二氧化碳再利用也能減排

本報特約記者 潘 鋒

減排不僅需要減少二氧化碳的產(chǎn)生，如何將產(chǎn)生的二氧化碳在排放到大氣以前捕獲收集起來也同樣重要。如今各國科學(xué)家對如何捕獲二氧化碳已有不少有效的方法，但這些收集起來高達(dá)數(shù)以千萬噸計的二氧化碳如何處理卻是一個新的難題。

以現(xiàn)有技術(shù)，捕捉和收集二氧化碳存在很多限制。盡管很多科學(xué)家試圖直接捕捉空氣中的二氧化碳，但目前都還處于設(shè)想階段。如今捕捉二氧化碳的技術(shù)主要還是集中應(yīng)用在火力發(fā)電站、鋼鐵和水泥制造企業(yè)等溫室氣體集中排放大戶中，它們排出的廢氣里不僅二氧化碳濃度高，而且這些企業(yè)也能承受相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)作費(fèi)用。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所孫樞院士介紹說，二氧化碳的主要處理方法是把捕捉到的二氧化碳注入地下一定深度的巖層中，或注入深海，實現(xiàn)永久儲存。適宜封存的地質(zhì)空間包括油氣礦藏，深部咸水層構(gòu)造和不可采的煤層。但并非所有的這些地質(zhì)環(huán)境都能封存二氧化碳，它們必須達(dá)到一定的體積，并要有良好封閉性能。

根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)溫室氣體研究與發(fā)展計劃的評估，全球廢棄的油氣田、深部咸水層、不可采煤層有足夠的二氧化碳儲存容量。油氣藏能夠儲存二氧化碳約9230億噸，相當(dāng)于2050年時全球累積排放量的45％；地下鹽水層能夠儲存4000億噸-1萬億噸；煤層能夠儲存400億噸。目前西方國家已在進(jìn)行試驗。不過也有人擔(dān)心，這種捕捉和封存二氧化碳的方法不僅花費(fèi)昂貴，而且最關(guān)鍵的防泄露問題無法保障。德國多個環(huán)保組織公開反對這項技術(shù)，認(rèn)為地下巖洞或巖層無法確保二氧化碳的長期安全存儲。

孫樞院士表示，二氧化碳捕獲和封存技術(shù)在能源領(lǐng)域得到率先應(yīng)用，是由于它與當(dāng)前能源基礎(chǔ)設(shè)施有很好的兼容性。二氧化碳是一種有效的驅(qū)油劑，把它注入到廢棄的油井中可以提高石油的采收率，延長油井生產(chǎn)壽命。這也成為回收二氧化碳的主要處理辦法。中國石油勘探開發(fā)研究院沈平平研究員介紹說，將回收的二氧化碳注入油氣礦藏，不僅可以大量儲存二氧化碳，而且有助于提高原油和天然氣的采收率。目前美國注入油田的二氧化碳約為每年2000-3000萬噸；加拿大、丹麥、阿根廷、土耳其、巴西等國也相繼開展了二氧化碳地下儲存及提高原油采收率的研究與應(yīng)用。

此外煤對二氧化碳的吸附強(qiáng)度遠(yuǎn)大于對CH4吸附強(qiáng)度，而CH4是天然氣的主要成分之一。通過向煤層中注入二氧化碳可以置換煤層中被吸附的CH4，提高煤層天然氣采收率。

除了注入地下外，二氧化碳本身也是一種重要的工業(yè)原料。它可用于尿素、純堿等化工原料的生產(chǎn)，制造碳酸飲料、啤酒、汽水都需要它；在現(xiàn)代倉庫里也常充入二氧化碳，可有效地防止食品中細(xì)菌、霉菌、蟲子生長，并能保鮮和維持食品原有的風(fēng)味和營養(yǎng)成分；在食品加工領(lǐng)域固態(tài)的二氧化碳（干冰）主要用作制冷劑，可保藏容易腐敗的食品，此外干冰還可用于人工降雨。據(jù)統(tǒng)計，僅中國食品業(yè)每年對二氧化碳的需求就在百萬噸以上，工業(yè)領(lǐng)域的需求更高達(dá)數(shù)千萬噸?！?/p>