CCS,全称为Carbon capture and storage,即二氧化碳捕集与封存技术,是一项旨在减轻全球变暖影响的关键技术,亦是气候变化应对的重要手段之一。随着全球对气候变化问题的关注日益增加,CCS技术也受到了越来越多的关注与推广。在本文中,我们将围绕CCS技术展开介绍,以期让读者了解CCS技术的背景、意义、原理和应用。
CCS技术的提出起源于人们对化石能源的广泛使用及其带来的温室气体排放的担忧。随着全球工业化进程的加速,人们将大量的煤、石油、天然气等化石能源直接或间接地燃烧,导致大量的二氧化碳等温室气体排放到大气中,并加剧全球变暖问题。所以,开发一种减少燃烧排放的技术势在必行。
CCS技术是一种在发电厂、工厂或其他工业进程中捕捉(或分离)二氧化碳并将其压缩成液态或超临界条件后在地下封存的技术。使用CCS技术可以将二氧化碳的排放量减少90%以上。为了实现减排目标,CCS技术已被列入联合国气候变化框架公约(UNFCCC)的重要手段之一。
CCS技术通过将化石能源中生成的二氧化碳分离、压缩和储存的组合工程方案,减少二氧化碳在大气中的排放。把二氧化碳气体从大气中隔离出来后,将它压缩成液态或超临界状态,用管道运输到最终的封存点。目前,常见的二氧化碳封存点主要有地下水层和已经废弃的油气井和煤矿。在封存点内,二氧化碳会以大约每年1%-3%的速率溶解在水中,会稳定地存储几百到几千年之久。
CCS技术通常分为三个步骤:二氧化碳的捕集、压缩和封存。在捕集步骤中,二氧化碳被从大气或工业进程中捕获,并通过物理或化学方法进行分离。在压缩步骤中,二氧化碳被压缩成液态或超临界状态,并通过封装或管道运输到封存点。在封存步骤中,二氧化碳被注入到地下封存点中,并在封存点中稳定地储存。
CCS技术的应用范围非常广泛,既可以应用于化石能源发电厂和工厂,也可以应用于能源生产和加工行业的其他领域。目前,全球已经有多个CCS项目正在进行中,覆盖了来自钢铁、水泥、天然气加工、化学、石油开采和使用等行业,各大洲都有相关CCS示范项目。
CCS技术的发展还有一些亟待解决的问题。例如,CCS技术的成本偏高,需要进行经济效益分析和技术改进。此外,加强法规和政策指导,提供资金支持等也是需要解决的问题。但是,随着CCS技术的逐步成熟,相关成本也将逐步降低,并将成为气候变化应对的必要手段之一,有助于降低全球温室气体排放,控制温室效应,促进可持续发展。