CCUS技術(shù)的意義在于給山西傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型留出了緩沖空間,。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),，中國要用30年走完西方發(fā)達(dá)國家用一個(gè)世紀(jì)才走完的路,。走好這條路,，對山西而言,，必須處理好能源安全,、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與節(jié)能降碳的關(guān)系,，還要處理好省內(nèi)排放與能源外送的關(guān)系,，而積極探索大規(guī)模,、低成本的CCUS技術(shù)就顯得尤為迫切,。
CCUS技術(shù)大面積普及面臨著新挑戰(zhàn)
微藻，自然生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,，空氣中的氧氣約一半都是靠它進(jìn)行光合作用才產(chǎn)生,。1噸重的微藻能消耗約1.8噸的二氧化碳，同時(shí)積累一定量油脂,，是制備生物燃油的理想原料,。除了能制備生物燃油，還用于生物制藥,、保健品,、化妝品及碳基新材料等行業(yè)。
山西農(nóng)業(yè)大學(xué)分子農(nóng)業(yè)與生物能源研究所功能微藻團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李潤植教授的微藻項(xiàng)目在前期研發(fā)的基礎(chǔ)上,，已開展一系列的示范工程,。在清徐港源焦化廠已建成微藻轉(zhuǎn)化煙氣二氧化碳循環(huán)工程的產(chǎn)業(yè)示范，計(jì)劃在應(yīng)縣建立1000畝的微藻固碳工程,。功能微藻團(tuán)隊(duì)崔紅利副教授告訴記者,，微藻的價(jià)值遠(yuǎn)比想象中大，小微藻,，多功能,、大產(chǎn)業(yè)，微藻光合固碳具有顯著的優(yōu)勢,。微藻的光合效率比較高,，是傳統(tǒng)植物的10～50倍;微藻易于規(guī)?；囵B(yǎng)，生長周期短,，特別適合正在集中排放的二氧化碳的捕集利用;微藻的抗逆性強(qiáng),，可在鹽堿地、沙漠以及山區(qū)進(jìn)行規(guī)?；囵B(yǎng),、固碳減排;固碳微藻生物質(zhì)的產(chǎn)值高,，應(yīng)用前景廣闊,，市場潛力巨大。一畝地每年生產(chǎn)1.5噸的螺旋藻,，1萬噸的螺旋藻轉(zhuǎn)化吸收1.86萬噸的二氧化碳,，同時(shí)吸收0.2萬噸的氮氧化物以及95噸的無機(jī)磷，創(chuàng)造出的微藻生物質(zhì)市值可達(dá)到2億元,。他認(rèn)為,，目前來看，利用微藻固碳還面臨著適用于規(guī)?；脑宸N還比較缺乏,，尤其是篩選高生長速率、高固碳率,、高產(chǎn)量以及高抗逆性的藻種,。微藻固碳系統(tǒng)運(yùn)行不夠穩(wěn)定，固碳微藻生物質(zhì)高值化利用的模式比較單一的挑戰(zhàn),。
CCUS技術(shù)大面積普及,，面臨著怎樣的挑戰(zhàn)和困難?山西清潔碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究院院長宋維寧認(rèn)為，CCUS技術(shù)首要面臨的是量的問題,，要能一次性消納上億噸的二氧化碳,。其次，因?yàn)榱看?，不能做到全面覆蓋,，需要開發(fā)成百上千個(gè)不同的技術(shù)來對應(yīng)的二氧化碳轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品，才能夠?qū)崿F(xiàn)碳中和,。第三,，能耗問題，如何尋找新的技術(shù)路徑,、新的催化劑,、新的技術(shù)突破來降低能耗，這是它能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的核心和關(guān)鍵,。
截至2020年,，我國有35個(gè)CCUS示范項(xiàng)目,，其中商用項(xiàng)目卻僅有6個(gè)。我國二氧化碳捕集能力每年能達(dá)到近300萬噸,，2007年-2019年累計(jì)二氧化碳封存量卻只有近200萬噸,。中國宏觀經(jīng)濟(jì)智庫聯(lián)盟專家武東升認(rèn)為，到目前為止,，人類還沒有找到可以大規(guī)模工業(yè)化,、商業(yè)化使用二氧化碳的辦法，或者說,，現(xiàn)階段還不具備商業(yè)可行性,。
低成本的產(chǎn)業(yè)化CCUS技術(shù)利用任重道遠(yuǎn)
捕集量和封存量之間存在如此大的差距，武東升認(rèn)為,，CCUS技術(shù)雖取得重大的突破,，但還需要進(jìn)一步發(fā)展，更大的問題在于它的成本居高不下,。從捕集到運(yùn)輸?shù)椒獯娴绞褂?，二氧化碳?yīng)用場景還沒有被廣泛找到。CCUS技術(shù)雖在實(shí)驗(yàn)室里得以實(shí)現(xiàn),，但是如何走出一條低成本的產(chǎn)業(yè)化的CCUS利用道路任重道遠(yuǎn),。在中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所里，科研人員正為此而努力,。
