碳捕获与封存技术专利分析

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1、专利分析碳捕获与封存技术专利分析☆1,2,11王雪梅曾静静曲建升1中国科学院国家科学图书馆兰州分馆中国科学院资源环境科学信息中心兰州7300002中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000*通讯作者，E-mail：wxm@lzb.ac.cn[摘要]碳捕获与封存(CCS)是在不需要降低化石燃料使用量的情况下，减少温室气体排入大气的一种手段。为了达到这种效果，必须使用技术从排放气体中分离和捕获二氧化碳，并把二氧化碳转化为甲醇等资源或者把二氧化碳封存到地质沉积物中。随着温室气体排放与气候变暖问题的加剧，国际上对CCS技术的关注日益加强，这也反映在专利申请的发展趋势上。利用Thomson

2、DataAnalyzer分析工具和Aureka分析平台对DerwentInnovationsIndex(DII)专利文献进行分析，表明CCS专利主要涉及化学、工程、仪器、能源与燃料、高分子科学等学科领域。CCS技术经历了起步阶段、波动增长阶段和快速增长阶段。DII收录的CCS专利主要来自日本、美国、德国、中国、法国等。各国研究的重点有所不同，德国用催化剂从废气等中脱除氮氧化物的比例比其他国家高，法国通过液化或固化分离气体的比例较高，荷兰一般化合碳方面所占比例高。最近3年加拿大、中国、韩国申请专利的数量增长速度最快，表明这些国家近期在该技术领域创新比较活跃。对CCS技术的关注在今后一段时间

3、内将持续上升，我国需继续支持该领域的研发创新工作。[关键词]碳捕获与封存技术专利文献计量分析发展态势1前言之一，该技术可以将原本排放到大气中的90%的二氧化碳安全地捕获并埋存，已被公认是大规模开发低碳能源随着全球气候变化问题的加剧，为减少温室气体[3]和可持续使用化石燃料的关键。2007年国际科学院委CO2的排放，人类从技术、经济、政策和法律等各个层员会(IAC)《未来之路:向可持续能源迈进》研究报告指[1]面积极探寻长期有效的解决途径。美国普林斯顿大学出，从化石燃料，尤其是煤炭中捕获并封存碳的技术将的两位科学家RobertSocolow和StephenPacala在2004年[4]成为

4、未来能源研究的重点之一。发表的研究报告中指出，15项现有技术可帮助人们在CCS是稳定大气温室气体浓度减缓行动组合中的一[2]2057年以前实现每年减少10亿吨的碳排放量。碳捕获种选择方案，除了直接的二氧化碳减排，还可实现石与封存(CarbonCaptureandStorage，CCS)技术就是其中油、煤炭等化石能源的可持续利用。从流程上看，CCS☆基金项目：国家自然科学基金项目(40701133)，中国科学院知识创新工程重要方向资助项目(KZCX2-YW-501)科学观察00年第卷第期PATENTANALYSIS[1]主要包括碳的捕获、运输与封存三个阶段。碳捕获技特许厅(JP

5、O)、美国专利与商标局(USPTO)和欧洲专利局[9]术有燃烧后捕获、燃烧前捕获和富氧燃烧捕获三种主要(EPO)收录的1978－2005年碳捕获与封存专利最多。技术路径。运输技术主要是将收集到的CO2通过管道和DerwentInnovationsIndex(简称DII)数据库将Derwent船只等运输到封存地。封存方式主要有地质封存、海洋WorldPatentsIndex(德温特世界专利索引，简称WPI)封存以及将CO2固化成无机碳酸盐。与PatentsCitationIndex(专利引文索引)加以整合，以每CCS技术会增加能源生产的成本、降低能源的效周更新的速度，提供全球专利信息。DI

6、I收录了1963年率，但由于其兼具经济效益和环境效益，引起国际社会以来世界上40多个专利机构授权的1460多万项基本发[10]的广泛关注，一些国际组织和国家政府都制订了相应明，3000多万条专利。在DII检索关于CCS技术的专的研发规划，积极地开展CO2封存技术的理论、试验、利文献，利用美国ThomsonDataAnalyzer3.0分析工具和示范及应用研究。目前全球共实施碳捕获商业项目131Aureka分析平台对专利文献进行数据挖掘分析，从而了个、碳捕获研发项目42个、地质封存示范项目20个、解碳捕获与封存技术的国际研究热点与发展趋势。地质封存研发项目61个。其中，比较知名的有挪威的S

7、leipner项目、加拿大的Weyburn项目和阿尔及利亚的In2数据来源和分析方法Salah项目等。此外，在世界各地还有一些项目正在规划[5]和建设中。参考世界知识产权组织Patent-basedTechnology国际能源署2009年发布的《碳捕获与封存技术路线AnalysisReport-AlternativeEnergyTechnology报告中图》(CarbonCaptureandStorageTechnologyRoad