CO2地质封存作业

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1、二氧化碳捕获与封存的主要技术环节与问题分析李成城中国地质大学，湖北式汉430074摘要：减少CO2的排放是国际社会当前迫切需要解决的问题，CO2捕获与地质封存技术由于其巨大的减排潜力和经济性近年来引起科学界和政治界的广泛关注。对该技术的主要技术环节和问题进行了分析，并对中国背景下的CO2捕获与地质封存技术的主要问题进行了探讨。关键词：二氧化碳；捕获与封存、技术环节TheMajorTechnologyTrackandAnalysisaboutCarbonAbstract:DioxideCaptureandStorageChengchengLiChinaUniver

2、sityOfGeosciences,wuhan430074HowtoreduceCO2releasingisanurgentissueininternationalsociety.Inrecentyears,scientificandpoliticalcommunitiesarepayinggreatattentiontocarbondioxidecaptureandstorageduetothehugepotentialcapacity•ThemajortechnologytrackandanalysisaboutthistechnologyinChinawe

3、rediscussedinthispaper.Keywords：Carbondioxide;Captureandstorage;Technologytrack.1、引言工业革命以来的一百多年里，迅速发展的科学技术和工业生产给人类的生活带来了巨大的变化，人类能够更加自由的利用和支配自然。但是在人类牛活水平日益提高的同时，我们也不得不为自身赖以生存的自然环境的恶化而担忧。其中由于包括CO2在内的温室气体（GHG）的大量人为排放所引起的温室效应正引起人类的广泛关注。目前主要的C02减排技术包括提高化石燃料的能源利用率，使用低碳或无碳的新兴能源（如太阳能、风能、核能、生

4、物能等）作为化石燃料（煤、石油、天然气）的替代品，以及C02的收集与储存（C02CaptureandStorage,CCS）。后者是将工业点源捕集回收的C02运输到储存场地，通过储存使其长时间（几百上千年甚至更长）的与大气隔离，从而达到减少人为CO?排放量的目的。目前的主要研究为CO?在深层地质介质和海洋屮的储存，以及在地表利用矿物碳酸化固定CO?。在这3屮储存形式中，矿物碳酸化费用昂贵且对环境产生潜在危害，CO?海洋储存则是一种不成熟的技术，通过物理、化学作用改变附近区域的生态环境，从而对海洋生物造成危害。相比來说，CO?的地质封存是最具潜力的储存技术，因为在

5、油气皿开发、废物处置和地下水保护中积累的经验有助于该项技术的顺利开展，在世界范围内有着较大容量的储存潜力，并且有着较好的安全性，可以保证注入的CO?长期封存于储层中。目前主要的CO?地质储存场地包括深部咸水含水层，废弃的油、气储层和不可采的贫瘠煤层。CO?的减排目标是：截至2050年，减少CO?排放量30%以上，并捕集和封存CO220%以上。能源需求的增加特别是煤炭仍为21世纪的主要能源，这种矛盾使得减排和CO?的封存问题显得尤为严峻。据国际能源署（IEA）预测，到2050年CCS技术对减排的贡献可以达到20%-2、CCS技术CCS是指将从集中排放源（发电厂、钢

6、铁厂等）分离得到的CO2注入到地下深处具有适当封闭条件的地层屮隔离起来，即把co2归还原位一一地下深部，有储存容量大、时间2、可利用成熟技术等特点。可用于C02地下储存的场地主要有油气田、沉积盆地内的咸水含水层和无商业开采价值的深部煤层等。CCS减排技术实施的潜力収决于相对其他减排措施的成本。提高能源利用率实现co2减排存在技术上的极限，并将额外付出一定的经济成本；减排措施在设备制造、安装、运行过程屮存在能源消耗，风能、太阳能、生物质能、低碳能源等减排措施的减排效果并不如预期的有效；而CCS具有减少整体减排成本以及增加实现温室气体减排灵活性的潜力，同时容许化石能

7、源的继续使用，其优点显著，CCS在减排技术体系中的作用在21世纪内将会大幅度上升。但CCS的广泛应用取决于技术成熟性、成本核算、技术普及和转让、法律法规、坏境评估和公众反应等诸多因素。目前已商业化的CCS项目有3个，分别是“挪威国营石油和天然气公司Statoil的Sleipnei"深部盐水含水层封存项目”，该项目将釆集到的CO?注入海底以下约800m深处的含盐水岩层中，1996年10月启动，日注入量大约为2700t,由于当吋挪威已开始征收碳素税，而该公司在北海的天然气FH生产的天然气中含有9%的CO?,为免交碳素税，该公司选择了含水层封存，这是世界上第一次商业规

8、模的含水层封存工程，近6