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碳捕集与利用(CCU)及其技术

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概述

由于化石燃料的燃烧和其他人类活动增加了温室气体排放,世界正在经历前所未有的气候灾难。降低这些气体排放和减轻气候变化后果的最有希望的方法之一是使用碳捕获和利用 (CCU) 技术。

 

从钢铁厂、发电厂和其他工业设施等工业来源中提取二氧化碳被称为碳捕获和利用 (CCU)。捕获的二氧化碳用于各种过程,从燃料或化学品制造到提高石油采收率。近年来,人们对这项技术的兴趣大幅增加,因为它有可能降低排放,同时使该行业在经济上受益。本文将讨论 CCU 的潜力,并展示如何将其用于各个领域。我们还要考虑它的经济增长和环境保护优势。

 

获得 CCU 的第一步是从工厂、发电厂等工业来源收集二氧化碳。根据公司或设施使用的燃料,这可能会使用多种技术来完成,例如燃烧前或燃烧后捕获。燃烧后捕获采用化学吸收技术从燃烧后的废气中去除二氧化碳,而燃烧前捕获包括在燃烧燃料之前分离 CO2。捕获后,二氧化碳被送到储存或利用设施,在那里它可以用于各种用途。

 

提高石油采收率是 CCU (EOR) 最流行的用途之一。这需要将二氧化碳泵入油井以提高压力并促进石油开采。该技术大大减少了排放,同时将石油产量提高了 10% 以上。 CCU 可用于利用热量和压力将收集的 CO2 转化为可用产品的化学过程,例如生产甲醇、尿素和碳酸二甲酯 (DMC) 等化合物。通过开发直接空气捕获等技术,CCU 技术的潜在用途也得到了扩展,这使其能够从环境空气中广泛去除二氧化碳,而不是从发电厂等工业来源去除二氧化碳。

 

然而,一般来说,实施 CCU 有助于减少排放,同时为行业提供经济利益,通过出售碳信用额度或以与市场现有产品相比具有竞争力的价格使用新生产的化学品/燃料为他们提供新的收入来源。应用这项技术的优势很多,而且取决于它在不同领域的应用方式。 CCU 可以通过减少温室气体排放来减缓气候变化,并通过减少排放到环境中的二氧化碳量来改善空气质量。

包括产品设计、购买选择和运营管理在内的一系列情况都可以从应用 LCCA 中受益。

 

CCU 技术在促进经济发展和大幅减少污染方面具有巨大潜力。该技术正用于多个行业,包括石油工业、化学制造和空气捕获,但进一步的研究必须揭示其全部潜力,并确保其应用以安全和持久的方式进行。政府还应该制定法规,鼓励企业使用这项技术,以便它能够积极地为应对气候变化做出贡献。

 

捕获和利用技术 (CCU)

从大气中捕获和利用二氧化碳 (CO2) 的技术称为碳捕获和利用 (CCU) 技术。正在开发这些技术以提供替代能源,同时减少温室气体排放。

 

碳捕获和储存 是具有最高潜力(CCS)的CCU技术。作为 CCS 过程的一部分,二氧化碳从大气中去除、压缩,然后泵入地下。这种 CO2 封存已显示出最多可将全球 CO2 排放量减少 90% 的能力。

 

电转气 CCU技术 是另一个(P2G)。该技术可以从水中产生氢气 (H2)。然后将 CO2 添加到氢气中以产生合成燃料,例如甲醇或甲烷。使用这种技术可能会将世界二氧化碳排放量减少多达 80%。

 

除了这些方法,还有其他最近开发的方法,如 CO2 电化学还原和直接空气捕获 (DAC).虽然 CO2 的电化学还原包括将 CO2 转化为固体碳酸盐,以后可用作建筑材料或储能,但 DAC 直接从大气中吸收 CO2。

 

CCU 技术是一种通过降低全球二氧化碳排放量来减轻气候变化后果的可能方法。这些创新可能会提供替代能源,同时减少高达 90% 的排放。随着这些技术的不断发展,它们可能会在全球范围内缓解气候变化的努力中发挥重要作用。

 

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