調(diào)查｜碳封存技術(shù)：給二氧化碳“安家”

 

這，還要從我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的兩種路徑講起。

 

“我國提出，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”省地礦局所屬省地質(zhì)調(diào)查院（以下簡稱“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。

 

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并進(jìn)行液態(tài)化處理，然后將它們運(yùn)輸?shù)絻Υ娴攸c(diǎn)長期封存，不讓它逃回大氣層。”徐永利說。

 

在有關(guān)專家看來，中國的能源資源稟賦，以及長期依賴煤、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實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。

 

科技部等部門編寫的《中國碳捕集利用與封存技術(shù)評估報(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，特別是對于電力行業(yè)，兩者在一定程度上成為互相競爭的減排技術(shù)。

 

生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、中國科學(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)模化石能源零排放利用的唯一技術(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落地的項(xiàng)目并不多，且主要集中在石油開采行業(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。想要把石油開采出來，一般需要靠水來驅(qū)動(dòng)。而一些低滲、特低滲的油藏，巖石像鐵板一塊，水根本沒有辦法進(jìn)入。”石油專家介紹。

 

正如搖晃碳酸飲料瓶后再打開瓶蓋，會有大量液體噴出，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300萬噸，油藏采收率提高27%，還將埋存二氧化碳800多萬噸，減排效果相當(dāng)于植樹7000萬棵或500萬輛經(jīng)濟(jì)型轎車停開一年。

 

“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)儲量4300萬噸，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