二氧化碳減排應(yīng)從利用著手

二氧化碳減排近年來一直是國際關(guān)注的焦點(diǎn)，美國提出CCS（碳捕獲與封存）技術(shù)，被認(rèn)為是解決二氧化碳排放的有效途徑之一。謝和平認(rèn)為，如果能實(shí)現(xiàn)二氧化碳的高效利用，將能更好地推動二氧化碳減排。他表示，隨著二氧化碳礦化技術(shù)和礦物活化技術(shù)的發(fā)展，以及新的礦化路徑的提出，基于二氧化碳礦化利用的CCU技術(shù)可能成為減排二氧化碳的有效辦法，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。

我國是世界上主要的能源消費(fèi)國，也是主要的煤炭消費(fèi)國，二氧化碳排放巨大。CCS對二氧化碳的捕獲與封存是一種純投入的環(huán)保技術(shù)，不能帶來直接經(jīng)濟(jì)效益，持續(xù)性受到影響。所以越來越多的人開始思考是否能在捕獲二氧化碳后，對其進(jìn)行有效利用。

謝和平認(rèn)為，CCU技術(shù)是我國在二氧化碳大規(guī)模利用技術(shù)研究上取得的創(chuàng)新和突破，它避開了二氧化碳地質(zhì)封存的各種風(fēng)險和不確定性，不僅適合我國國情，也是實(shí)際可行的大規(guī)模減排并開發(fā)利用二氧化碳的有效辦法。

謝和平說，天然礦物或工業(yè)廢料中蘊(yùn)含著豐富的鎂、鉀、硫、鈦等人類所需的資源，若能通過二氧化碳礦化分離出這些資源，不失為一條兩全其美的利用二氧化碳的有效途徑。

謝和平表示，對于我國CCU技術(shù)的發(fā)展需要制定合理的發(fā)展計(jì)劃，分階段實(shí)施。第一階段的重點(diǎn)是搭建國家產(chǎn)學(xué)研科技示范平臺，對主要的大規(guī)模二氧化碳礦化技術(shù)路線進(jìn)行規(guī)?；瘜?shí)驗(yàn)；同時對我國氯化鎂和石膏等二氧化碳礦化資源的分布、數(shù)量、品質(zhì)等情況進(jìn)行調(diào)查，掌握礦化資源的種類、品質(zhì)以及地域分布特點(diǎn)。第二階段主要是組織跨產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)集成與工業(yè)化CCU技術(shù)試驗(yàn)與示范工程。第三階段可以全面實(shí)施工業(yè)化二氧化碳礦化CCU路線，打造CCU產(chǎn)業(yè)鏈。

謝和平說，盡管CCU是我國乃至全球二氧化碳減排發(fā)展的方向和重點(diǎn)，但目前還有很多關(guān)鍵技術(shù)難題，我們正在探索工業(yè)二氧化碳煙氣直接礦化利用的新技術(shù)和新方法，即由CCU直接為CU，從而更好地實(shí)現(xiàn)將二氧化碳作為資源高效轉(zhuǎn)化利用并大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

二氧化碳可變肥料

為減緩氣候變暖，把“罪魁禍?zhǔn)住盋O2注入超過1000米深的永久封存地層，是國際上“去碳技術(shù)”的主要途徑。

謝和平帶領(lǐng)的一支研究團(tuán)隊(duì)已探索形成可行的技術(shù)方法，包括氯化鎂礦化CO2聯(lián)產(chǎn)鹽酸和碳酸鎂、固廢磷石膏礦化CO2聯(lián)產(chǎn)硫基復(fù)合肥等技術(shù)。在實(shí)現(xiàn)CO2減排的同時，還能生產(chǎn)出高附加值產(chǎn)品。據(jù)介紹，目前該校已在固廢磷石膏礦化CO2技術(shù)上與中石化合作，開始投產(chǎn)。

“誰掌握低碳核心技術(shù)，誰就有發(fā)展主動權(quán)”

