我國承諾2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和。實現“雙碳”目標，是一場硬仗。據中國工程院發布的《中國碳達峰碳中和戰略及路徑》預測，我國二氧化碳排放將在2027年前后實現達峰，峰值控制在122億噸左右。這意味著我國要在短短33年內中和掉122噸二氧化碳，碳減排任務異常艱巨。這也意味著我們需要更高質量的碳減排技術。
在“雙碳”目標背景下，碳捕集、利用與封存(CCUS)技術的重要性愈發凸顯。CCUS技術能夠讓CO2轉化為有用產品或永久性封存，是應對氣候變化的核心碳減排技術。中共中央、國務院出臺的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(中發[2021]36號)、《2030年碳達峰行動方案》等文件明確指出，CCUS技術是我國實現碳中和的重要技術選擇。
碳捕集、利用與封存(CCUS)
定義：碳捕集、利用與封存(Carbon Capture, Utilization and Storage)是指將CO2從工業過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實現CO2永久減排，或回收利用，以制造有用的材料的過程。
流程：按照技術環節，主要分為CO2捕集、CO2輸送、CO2利用和CO2封存。
CO2捕集是指在電力或鋼鐵、化工、水泥等大型工業設備用能過程中將產生的CO2分離和富集的技術，主要包括燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒三種捕集技術。
CO2輸送是將捕集的CO2通過管道、船舶等方式運輸到指定地點。
CO2利用是指通過工程技術手段將捕集的CO2實現資源化利用的過程，利用方式包括礦物碳化、物理利用、化學利用和生物利用等。
CO2封存是通過一定技術手段將捕集的CO2與大氣長期隔絕的過程，封存方式主要包括地質封存和海洋封存。
除了傳統的CCUS，目前還衍生出了生物質能結合碳捕集與封存(BECCS)和直接空氣碳捕集與封存(DACCS)等負排放技術。作為實現碳中和的碳捕集與封存的有效手段，BECCS和DACCS被各個國家寄予厚望。
生物能源與碳捕集和封存(BECCS)
定義：生物能源與碳捕集和封存(Bio-Energy with Carbon Capture and Storage)是CCUS中的一類特殊技術，能將生物質燃燒或轉化過程中產生的CO2進行捕集、封存。BECCS與傳統CCUS技術的區別是可以實現負排放。
原理：生物質燃燒和化學合成過程中產生的CO2.被認為是植物生長所封存的CO2釋放出來(此過程屬于“凈零排放”);然后利用碳捕集與封存技術捕獲釋放出來的CO2.將其進一步壓縮和冷卻處理后，用船舶或者是管道輸送，最后被注入合適的地質構造中永久封存(此過程屬于“負排放”)。
直接空氣碳捕集和封存(DACCS)
定義：直接空氣碳捕集和封存(Direct Air Carbon Capture and Storage)是為數不多的能直接從大氣中去除二氧化碳的技術之一。與其他在發電或加熱過程中捕集二氧化碳排放的除碳技術不同，DACCS可以部署在世界上任何有電力供應的地方。 原理：DACCS可被描述為一種工業光合作用。就像植物使用光合作用將陽光和二氧化碳轉化為糖一樣，DACCS系統使用電力通過風扇和過濾器從大氣中去除二氧化碳。空氣通過工業級風扇吸入DACCS系統。DACCS溶液系統使空氣通過化學溶液，去除其中的二氧化碳并將其余的空氣返回到大氣中。
雖然，各國都在大力發展CCUS等碳減排技術，但在實際應用中，現有碳減排技術依然存在缺陷。
01、CCUS
在CO2捕集環節，技術成本高、能源消耗高，還伴隨著過程碳排放。
在CO2利用環節，經濟性不高、利用途徑不穩定，且缺乏市場。
在CO2封存環節，封存容量有限、成本高昂，且二氧化碳具有泄漏的安全風險。
02、BECCS
BECCS必須解決可持續性方面的問題，例如生物能源資源的供應、與糧食生產的競爭、土地的可利用性等。如果采取相比工業革命前全球升溫控制在2攝氏度以內的對策，預計BECCS將需要25~46%的耕地和多年生作物栽培地，就會產生糧食供應不穩定、農村生活和生物多樣性的安全方面等問題。
03、DACCS
DACCS關鍵在于開發出高效回收大氣中CO2(其濃度僅為火力發電廠廢氣的幾百分之一)的技術，但目前的情況是這一技術尚處于研發階段，“空氣直接捕集”環節成本過高;并且CO2再生過程需投入大量能源。目前，這項技術仍然處于完全商用前的階段，沒有太大的技術效益和經濟效益。
以上這些問題的解決需要學術界、企業和政府的共同努力，從技術研發、市場推廣、政策支持等多個方面入手，加快碳減排技術的發展和應用。
中科院院士丁仲禮表示：“‘碳中和’將是一次經濟社會的大轉型，是一場涉及廣泛領域的大變革，誰在技術上走在前面，誰將在未來國際競爭中取得優勢。”
相信，經過改進的碳減排技術能對實現碳達峰碳中和目標作出新的更大貢獻，零碳未來終將實現!
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