碳捕集设备

实现“双碳”目标，除了源头减排和能源替代，大力发展终端二氧化碳的回收、封存及利用（CCS/CCUS)技术同样关键。清华大学化学工程系副教授蒋国强常年关注各类CCS/CCUS技术。在接受记者采访时，蒋国强表示，人类目前主要采用的碳捕集方法是溶剂吸收法，该工业方法早在一百年前生产化肥时就已出现，如今人们主要是通过溶剂和过程优化来适应碳捕集的新要求。而二氧化碳捕集后，最早的大规模利用方式则是油田驱油。

蒋国强介绍，在美国的W.A. Parish电厂，建设有目前世界上最大的碳捕集与封存项目。每年，发电厂可捕获、封存及利用140万吨的二氧化碳，相当于整个电厂排放量的90%。被捕获的二氧化碳中，主要一部分用于给油田驱动采油。我国同样掌握这项技术，2021年，国家能源集团锦界电厂15万吨/年二氧化碳捕集利用与封存项目正式投产，生产出的工业级液态二氧化碳主要用于油田驱油、化工厂制备小苏打等。

而业内人士告诉记者，二氧化碳驱油技术的应用场景主要为油田开采晚期，这时油田内剩余的石油都挤在一些地缝里，要把这些石油取出来，以前的方法是通过注水将石油往外挤，现在则是拿纯二氧化碳打入油田，将石油压出来，二氧化碳不仅成为产油的工具，同时也起到封存它的效果，“虽然封存的量比较客观，但是这种方法的缺点也比较明显，一是受地理条件限制，没有油田的地方无法开展；二是未来我们要减少化石能源的开采；三是这种方式要循环使用二氧化碳，且始终存在一定泄漏的风险。”

此外，蒋国强介绍，国内已有企业开启将二氧化碳矿化为碳酸钙等无机物，并作为工业原料销售的商业化尝试。此外，高纯度的二氧化碳的另一项商业应用是养护混凝土。原本，混凝土在使用过程中需要用蒸汽进行养护，如今，科学家们发现可以用二氧化碳代替蒸汽完成混凝土养护的过程，这一过程同时能实现高效固碳。而该技术在我国也已开启商业化应用。此外，除了矿化为无机物，利用二氧化碳生成各类有机物也是减碳方式之一。

蒋国强告诉记者，在实验室内，目前比较前沿的研究是二氧化碳能不能直接做成粮食，这是中国和美国都非常关注的领域。美国在今年的3月24日提出的生物技术和生物制造的目标，其中就提到了二氧化碳的利用，希望把它做成食品。我国科学家最重要的贡献是，已成功将二氧化碳合成为淀粉。

蒋国强说：“现在，大家还在探索怎么用二氧化碳去合成蛋白质，这些都属于非常前沿的催化转化。实际上，我们吃的东西也都是二氧化碳‘做的’，只不过，之前是植物经过复杂的光合作用才‘做出来’的，而我们努力的方向是，如何在工业上将光合作用加速，很快吸收二氧化碳，做出食物来。这样我们就能把科学路径和商业路径都打通。”

文/广州日报·新花城记者：武威

图/广州日报·新花城记者：武威

视频/广州日报·新花城记者：武威

广州日报·新花城编辑：蔡凌跃