧化碳用于驱油是当前较为成熟的CCUS技术(即CCUS-EOR)。

美国2008年通过的一项CCUS促进法案规定,将捕集的二氧化碳用于驱油,企业可获得每吨10美元的补贴;将二氧化碳地质封存,每吨补贴20美元。该法案实施的2008-2017年间,共实现驱油和封存二氧化碳共计5280万吨。

我国发改委《绿色技术推广目录(2020年)》(发改办环资〔2020〕990号)中也提到了CO2 捕集、运输、驱油、埋藏工程技术:将 CO2 注入多种类型油藏,实现 CO2 地质封存,提高油藏采收率;每埋藏 1t CO2 可采出原油约 0.3t。目前我国已有多个CCUS-EOR项目。

我还是很担心,

埋掉的二氧化碳真的能好好呆着不动吗?

肯定要配合一些隔绝措施、做一些建设……

都是成熟技术了肯定已经解决这些问题啦!

就算当时不漏出来,很久以后呢?

几百年几千年以后地底下的二氧化碳不会冒出来吗?要是火山啊地震啊……总有一天会出来啊?

这不是定时炸弹吗?

嗯……先埋起来,也许以后会有新的办法!

要是现在不解决眼前的碳过多问题,人类可是都不一定还能有几百年几千年以后了呢……

呃,也是……

但我还是好担心……

 

去向4回到自然
说到吸收二氧化碳,最初的和最后的思路,还是回到自然界。大自然的光合作用是那么神奇,植物们安安静静晒着太阳就可以把空气中的二氧化碳转化成有用的养分。自然界原本有着平衡的碳循环,大气中的二氧化碳过多正是因为人类排放太多的同时植物们吃不下了。那么人类要做的就很简单:帮帮植物。

生物碳汇

比如海洋中的浮游植物、海草和细菌等都可以大量吸收碳,它们一部分被食物链上的其他动物捕食,大部分最终沉在海底,这样就汇集、固定了碳。一些科学研究集中在大量培养藻类来消除大气中的碳,培养出的藻类可以作为食品原料、添加剂或饲料等。

林业碳汇

更为常见的碳的汇集处是树和森林。森林每生长1立方米积蓄量,平均可吸收1.83吨二氧化碳。开展碳汇建设最有效的手段之一就是植树造林。

我国的“广西综合林业发展和保护(GIFDCP)”中的碳汇项目,能够在30年固定计入期内产生超过50万吨二氧化碳的减排量;云南腾冲的碳汇试点“森林多重效益”项目,预计将产生近17万吨碳减排量用于国际碳汇市场交易。

BECCS

还有一种将生物碳汇和CCUS相结合思路是生物质+碳捕集+封存(BECCS),首先利用森林等生物吸收二氧化碳,再使用它们获得生物质能源,将燃烧生物质能源产生的二氧化碳捕集起来,用于驱油或地质封存。这一套操作下来,在获得能源的同时还减少了大气中的碳,被认为是碳的“负排放”过程,也是目前的研究热点之一。

听下来还是种树最靠谱,

如果地球上种满树,是不是就没碳问题啦?

不止树哦,湿地、海洋都能吸收碳。

但是现在碳太多了,种树的速度很难赶上工业排放的速度。而且也没有那么多地来种树了。

那把工业停一停!都来种树!

哈哈,看你说的,为了碳问题不过日子了啊?

经济还要发展,人类还要进步啊。

哈哈,我们都回归自然,回到茹毛饮血的原始时代,直接啥问题都没有啦!

哈哈,就是因为不能,才有这么多问题啊!

难的就是要一边发展,一边回归自然吧……

我知道!这个叫和谐共生!

对!人与自然和谐共生!

看来只有这一条路了!

可持续发展是唯一的路!

你怎么看?

欢迎一起思考!

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