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CCUS技术未来发展趋势(一)
二氧化碳捕集技术存在的关键核心科学技术问题:
在捕集材料的设计与制备方面:吸附要容量要达到10wt%以上,在较低温度下具备较好的脱附性能,对杂质要有一定的耐受性,且须具有很好的稳定性、机械强度;不断降低整体能耗和捕获成本,积极开发易于大型化捕获的技术。
二氧化碳封存技术存在的关键核心科学技术问题:
①在封存场地的评价技术方面:加强地层物探技术、废气井探查与性能检测技术、区域水文条件调查与评价技术、先进钻井与完井技术、综合测井与试井技术、深部地层信息管理与可视化、封存场地力学稳定性评价方法、注入过程模拟技术等的研究。
②在长期安全性评价与监控技术方面:需要高效、严密的监测措施和泄漏应对技术。
观点呈现
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CCUS技术未来发展趋势(二)
③在地层增渗技术方面:我国油田、气田、煤田、含水层的渗透系数普遍比欧美偏低,将影响二氧化碳注入速度,从而增加封存成本。
④在开发气压致裂、地球化学增渗方面,要降低封存成本,扩大适用范围。
⑤在溶解促进技术方面,二氧化碳溶解于地层水之后,安全性将大幅度提高,采用目前的注入工艺,超临界二氧化碳完全溶解需要长达数千年时间,如果能够加速二氧化碳溶解,可以提高安全性,缩短监测时间,降低成本。
观点呈现
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CCUS技术未来发展趋势(三)
二氧化碳利用技术存在的关键核心科学技术问题:
①在二氧化碳化工利用方面:二氧化碳为原料通过化学材料、光和电等手段合成甲醇、甲酸、有机碳酸酯和聚合物材料的新一代高效催化剂和先进的工艺,探索高效活化二氧化碳分子中C-O键的理论。
②在生物固碳方面:针对高浓度二氧化碳、氮氧化物NOx、硫氧化物SOx和工业废水的高耐受性微藻筛选和基因工程技术,研究二氧化碳微生物与电化学合成燃料耦合反应技术和高效光生物反应器构建技术。
③在二氧化碳源汇匹配方面:管道安全输送与管网优化技术研发,开展重点区域源汇匹配与管网规划方案设计个案研究。
观点呈现
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CCUS技术面临的机遇和挑战
CCUS技术的机遇
①从世界看:气候变化是不争的事实,CCUS技术对于全球温室气体减排的贡献度不可替代;现代国际气候治理体制已经明朗,不会因某个国家的变化而发生变化,低碳发展成为全球的大势所趋。
②从中国看:应对气候变化是我国明确表示要做的,政府也非常重视。CCUS技术是我国能源体系低碳转型的重要选择,未来CCUS技术的发展主要看中国,这是一个良好的机遇。
③从现有条件看:部分技术已经成熟,正在开发新一代的技术;政策环境也在逐步优化,形成了多支CCUS的技术研发团队。
总体来讲:国内发展CCUS技术的基础较好,需要在国家经济发展战略、能源战略、环境保护战略的指导下进行系统的集成,并实现规模化应用。
CCUS技术的挑战:
①经济方面的挑战:成本相对过高,难以实现减排收益,融资问题相对突出。
②技术方面的挑战:整体仍处于研发和实验阶段,缺少全流程一体、大规模的示范装置。
③环境方面的挑战:地质复杂性带来的环境影响和环境风险的不确定性
④政策方面的挑战:尚无针对性的专项法律法规,缺少具体的财税支持。
所以,应该积极制定发展规划,获取财政支持,积累发展经验,奠定技术商业化的基础。