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調(diào)查|碳封存技術(shù):給二氧化碳“安家”

文章來(lái)源:河北日?qǐng)?bào)王思達(dá)2023-07-27 10:40

碳封存究竟是什么?為什么要進(jìn)行碳封存?

 
這,還要從我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的兩種路徑講起。
 
“我國(guó)提出,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”省地礦局所屬省地質(zhì)調(diào)查院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“省地調(diào)院”)碳中和地學(xué)研究室主任徐永利介紹,實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的具體措施和方案有很多,但從本質(zhì)上講,就兩種路徑,其一是減少碳排放,其二是盡可能增加碳吸收。
 
數(shù)據(jù)表明,目前我國(guó)能源活動(dòng)碳排放占碳排放總量的75%以上。想要減少碳排放必須將注意力主要放在減少化石能源的使用上,需要對(duì)經(jīng)濟(jì)體的能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作出大規(guī)模調(diào)整。因此,單純依靠減少碳排放實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的難度很大。
 
增加碳吸收,指的是利用森林、草原等綠碳資源以及海洋生物、灘涂等藍(lán)碳資源,對(duì)二氧化碳進(jìn)行吸收、固定。這一方案生態(tài)效益顯著,但時(shí)效較慢,難以在短時(shí)間內(nèi)遏制二氧化碳的快速增加趨勢(shì)。
 
研究表明,即便充分利用替代能源和生態(tài)系統(tǒng)吸收,我國(guó)碳達(dá)峰后每年仍有數(shù)億噸的二氧化碳負(fù)排放缺口。在這種情況下,利用技術(shù)手段進(jìn)行碳封存成為必然選擇。
 
“碳封存,指的是二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)。通俗地講,就是把工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的二氧化碳收集起來(lái)并進(jìn)行液態(tài)化處理,然后將它們運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存地點(diǎn)長(zhǎng)期封存,不讓它逃回大氣層。”徐永利說(shuō)。
 
在有關(guān)專(zhuān)家看來(lái),中國(guó)的能源資源稟賦,以及長(zhǎng)期依賴(lài)煤、石油等化石能源的能源結(jié)構(gòu),決定了實(shí)現(xiàn)碳中和的難度,而CCUS技術(shù)的大范圍推廣是我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。
 
科技部等部門(mén)編寫(xiě)的《中國(guó)碳捕集利用與封存技術(shù)評(píng)估報(bào)告》也提到,除了提高能源利用效率外,可再生能源和CCUS技術(shù)是減少排放的最有效手段,特別是對(duì)于電力行業(yè),兩者在一定程度上成為互相競(jìng)爭(zhēng)的減排技術(shù)。
 
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)更是將CCUS技術(shù)概括為:目前實(shí)現(xiàn)大規(guī)?;茉戳闩欧爬玫奈ㄒ患夹g(shù)選擇、碳中和目標(biāo)下保持電力系統(tǒng)靈活性的主要技術(shù)手段、鋼鐵水泥等難以減排行業(yè)深度脫碳的可行技術(shù)方案、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的托底技術(shù)保障。
 
“受技術(shù)、成本、地質(zhì)條件等因素影響,目前CCUS項(xiàng)目在河北省乃至全國(guó)落地的項(xiàng)目并不多,且主要集中在石油開(kāi)采行業(yè)。”徐永利介紹,位于滄州河間的華北油田“八里西潛山CCUS先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目”,是河北最早、京津冀地區(qū)規(guī)模最大的CCUS項(xiàng)目。
 
為什么CCUS項(xiàng)目目前多集中在石油開(kāi)采行業(yè)呢?主要是其不但能實(shí)現(xiàn)碳封存,還有助于強(qiáng)化石油開(kāi)采。
 
“在很多人的想象中,石油在地下就像一條河流或者一片湖泊,但其實(shí)大部分石油都藏在巖石的孔隙和縫隙中。想要把石油開(kāi)采出來(lái),一般需要靠水來(lái)驅(qū)動(dòng)。而一些低滲、特低滲的油藏,巖石像鐵板一塊,水根本沒(méi)有辦法進(jìn)入。”石油專(zhuān)家介紹。
 
正如搖晃碳酸飲料瓶后再打開(kāi)瓶蓋,會(huì)有大量液體噴出,二氧化碳也是優(yōu)良的驅(qū)油介質(zhì)。相比于水,它有更強(qiáng)的擴(kuò)散性和溶解膨脹石油的作用,更容易進(jìn)入到低滲巖芯的孔隙中。將液態(tài)二氧化碳注入油層后,不但可以增加原油流動(dòng)性,還能讓原本躲藏在巖層縫隙中的原油“現(xiàn)身”,從而提高石油采收率。
 
據(jù)介紹,潛山油藏曾是華北油田主力油藏,目前已進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)后期,依據(jù)傳統(tǒng)水驅(qū)等現(xiàn)有技術(shù),巨量的剩余油難以有效動(dòng)用。
 
于2022年年底正式注氣的“八里西潛山CCUS先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目”,在項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期40年內(nèi),預(yù)計(jì)將累計(jì)增油超300萬(wàn)噸,油藏采收率提高27%,還將埋存二氧化碳800多萬(wàn)噸,減排效果相當(dāng)于植樹(shù)7000萬(wàn)棵或500萬(wàn)輛經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)停開(kāi)一年。
 
“河北省內(nèi)鋼鐵和化工企業(yè)較多,二氧化碳排放和捕集量較大,且潛山油藏地質(zhì)儲(chǔ)量基數(shù)大,這一試驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn),可在冀中地區(qū)中小潛山群和低滲透砂巖油藏中進(jìn)行工業(yè)化推廣,覆蓋地質(zhì)儲(chǔ)量4300萬(wàn)噸,減排潛力大,工業(yè)利用前景廣闊。”華北油田副總地質(zhì)師、開(kāi)發(fā)部經(jīng)理孟慶春介紹。 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm
 
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