如何將二氧化碳變成高品質(zhì)材料與化學(xué)品,，在“減排”的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)“增收”?煤化所副研究員郭荷芹團(tuán)隊(duì)致力于用二氧化碳轉(zhuǎn)化成為更有價(jià)值的化學(xué)品,，煤轉(zhuǎn)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員李磊團(tuán)隊(duì)則同時(shí)瞄準(zhǔn)了二氧化碳吸附劑,。“氣體分離是能耗最大的一個(gè)過程,，如果我們研制出比較新型的吸附劑,，把二氧化碳優(yōu)先篩選出來，就能降低成本,?！崩罾谡f。
不論是努力探索新的二氧化碳轉(zhuǎn)化利用方向,，還是不斷革新二氧化碳吸附劑的材料配比,，煤化所對關(guān)鍵技術(shù)的攻堅(jiān)一向堅(jiān)定。應(yīng)用催化與綠色化工實(shí)驗(yàn)室主任王軍威團(tuán)隊(duì)正通過對關(guān)鍵技術(shù)的革新,，來提高整個(gè)過程的效率,。“我們可以把吸附劑做得更便宜,、更耐用,，脫附條件變得更溫和,，這樣不但能降低整體的能耗，也能降低整體的物耗,?！?/p>
有研究表明，我國未來有近10億噸碳排放量要依靠碳捕集利用封存來實(shí)現(xiàn)中和,，其中在能源,、化工、新材料等多個(gè)領(lǐng)域都有開發(fā)前景,。生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院碳達(dá)峰碳中和研究中心執(zhí)行主任蔡博峰接受采訪時(shí)談到,，建立面向碳中和目標(biāo)下的CCUS技術(shù)發(fā)展路徑，全面系統(tǒng)地評估中國CCUS減排需求,，完善CCUS的政策支持,，推動(dòng)CCUS商業(yè)化步伐，制定CCUS補(bǔ)貼政策,，建立相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施合作機(jī)制，有序開展大規(guī)模CCUS示范與產(chǎn)業(yè)化集群建設(shè),。武東升認(rèn)為,，還是要探索更多能夠應(yīng)用的場景出來，加大國際合作的力度,，不斷突破顛覆性技術(shù),。
“雙碳”目標(biāo)是挑戰(zhàn)，更是難得的歷史性機(jī)遇,，要當(dāng)好能源革命的排頭兵,，CCUS技術(shù)給山西帶來了廣闊的藍(lán)海，如何把握機(jī)遇,，將藍(lán)海變成產(chǎn)業(yè)紅海?宋維寧說,，“山西發(fā)展CCUS走在全國的前列。2020年,，大同市政府把CCUS作為大同市重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一,，今年把5萬噸二氧化碳捕集轉(zhuǎn)化為碳納米管項(xiàng)目列入大同市‘十四五’規(guī)劃，到2022年,，在規(guī)模,、經(jīng)濟(jì)效益、應(yīng)用前景方面實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的突破,?！?/p>
把握住風(fēng)口，才能夠打開更大的市場
把握住風(fēng)口,，才能夠打開更大的市場,，對CCUS技術(shù)研發(fā)者而言,，技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場，也需要相關(guān)政策的扶持,。放眼全球,，各國也都在積極加大CCUS技術(shù)的利用。
在歐盟,，歐盟委員會(huì)與十幾家歐洲能源企業(yè),、非政府組織、研究機(jī)構(gòu),、學(xué)界和金融機(jī)構(gòu)共同建立的CCS示范項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)平臺,，將歐洲能源復(fù)興計(jì)劃資助的6個(gè)CCS項(xiàng)目的知識成果和示范經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)共享。很多基金都發(fā)布了為CCUS項(xiàng)目提供公共資金支持的計(jì)劃,。
在英國,，政府要求新建煤電廠都必須具備碳捕捉和存儲技術(shù)。在日本,，建立了由發(fā)電,、石油、工程等行業(yè)共37家公司聯(lián)合成立的日本碳捕集與封存有限公司,。在澳大利亞,，專門出臺了國家層面的《二氧化碳捕集與封存指南》，對CCS環(huán)境影響評價(jià)提出了相對具體可行的評價(jià)范圍,、措施等,。
CCUS技術(shù)前景好，制約其發(fā)展的除了成本問題,，更大的還在于資金投入,。作為研發(fā)者，更想知道,，技術(shù)在研發(fā)階段或者在實(shí)施階段,，能否得到投資或政策性的貸款?武東升認(rèn)為，從國際金融組織角度,，各大銀行都可以對相關(guān)的研究提供一些贈(zèng)款的支持,。其次對應(yīng)對氣候變化綠色低碳發(fā)展方面長期性的投資項(xiàng)目，也提供一些中長期的優(yōu)惠性貸款,。
到2030年或者是2060年乃至更遠(yuǎn),，賴以生存的地球會(huì)是什么樣?在宋維寧眼里，那時(shí)的山西,，每天都是藍(lán)天白云,，煤電沒有煙囪，大氣污染物全部都被新技術(shù)吸納,、利用,。在武東升看來,，翻天覆地的變化拭目以待。
本欄目內(nèi)容源自山西衛(wèi)視“全方位推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展透視”
本報(bào)記者沈佳
責(zé)任編輯： 吉政
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