2/sub>减排应向CCU发展'> 我国CO2/sub>减排应向CCU发展

2012年7月版的《四川大学学报》上刊登了中国工程院院士、四川大学校长谢和平的最新研究成果，在这篇名为《全球二氧化碳减排不应是CCS，应是CCU》的文章中，谢和平认为与其将二氧化碳封存起来，不如实现高效利用。

那么，在CCS（碳捕获与封存）和CCUS（碳捕获，利用与封存）技术备受瞩目的背景下，谢和平提出的CCU（碳捕获与利用）技术会给我国二氧化碳减排技术研究带来哪些启发？

记者：说到二氧化碳的处理技术，无论是CCS技术还是CCUS技术，现在都是人们议论的焦点。而您却说CCU技术才是二氧化碳减排未来的发展方向，您这么说的理由是什么？

谢和平：我国是世界上主要的能源消费国，也是主要的煤炭消费国，二氧化碳排放量巨大，因此我国政府密切关注着CCS技术的发展动向。不过CCS对二氧化碳的捕获与封存是一种纯投入的环保技术，不带来直接经济效益，其持续性必将受到影响。所以越来越多的人开始思考是否能在捕获二氧化碳之后，对其进行有效利用。为此，我国提出了CCS向CCUS方向转变的思路，很快得到国际同仁认可。

但从目前CCS和CCUS的全球发展情况看，即使是运行最好的CCUS项目，二氧化碳利用所带来的经济效益也非常有限，远远覆盖不了高额的项目投资成本。CCUS技术如果没有出现重大技术创新和应用领域的重大突破，如果没有实现成本效益的显著提高，任何国家都难以做到仅靠政府财政投入来支撑大规模推广应用。更何况对于我国这样的发展中国家而言，首要任务是解决贫困和确保发展，如果单纯为了控制二氧化碳的排放，额外增加碳排放企业的能源消耗和投资运营成本，显然不合情理。因此，从目前CCUS技术水平的经济性来看，我国制定鼓励大规模推广CCUS产业政策还远未到合适时机。

同时，根据全球CCS研究院（GlobalCCS Institute，GCCSI）的调查，全球73个上规模的CCS项目中，正在运行和建设之中的项目仅有15个，其余58个项目仍处于前期规划和设计阶段，且多数项目属于油气田强化开采项目，即二氧化碳驱油（CCS+EOR）项目，涉及到电厂捕集的项目只占少数比例。目前二氧化碳捕集、净化、运输和封存各单项环节都有示范运行项目，但除了在油气田驱油项目之外，尚无一体化、商业化经营的项目，全球范围内也没有成熟的商业模式和运营经验推广。更重要的是，涉及CCUS有关的立法、融资、公众接受、社会安全与责任、监管等一系列政策法规体系的建设还需要相当长的时间进行研究。这套政策法规体系是否完备是大规模发展CCS的先决条件，但我国目前显然还不具备这个条件。

其次，尽管对于CCS项目而言，投入大、能耗高、无效益、激励政策不明朗、社会认知度不高等问题都能随时间推移被淡化，但地质存储争议却是阻碍CCS技术发展的致命“硬伤”。因为若要封存二氧化碳，则必须将其注入到超过1000米深的地层，如此一来，二氧化碳便会与地层中的岩石、地下水发生物理化学变化，影响地质结构的长期稳定，造成地表变形，甚至诱发地震。

这并不是人们的臆想，在国际能源署的资料中都有相关事件记载。1986年喀麦隆地震导致120万吨二氧化碳从尼奥斯湖中泄露出来，造成1700人死亡；阿尔及利亚Salah项目的二氧化碳封存工程现场监测数据表明，每年地表的拱起程度达到了5毫米；美国科罗拉多州的Rangely油田现场测试表明，将液体注入多孔介质中能够诱发微地震活动，而德克萨斯州的油田高压注射钻井附近则频繁发生微地震现象。

这些问题的暴露，让人们越来越难以预料二氧化碳地质封存可能存在的风险，也使CCS前景堪忧。过去一年中，德国在CCS立法问题的讨论上出现了各种争议和分歧，而全球已有5个规划中的CCS项目宣告退出。有乐观人士认为我国具有很大的封存能力，可实际上二氧化碳封存有太多未知问题，其不确定性和潜在的风险远远超出人们的想象，再加上我国地质结构十分复杂，CCS地质封存可能会遇到比其他国家更加难以想象的困难。

目前也有人寄希望于二氧化碳驱油（即将二氧化碳注入油层以提高采油率），认为这是目前最好的二氧化碳埋存方法，但驱油和封存有着本质区别—驱油对二氧化碳的封存作用时间最长不超过40年，而CCS封存的时间跨度却达到了几百年甚至几千年；驱油项目所用的二氧化碳约2/3还会回到地表，而封存项目则要将二氧化碳永久封存于地下。因此，二氧化碳驱油只是短期内开展CCUS项目的权宜之计，而不能作为长久之选。

第三，如果在一定时期内，CCS的技术经济性难有重大突破，必将面临与可再生能源或其他低碳减排技术的激烈竞争，势必会影响投资者对CCS的投资决策。同时，CCS项目投资大、回报小的现实也会使其受到碳排放企业的消极抵触，最终制约其发展。

很多国际组织和国家政策制定者认为：公众的认同是大规模推行二氧化碳封存面临的主要挑战。但据调查显示，普通公众对二氧化碳封存可能引发的风险（如水土污染、地震等）并不了解，仅有3%～6%的公众表示了对二氧化碳地质封存风险的担忧。与此同时，专家们也指出由于所掌握的实际数据非常有限，很难准确地说明风险严重性。因此，如果没有足够详实的CCS项目经验数据，没有严密的公众咨询过程，要获得民众对规划项目的认同是非常困难的。

鉴于目前CCS，尤其是二氧化碳地质封存在政策、技术、社会认知和接受程度上的障碍和制约，我们才提出了全球二氧化碳减排不应是CCS，而应是CCU的发展新理念，即应将二氧化碳作为一种资源充分开发利用。

记者：与CCS、CCUS相比，CCU的优势是什么？它如何实现二氧化碳的高效利用？

谢和平：CCU技术是我国在二氧化碳大规模利用技术研究上取得的创新和突破，它避开了二氧化碳地质封存的各种风险和不确定性，从而保证了二氧化碳末端减排技术的经济性、安全性、稳定性和持续性，不仅适合我国国情，也是实际可行的大规模减排并开发利用二氧化碳的有效办法。

实际上，利用二氧化碳生产高分子聚合物等化工产品，或将其转化为甲醇、石油等能源产品，以及利用地球上广泛存在的橄榄石、蛇纹石等碱土金属氧化物实现二氧化碳矿化早已被人们熟知。但这些方式消耗的二氧化碳量少，减排效果不明显，且成本高，因此大规模应用的可能性较小。但众所周知，天然矿物或工业废料中蕴含着丰富的镁、钾、硫、钛等人类所需的资源，若能通过二氧化碳矿化分离出这些资源，不失为一条两全其美的利用二氧化碳的有效途径。于是，经过我们研究小组的攻关，利用天然矿物和固废资源大规模矿化二氧化碳的CCU技术就此诞生。该技术将二氧化碳作为一种资源，在低能耗、低成本条件下，利用二氧化碳矿化，转化联产高附加值化工产品，真正实现了二氧化碳的高效利用。