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科技创新肩负应对气候变化新使命
Technological Innovation Shoulders a New Mission to Address Climate Change
存储已进行了数亿年。生物行为、点火行为和岩石与流体间化学反应形成的 CO2
已被捕获，并在自然界的地下环境中以碳酸盐矿物形式、溶液形式、气体或超临
界形式存储。在工程上 CO2 被注入地下地质岩层，首先于 20 世纪 70 年代初在
美国得克萨斯州被采用，其目的主要是作为 EOR（提高石油采集率）的一部分。
之后人为 CO2 的地质存储，也在 70 年代首先作为温室气体减排可选方案被提出，
但随后的研究工作很少，直到 20 世纪 90 年代初，通过一些个人和研究小组的工
作，这种概念才得到认可。目前 CO2 地质存储方案已经从只被被大家广泛关注
CO2 减排方案。取得了一定的进展，示范性和商业性项目初步取得了成功，技
术可信度的水平有了提高；第二，在认识上有了共识，人们已经普遍认可要促使
CO2 减排，需要采取多种途径；第三，地质存储能够使我们大大减少 CO2 向大
气的排放。但是，这种可能性要变成现实，其技术必须是安全的，在环保上要有
持久性，其成本可以接受，并能够被广泛应用。
（2）碳捕获和存储的主要机理
碳捕获和存储技术主要由 3 个环节构成：
(1) CO2 的捕获，指将 CO2 从化石燃料燃烧产生的烟气中分离出来，并将其
压缩至一定压力。
(2) CO2 的运输，指将分离并压缩后的 CO2 通过管道或运输工具运至存储地。
(3) CO2 的存储，指将运抵存储地的 CO2 注入到诸如地下盐水层、废弃油气
田、煤矿等地质结构层或者深海海底或海洋水柱或海床以下的地质结构中。
（3）碳捕获
对于大量分散型的 CO2 排放源是难于实现碳的收集，因此碳捕获的主要目
标是像化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等 CO2 的集中排放源。
针对电厂排放的 CO2 的捕获分离系统主要有 3 类：燃烧后系统、富氧燃烧系统
以及燃烧前系统。
燃烧后捕获与分离主要是烟气中 CO2 与 N2 的分离。化学溶剂吸收法是当前
最好的燃烧后 CO2 收集法，具有较高的捕集效率和选择性，而能源消耗和收集
成本较低。除了化学溶剂吸收法，还有吸附法、膜分离等方法。化学吸收法是利
用碱性溶液与酸性气体之问的可逆化学反应。由于燃煤烟气中不仅含有 CO2、
N2、O2 和 H20，还含有 SOx、NOx、尘埃、HC1、HF 等污染物。杂质的存在会
增加捕获与分离的成本，因此烟气进入吸收塔之前，需要进行预处理，包括水洗
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