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术语表 · 气候

碳捕集与封存(CCS)

从烟气或工艺气流中分离 CO2,压缩后注入深部地质构造永久封存的技术。

CCS 分三个环节:捕集、运输(管道或船舶)和封存,封存地点为咸水层或枯竭油气田,深度通常在 800 m 以下,CO2 在那里处于超临界状态。捕集路线:

  • 燃烧后捕集:用胺溶剂(如 MEA)洗涤含 4–15% CO2 的烟气;再生每吨 CO2 约需 2.5–3.5 GJ 热量。
  • 燃烧前捕集:把燃料重整为合成气,在燃烧前去除 CO2,如蓝氢。
  • 富氧燃烧:在纯氧中燃烧,得到几乎纯净的 CO2 气流。
能耗代价:捕集率 90% 时,燃煤和燃气电厂净效率损失 ≈ 7–12 个百分点

高浓度气流的捕集成本最低:天然气处理和乙醇发酵为 15–35 美元/t CO2,电力和水泥则为 50–120 美元/t(IEA)。2024–2025 年全球在运捕集能力约为每年 5,000 万吨 CO2(Global CCS Institute),远不到排放量的 0.2%,其中很大一部分用于提高石油采收率。挪威 Sleipner 项目自 1996 年以来每年封存约 100 万吨。实际捕集率常常达不到 90%,全生命周期研究还必须计入上游甲烷泄漏。

相关术语

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  • 直接空气捕集(DAC)

    用化学吸附剂或溶剂直接从环境空气中提取 CO2、产生高浓度气流以供封存或利用的工程系统。

  • 蓝氢

    以天然气为原料经重整制取的氢,产生的 CO2 大部分被捕集并永久封存。

  • 净零

    在规定时期内,人为温室气体排放与人为移除相互平衡,使大气中的净增量为零的状态。

  • 燃气联合循环(CCGT)

    以燃气轮机发电,并利用其高温排气产生蒸汽驱动第二台汽轮机的电厂,发电效率可达 55–64%。

  • 甲烷泄漏

    石油、天然气和煤炭供应链中因泄漏、放空和燃烧不完全而意外释放的甲烷,常以产气量的百分比表示。