• 碳捕获如何降低排放到大气中的二氧化碳
  • 2010/11/23 12:06:59  http://www.ditan360.com  一绿通
  •   如果能够确保数百万吨的二氧化碳不排放到大气中,不仅有助于遏制全球变暖,而且可带来经济效益。


      碳封存是一项地球工程技术,可用于长期存储二氧化碳,以此缓解全球变暖。


      当碳封存通过自然生物方法进行时,称为生物固碳。而且,碳封存也可通过化学或者物理方法进行。对工业产生的二氧化碳进行大规模、永久性人工捕获和封存也被认为是碳捕获和储存。


      碳捕获和储存或者CCS是通过把矿物燃料产生的排放进行捕获和储存来降低其对气候变化影响的一种方法。CCS项目通常部署在人为产生二氧化碳最多的地方、矿物燃料电厂或者其他生产活动能够产生排放的工厂。


      根据政府间气候变化问题小组(IPCC)的一份报告,部署CCS技术的工厂可降低其二氧化碳排放达80%-90%。使用这种技术,工厂可获得碳信用,然后在碳市场进行交易,可产生额外的收益。


      IPCC2005年公布的一份报告预计,到2100年CCS的经济前景将占总的碳减排成效的10%到55%。近期ABIResearch的一份报告显示,在2014年碳交易市场市值将达到$3,950亿,这其中大约$146亿是由2009年到2013年投资的CCS项目产生。


      碳捕获


      CCS技术通常是由两部分组成:碳捕获和碳封存。同时,碳捕获技术有三种方法:燃烧后分离捕获、燃烧前分离捕获以及富氧燃烧捕获。在碳捕获后就要进行碳封存,其主要有两种类型:地质封存和陆地封存。


      在对二氧化碳封存前,必须以气体形式捕获二氧化碳。碳捕获技术是从燃烧过程中提取纯的二氧化碳。碳捕获技术主要有三种方法,最常见的方法是燃烧前分离捕获和燃烧后分离捕获。


      在燃烧前分离捕获方法中,矿物燃料被部分氧化,由此产生合成气-由二氧化碳、一氧化碳和氢气组成的混合气体-通过这种方法处理后,氢气燃烧,剩下捕获得二氧化碳是相对较纯的气流。


      集成气化组合循环技术通过把燃料在少量的氧气中燃烧进行气化,产生二氧化碳和氢气。随后的处理就是分别对产生的二氧化碳和氢气进行封存和燃烧。


      燃烧后分离捕获方法相对较复杂。在这种方法中,矿物燃料燃烧后,二氧化碳就得到分离。这种方法可通过几种途径实现。


      溶剂捕获是使用一种溶剂与烟气中的二氧化碳进行反应。这种方法也称为二氧化碳洗涤塔,使用醇胺或胺来吸收烟气中的二氧化碳。


      富氧燃烧捕获要求矿物燃料在纯净的氧气中燃烧来产生二氧化碳气流。燃烧过程中回收的一部分二氧化碳用于降低燃烧温度,其余部分的二氧化碳可被有效的捕获,用于封存。


      同时,钙循环捕获方法是使用石灰石中的氧化钙和二氧化碳之间有效的反应,来消除烟气中的二氧化碳。


      也有一种称为碳零排放的方法(ZECA)与钙循环捕获方法相似。这是因为其使用一系列的化学反应产生氢气,而且可产生“清洁”的烟气。ZECA方法-是伦敦帝国理工学院和剑桥大学进行的一项联合研究-通过这种方法产生的氢气,可在燃料电池中使用,产生热力效率极高的电力,而标准燃料热力效率只有60%-70%。


      另一种称为化学循环燃烧的捕获方法是使用带氧的金属氧化物与燃料发生反应来产生固体金属颗粒以及二氧化碳和水蒸汽的混合气体。随后,水蒸汽将会凝结,而二氧化碳将被捕获。


      二氧化碳在现场捕获后,随后将运送到封存地点。这一运输过程通常使用管道,这被认为是最便宜的运输方式。这一过程的下一部分就涉及到碳储存技术,主要方法有地质储存、在海洋中的液态储存或者固态储存。