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為應(yīng)對全球氣候變化難題的重要戰(zhàn)略選擇，向低碳和綠色轉(zhuǎn)型更是可持續(xù)發(fā)展框架下世界未來發(fā)展的根本方向。作為世界經(jīng)濟(jì)和能源大國，中國如何推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，成為世界矚目的焦點(diǎn)。

所謂低碳技術(shù)，廣義說是指所有能降低人類活動碳排放的技術(shù)。這些技術(shù)可分為兩大領(lǐng)域：無碳或減碳技術(shù)，捕存和利用二氧化碳的技術(shù)。其中，無碳或減碳技術(shù)包括三個方面：一是綠色能源技術(shù)——水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮?、核能等，二是傳統(tǒng)化石能源節(jié)能減排技術(shù)——煤、石油、天然氣開采及高效、清潔、綜合使用，三是其他行業(yè)過程節(jié)能減排技術(shù)——制造業(yè)節(jié)能、建筑節(jié)能和交通節(jié)能；碳捕存和利用技術(shù)的核心是CCUS技術(shù)(Car-bon Capture&Storage)，即二氧化碳的捕集、儲存和利用技術(shù)。

首先是源頭控制的“無碳技術(shù)”，即大力開發(fā)以無碳排放為根本特征的清潔能源技術(shù)。這主要包括風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、水力發(fā)電技術(shù)、地?zé)峁┡c發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)燃料技術(shù)、核能技術(shù)等，其最終理想是實(shí)現(xiàn)對化石能源的徹底取代。因?yàn)?，化石燃料燃燒是主要的碳排放源，?jīng)由這一渠道每年進(jìn)入大氣的碳排放量約為80億噸。

其次是過程控制的“減碳技術(shù)”，是指實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)消費(fèi)使用過程的低碳，達(dá)到高效能、低排放。集中體現(xiàn)在節(jié)能減排技術(shù)方面。排在二氧化碳排放量前5位的工業(yè)行業(yè)(電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè))占工業(yè)二氧化碳排放的比重已超過80%。因此，這5大行業(yè)應(yīng)該作為發(fā)展和應(yīng)用減排技術(shù)的重點(diǎn)領(lǐng)域。另外，在建筑行業(yè)，通過構(gòu)建綠色建筑技術(shù)體系、推進(jìn)可再生能源與資源建筑應(yīng)用、集成創(chuàng)新建筑節(jié)能技術(shù)等可減少電能和燃料的使用。

其三是實(shí)現(xiàn)末端控制的“去碳技術(shù)”，特指捕獲、封存和積極利用排放的碳元素，即開發(fā)以降低大氣中碳含量為根本特征的二氧化碳的捕集、封存及利用技術(shù)，最為理想狀況是實(shí)現(xiàn)碳的零排放。主要包括碳回收與儲藏技術(shù)，二氧化碳聚合利用等技術(shù)。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化委員會的調(diào)查，該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⑷蚨趸嫉呐欧帕繙p少20%至40%，將對氣候變化產(chǎn)生積極影響。

高耗能、高排放行業(yè)總體可劃分為三大領(lǐng)域。一是電力行業(yè)領(lǐng)域，目前我國每發(fā)一度電要排放二氧化碳0.8－0.9公斤，如果每度電的耗煤量降低1克，全國每年就可減排二氧化碳750萬噸。因此，應(yīng)集中精力加快技術(shù)改造，推進(jìn)火電減排，實(shí)施“綠色煤電”計(jì)劃。這將主要依靠開發(fā)煤清潔轉(zhuǎn)化高效利用技術(shù)和提高燃煤發(fā)電效率實(shí)現(xiàn)，其中提高燃煤發(fā)電效率能實(shí)現(xiàn)15%的減排。目前具有發(fā)展前途的高效、潔凈的煤發(fā)電技術(shù)，主要涉及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)、循環(huán)流化床燃燒(CFBC)等技術(shù)。